Sistema de electromovilidad incentivada basado en códigos QR, como aportación al desarrollo sostenible

Comunicación presentada al I Congreso Ciudades Inteligentes:

Autores

• Manuel Herrador Muñoz, Investigador Responsable de “Smart City Jaén”, Universidad de Jaén
• Francisco Ramón Feito Higueruela, Catedrático, Universidad de Jaén

Resumen

La ciudad de Jaén posee una de las mayores tasas de desempleo, y los últimos datos mostraron altos niveles de contaminación en el aire. Con todo, es evidente la falta de cooperación entre los actores necesarios para hacer frente a ambos problemas. El grupo GGGJ de la Universidad de Jaén ha creado una solución sostenible y colaborativa para promover el desarrollo social, económico y medioambiental a través incentivar la electromovilidad. Este trabajo presenta una solución que se centra en una plataforma web, App, un dispositivo de recarga patentado basado en códigos QR, junto con un innovador modelo de negocio que aumenta el atractivo percibido por los actores para cooperar, con el fin de obtener diversos beneficios que describiremos.

Introducción

Las ciudades tendrán seguro un papel importante frente a los desafíos críticos del siglo XXI: el cambio climático y otras amenazas ambientales, el alto consumo de recursos no renovables, el desarrollo económico, el crecimiento de la población y su envejecimiento así como el deterioro de las infraestructuras urbanas. La tecnología está estableciendo un nuevo panorama de posibilidades sostenibles para fomentar estas mejoras y hacer que las ciudades sean más accesibles, gestionables, comunicativas y enfocadas al ciudadano. El impacto que esto está teniendo es tan profundo que incluso está cambiando procesos que no se centran en la tecnología.

El concepto de “Smart City” o «ciudad inteligente» se ha introducido como un mecanismo estratégico para abarcar modernos factores de producción urbanos en un marco común para poner de relieve la creciente importancia de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC), el capital social y ambiental en el perfil de la competitividad de las ciudades [1]. El concepto de ciudad inteligente como la siguiente etapa en el proceso de urbanización está de gran actualidad en la escena política en estos últimos años. Existen cada vez más grandes empresas involucradas en proyectos de Smartcities, como son, Siemens, IBM, Telefónica, Endesa, Oracle y Schneider, por no mencionar otras muchas más PYMES.

Convertirse en una ciudad inteligente es el objetivo que persiguen multitud de ciudades modernas conforme a la estrategia que marca Europa bajo la ambiciosa estrategia Horizon2020, por la que se trabaja para poner en marcha numerosos proyectos que transformen la ciudad a través del uso inteligente de las nuevas tecnologías, adaptadas a satisfacer las demandas ciudadanas actuales, basadas en ciencias complejas, física social, economía urbana, teoría del transporte, la ciencia regional y geografía urbana [2].

«Smart City Jaén» es un proyecto iniciado por el grupo de investigación GGGJ de la Universidad de Jaén a primeros de 2012, tiene entre sus objetivos proporcionar estrategias con el fin de contribuir a la sociedad, crear empleo y mejorar la calidad de vida. En Septiembre de 2013 se dio un paso muy importante al firmar el rector de la Universidad de Jaén un acuerdo de colaboración con el alcalde de la ciudad, para establecer lazos de cooperación entre el Grupo GGGJ y el Ayuntamiento para objetivos relativos al desarrollo del proyecto  Smart City Jaén. Con todo, mientras se escribe esta comunicación se está tramitando con el Ayuntamiento la adhesión de Jaén a la RECI (Red Española de Ciudades Inteligentes).

Estadísticas socioeconómicas oficiales (INE) [W1] presentadas recientemente desvelaron que las tasas de desempleo de Jaén eran las más elevadas de España, con un 40,37%, especialmente golpeando a la población más joven – entre 16 y 25 años – con unas tasas récord del 74,46% (Fig. 1). Tal realidad infiere directamente en la economía y la sociedad, lo que aumenta el riesgo de exclusión social y reduce drásticamente el bienestar general. La falta de crecimiento económico sostenible más una gran dependencia de la producción agrícola – que cae en tiempos difíciles – como es el olivo,  hacen exigir cambios urgentes en las políticas de desarrollo social y económico de Jaén.

