Comunicación presentada al I Congreso Ciudades Inteligentes:
Autores
- Félix Hernández de Rojas, Desarrollo de Negocio M2M, Telefónica España
- Juan Carlos Prieto Vielba, Director General, Fundación Santa María la Real
Resumen
La conservación y gestión integral del Patrimonio Histórico y Cultural está experimentando una importante transformación gracias a la tecnología, y en especial al IoT y al m2m. Esta transformación permite la elaboración de unos planes de conservación preventiva en base a objetivos racionales y realizar tareas de intervención y restauración con presupuestos mucho más ajustados.
La problemática actual de la conservación preventiva e integral del patrimonio
El sector del Patrimonio está sufriendo un importante cambio estratégico y ello se debe tanto a las tendencias socioculturales y demográficas como a factores de índole institucional, política y, sobre todo, económica. La despoblación del ámbito rural es progresiva e imparable. Según los datos que se van obteniendo desde los distintos observatorios y smart cities, se prevé que en el año 2050 el 70% de la población mundial se localice en las grandes ciudades, muchas de ellas ya bajo el acrónimo de inteligentes. El carácter smart de estas ciudades tendrá que defender su Patrimonio Histórico si realmente quiere mantener sus señas de identidad y sus oportunidades para el desarrollo cultural o turístico, o de lo contrario, la idea de globalización nos traerá metrópolis iguales entre sí. La garantía de pervivencia del carácter específico vendrá marcada por la capacidad de preservar su memoria reflejada en sus cascos históricos y su Patrimonio Cultural; para alcanzar estos desafíos la única oportunidad es que nuestros bienes patrimoniales se conviertan en un foco de desarrollo que contribuya al crecimiento de la ciudad, y para ello será necesario asumir la responsabilidad de gestionar estos bienes desde la perspectiva de la sostenibilidad, apoyándose en el uso de las nuevas tecnologías que propicien una adecuada conservación y difusión, como garantía de que el Patrimonio no es una carga sino un activo que aporta un valor crítico a la ciudad.
Desde el punto de vista económico es importante señalar que la mayor parte del gasto realizado en Europa para proteger, conservar, restaurar y difundir el Patrimonio Histórico procede del sector público. Una aproximación al porcentaje del gasto público y el gasto del sector privado realizado en España, sitúa aquél en torno al 90%, representando sólo un 10% del gasto total realizado por el sector privado. Ello es debido a que el ordenamiento jurídico de todos los países de la Unión Europea encomienda a los poderes públicos la promoción y tutela del acceso a la cultura.
Venimos de una década en la que se ha realizado en toda Europa una inversión sin parangón en materia de Patrimonio, centrada sobre todo en la restauración y rehabilitación. Así, por citar algunos ejemplos, se han restaurado a fondo casi todas las catedrales españolas, en Alemania han reconstruido piedra a piedra un edificio histórico como la Frauenkirche en Dresde y en Inglaterra han rehecho autopistas y enterrado carreteras para mejorar Stonehenge. Hoy, sin embargo, tras cinco años de ajustes presupuestarios, tanto las administraciones públicas como los propietarios comienzan a pensar en la conservación bajo un punto de vista preventivo. Sirva de ejemplo el Plan Nacional de Conservación Preventiva elaborado por el Ministerio de Educación y Cultura en 2011, y diversas normas sectoriales en materia de Patrimonio Histórico
Es evidente la continua necesidad de intervención en Patrimonio, tanto inmueble como mueble, en aras de un adecuado mantenimiento y conservación. No obstante, el ingente volumen de bienes desborda las capacidades de una gestión tradicional que normalmente actúa, de manera reactiva, es decir, una vez detectado un deterioro considerable. Este tipo de intervenciones hacen necesaria una mayor aportación económica, al tratarse de operaciones con un alto requerimiento técnico.
En el actual escenario económico, la intervención en Patrimonio ha pasado a tener un protagonismo mucho más limitado y casi reservado a determinadas actuaciones de urgencia. Se hace pues necesario cambiar el modelo de actuación, asegurando el mantenimiento preventivo de los bienes ya restaurados, adelantándonos a la aparición del deterioro, mediante el conocimiento de la información precisa para evaluar la situación de cada edificio o bien mueble, en todo momento y hacerlo de manera sostenible, con un mínimo de recursos. Estamos hablando fundamentalmente de un nuevo modelo basado en la conservación preventiva, que nos permita adelantarnos al deterioro estructural u ornamental en la arquitectura patrimonial y de los bienes muebles que ésta pueda albergar.
Ante la necesidad, pues, de efectuar este cambio estratégico en el sector e implementar políticas preventivas, surge el desarrollo de una herramienta eficiente para la conservación preventiva del Patrimonio. Telefónica está impulsado este tipo de soluciones y colabora intensamente con el desarrollo de Monitoring Heritage System (MHS), implementado por la Fundación Santa María la Real.
Descripción del Sistema MHS
Descripción Técnica
El sistema MHS se compone de una parte física o hardware que incluye el aparataje y equipamiento necesarios para la medición, recepción, transmisión y almacenamiento de datos, y de una aplicación informática o software que sirve de interfaz con el usuario -que podría llegar a accionar de manera automática actuadores (domótica) y que ejecuta cálculos puntuales para establecer recomendaciones de intervención o de control de parámetros:
La red de sensores es una solución adecuada a la problemática de monitorización de edificios históricos porque permite ubicar los sistemas de medición de formas muy diversas. Es flexible y permite la conexión de una gran variedad de sensores. El desarrollo de la programación específica permite incorporar funciones complejas a los nodos para asegurar su supervivencia y el gasto mínimo de energía. Por ejemplo se pueden implementar estrategias de envío de datos solamente cuando hay cambios o de promedios incluso de realizar algunos cálculos. También los mensajes permiten implementar la configuración remota desde los ejecutables.
Transmisión de datos
El equipamiento necesario se compone básicamente de una red de sensores de medición, procesadores de adquisición de datos-transmisor de datos por cada grupo de sensores, una CPU con receptor que actúa como servidor en cada escenario (templo) y otra CPU central en el emplazamiento de gestión para el procesamiento de la información.
Para la transmisión de los datos a nivel interno, se puede optar por sistemas cableados o por sistemas inalámbricos. En los primeros podemos contemplar una conexión específica individual por cable o la tecnología PLC, utilizando el cableado eléctrico como cable único. En los segundos se utilizará preferentemente un protocolo de comunicación inalámbrica, usado por su bajo consumo (optimización en baterías), por la seguridad con baja tasa de envío de datos y por su fácil integración (se pueden fabricar nodos con muy poca electrónica).
La única diferencia es la “robustez” de los sistemas cableados frente al sistema inalámbrico, ya que la precisión y resolución son prácticamente las mismas. En función de las características de cada inmueble, si se considera necesario, para no deteriorar o alterar los bienes patrimoniales, se aplicará el sistema inalámbrico. El sistema de conexión (inalámbrico o por cable), mucho menos intrusivo, consiste en la posibilidad de comunicación de los diferentes sensores o grupos de sensores colocados a lo largo de la estructura de la iglesia con los adquisidores de datos de cada grupo, que actúan a su vez de transmisor para comunicar con el receptor instalado en la CPU del templo, situado en un sitio establecido (por ejemplo: la sacristía), el cual procesará los datos y los enviará a través de la plataforma de comunicación de M2M.
Procesamiento de la información
Toda la información aportada por el sistema de monitorización remoto es convenientemente almacenada en la base de datos SBC de Telefónica, que no sólo proporciona el histórico, a nivel documental, sino que también permite visualizar esta información al usuario autorizado en un portal web que hace posible, a su vez, tratar y usar los datos de manera interactiva.
El objetivo principal es crear una aplicación informática de procesado de la información para, gracias a un algoritmo desarrollado en base al histórico de mediciones y estudios empíricos causa-efecto, implementar un software “inteligente” para el procesamiento activo de la información.