La Delegación de Agricultura, Pesca y Medio Ambiente de la Junta de Andalucía cuenta con una red [W2] de 663 sensores para analizar la calidad del aire. Las estaciones de Jaén evalúan valores como «Bueno», «Regular», «Balo» y «Muy malo»; sólo por mencionar, el 27/11/13 los valores medidos (tabla I) muestran que la calidad del aire no era buena en ningún caso.

Para dar solución a esta problemática, uno de los campos más relevantes en las Smartcities es el referido a la “Movilidad Sostenible”; sistemas sostenibles de transporte hacen una contribución muy positiva a la sostenibilidad ambiental, social y económica de las ciudades en las que vivimos. Los sistemas de transporte existen para proporcionar conexiones sociales y económicas, de modo que los ciudadanos rápidamente aprovechen la oportunidad de una mejor movilidad [3]. Hasta la fecha se han desarrollado varias soluciones dentro de la línea de actuación de movilidad sostenible del proyecto Smart City Jaén – entre otras muchas actuaciones. A propósito de esta comunicación se describe un sistema de “electro movilidad Incentivada” que integra un innovador modelo de negocio en una plataforma web, App y dispositivo basado en códigos QR para recargar vehículos eléctricos. El sistema de se detallará a continuación como respuesta a las necesidades socio-económicas y de reducción de emisiones existentes en la ciudad, aunque es aplicable a cualquier otro municipio.

Descripción del proyecto ‘Recarga Jaén’

La plataforma ofrece una solución con  un modelo de negocio de “electro movilidad incentivada” que recompensa a los ciudadanos con cupones de descuento con cada recarga de vehículos eléctricos para ser canjeados en los comercios participantes. Aparece una nueva oportunidad de negocio donde cualquier empresa o autónomo puede hacerse proveedor de puntos de recarga. Los proveedores y comercio inicialmente prestan sus promociones y puntos de recarga a través de la web (1), los ciudadanos obtienen puntos con sus recargas (2) que intercambian por cupones que canjean en el comercios (3).

Arquitectura

El modelo de negocio (Figura 3) es el núcleo de la solución, hay 4 actores involucrados que colaboran para lograr beneficios; los ciudadanos obtienen puntos con cada recarga que pueden canjear por cupones QR de descuento en los comercios participantes. El comercio aumenta sus ventas, con posibilidad de crear nuevos puestos de trabajo. Los proveedores de puntos de recarga encuentran una nueva oportunidad de negocio mientras crece la infraestructura para vehículos eléctricos. Como consecuencia de aplicar este modelo de negocio sostenible, los municipios se vuelven más verdes al apoyar la plataforma.

Este modelo de negocio es compone de 3 componentes para su funcionamiento; un dispositivo de recarga de vehículos eléctricos basado en códigos QR (patente en trámite), una plataforma web de gestión completa de la plataforma, y por último, una App para los el comercio participante. Cada una de estas componentes se describe brevemente a continuación.

Punto de recarga

El punto de recarga (estándar o rápida) de vehículos eléctricos basado en códigos QR, es un dispositivo seguro, pequeño, «low-cost», aislado de telecomunicaciones y altamente integrable en las infraestructuras existentes. El dispositivo lee un código QR y concede durante un tiempo (o deniega) la carga mediante LEDs de colores y mensajes de voz humana. No requiere personal cualificado para su funcionamiento (“enchufar y listo”), aunque se requiere instalar códigos periódicamente con tarjeta microSD (almacena códigos hasta para 10.000 usos).

Plataforma web

La plataforma web da el soporte tecnológico al modelo de negocio y al punto de recarga; los ciudadanos pueden alquilar (obtener un código QR) un punto de carga desde el SIG y una pasarela de segura de pagos (basada en PayPal) o cambiar sus puntos por cupones de descuento QR. Los vendedores gestionan sus promociones y evolución de ventas a través de un panel de administración propio.

El SIG que utiliza la plataforma se basa en la última versión de la API de Google Maps, incluyendo marcadores que indican la localización de los puntos de recarga que el usuario puede alquilar por un periodo de tiempo, y con unos parámetros diferenciados (precio kWh, proveedor, potencia disponible en el caso de que fuera de carga rápida o doméstica, etc.).

La siguiente figura describe cómo el usuario escoge en el mapa un punto de recarga y se muestran los detalles de éste (valores de prueba), para a continuación escoger (y calcularse el precio) el tiempo de alquiler de carga al desplazarse la barra del tiempo. Por último, al hacer clic en el botón de PayPal, se redirige a la plataforma segura de pagos para efectuar el alquiler.

Una vez se ha realizado correctamente el pago, el sistema generará un código QR (que también enviará el email del usuario) que permitirá el alquiler de dicho punto de recarga, como se muestra en al siguiente Figura 7. Con cada transacción se realiza un ingreso inmediato en la cuenta PayPal del proveedor de ese punto de recarga, además de un incremento en los puntos del ciudadano para canjear por cupones.

Desde el avanzado panel de administración se pueden gestionar usuarios, puntos de recarga, códigos de éstos, proveedores de puntos de recarga, vendedores, histórico de transacciones o promociones (Figura 8).

Siendo el SIG la interfaz principal del sistema para el usuario, se ha realizado en diseño responsivo HTML5 y CSS3 para facilitar el correcto acceso en dimensiones sea cual fuere el sistema operativo, navegador web o dispositivo que accediese a la plataforma para alquiler un punto de recarga.

App para el Comercio participante

La App Android gratuita [W5] permite al comercio participante validar los cupones QR que el ciudadano ha generado desde su panel de administración [W6] (previo haber sido dado de alta por el administrador tras validar el comercio para evitar fraudes).

La App cliente-servidor permite introducir el código QR mediante la lectura por un smartphone Android que disponga de cámara, aunque también es posible introducir manualmente la cadena de texto equivalente al código QR (que se encuentra con el cupón que recibe el ciudadano), por tanto, se requiere conexión a internet para validar tanto al comercio como para anular los cupones y poder así aplicar los descuentos.

Conclusiones

Este apartado concluye los posibles impactos con el continuo desarrollo de la solución, no sólo para la ciudad de Jaén, sino para cualquier otro municipio que decidiera implantarlo (Figura 10).

• INNOVACIÓN: el modelo de negocio establece las bases de una solución sostenible que beneficie a los actores necesarios en el actual escenario socioeconómico y medioambiental, haciéndola así atractiva. Tecnológicamente, el punto de recarga proporciona seguridad, fácil manejo y compatibilidad con la mayoría de los SmartPhones (desde gama baja) para fabricar el dispositivo, siendo low-cost por necesitar muy pocos componentes y de bajo coste, sin requerimientos técnicos avanzados.
• BIENESTAR GENERAL Y MEDIO AMBIENTE: al introducir la «cultura de cupones» vinculada a la electro movilidad, los ciudadanos pueden adquirir productos o servicios del día a día, o permitirse otros nuevos. A medio plazo se reduciría el CO2 mediante el impulso del vehículo eléctrico al expandir la infraestructura necesaria de recarga.
• ESTIMULACIÓN ECONOMÍA: no sólo mediante la estimulación del consumo con cupones de descuento QR en los comercios participantes, sino por la generación de nuevas oportunidades de negocio / puestos de trabajo al convertirse en un proveedor de punto de carga de la futura infraestructura de vehículos eléctricos. Tanto el administrador como el comercio disponen de paneles para validar esta información.

Agradecimientos

Nuestros agradecimientos al grupo de investigación GGGJ por su apoyo, así como a la Oficina de Transferencia de Investigación (OTRI) junto con el Vicerrectorado de Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación, por tramitar y financiar la patente más la fabricación del dispositivo de recarga descrito.

Referencias

•  [1] Caragliu, A; Del Bo, C. & Nijkamp, P, 2009, «Smart cities in Europe». Serie Research Memoranda 0048 (VU University Amsterdam, Faculty of Economics, Business Administration and Econometrics).
• [2] Batty, M, The New Science of Cities, 2013, The MIT Press.
• [3] «IPCC Fourth Assessment Report: Mitigation of Climate Change, chapter 5, Transport and its Infrastructure», 2012, Intergovernmental Panel on Climate Change.
• [W1] http://bit.ly/1xA8dwt (6/1/15)
• [W2] Junta de Andalucía  (6/1/15)
• [W3] http://bit.ly/13VOLhU (6/1/15)
• [W4] Youtube(6/1/15)
• [W5] Google Play (6/1/15)
• [W6] Recarga Jaén  (6/1/15)

Nota: Este artículo fue presentado y publicado en el Libro de Comunicaciones del I Congreso Ciudades Inteligentes.