Una vez procesada la información, el sistema podrá bien establecer recomendaciones de acción humana correctivas, en base a los cálculos puntuales que realice el software según el algoritmo de programación accionar dispositivos de manera automática para corregir valores en el caso de ciertos parámetros (temperatura, humedad, apertura automática de puertas, iluminación, etc.).
Monitorización ambiental y estructural
La herramienta para la gestión integral del patrimonio por un lado ofrece un equipamiento físico, una serie de dispositivos para el control de parámetros y la transmisión de la información, y por otro lado ofrece una serie de servicios para la correcta gestión de esa información, en base al ámbito de actuación preferente: conservación preventiva, seguridad, eficiencia de recursos o gestión de visitas.
La monitorización ambiental observa en tiempo real el comportamiento de los bienes a través del estudio de sus variables climáticas. Los parámetros más relevantes a estudiar en la conservación ambiental del sistema MHS son los siguientes:
- Temperatura, Humedad relativa, Temperatura de rocío, Contenido de humedad, Humedad absoluta, Oscilación de temperatura y Oscilación de humedad.
- Los sensores más relevantes a estudiar en la conservación estructural son los siguientes:
- Inclinómetro, Fisurómetro, Acelerómetro y Cintas dinanométricas
Control y gestión
El conocimiento, identificación, protección, como la conservación y restauración de cualquier bien sería inconsecuente si no condujera a que un número cada vez mayor de ciudadanos conozca y disfrute el patrimonio. Hablamos de integrar las actuaciones con el territorio y la sociedad como público objetivo, es decir: el bien revierte a favor de la sociedad como instrumento educativo, como atracción generalizada, monumentalizado, rehabilitado y reutilizado, como polo coadyuvante al desarrollo sostenible de una zona.
En este sentido, se detectan problemas específicos como la falta de experiencia en la gestión de la interpretación patrimonial a través de internet, la densidad y confusión de la oferta existente, la escasa implementación de soluciones tecnológicas para el disfrute del patrimonio o el continuo cambio en los soportes y formatos, que obliga a modificar constantemente las fórmulas de difusión.
Se proponen como punto de partida la gestión y control de la iluminación y la implantación de mecanismos especiales de acceso: el registro y obtención de datos sobre comportamiento y preferencias del visitante, datos como la duración de las visitas, fechas, horarios, informaciones más demandadas, etc. son, debidamente procesados, un importante instrumento de gestión de monumento, tanto de cara a ofrecer el tipo de visita más adecuado considerando las necesidades y conservación y capacidad de carga de visitantes, como de cara a optimizar éste desde el punto de vista cultural y económico.
La incorporación al proyecto MHS de la medición y control de parámetros energéticos y de las actuaciones relacionadas con las visitas turísticas, confieren al proyecto un carácter integrador esencial. Se trata de proporcionar una solución a todas las necesidades del edificio patrimonial. El edificio histórico pasa de ser un objeto pasivo a ser un elemento proactivo, un edificio inteligente, que contribuye tanto a su conservación, como a su seguridad y autogestión.
Ejemplos de uso
Existen multitud de instalaciones realizadas al respecto en España. Destaca la Catedral de Palencia, realizada al hilo del programa de Shbuildings, coordinado por la Fundación Santa María la Real junto al AIDIMA, la Facultad de Ciências e Tecnología de la Universidad Nueva de Lisboa, Nobatek, el centro tecnológico CARTIF y Tecnalia aunque quisiéramos reseñar la instalación realizada para Patrimonio Nacional en el Monasterio de Santa Clara: históricamente fue fundado en 1363 por la Infanta Doña Beatriz, hija de Pedro I. Añadido al antiguo palacio mudéjar, se edificó en el siglo XV y principios del XVI la actual iglesia, de estilo gótico. En el Real Monasterio de Santa Clara de Tordesillas se conservan en la actualidad elementos muy importantes del palacio real mudéjar: la portada principal del palacio, en el patio de entrada o Compás; los restos estructurales y decorativos, de yesería, en las bóvedas del claustro, la Capilla Dorada y otro patio más pequeño junto a ella. Era del interés de los conservadores recoger medidas pormenorizadas de aspectos ambientales para proceder a realizar actuaciones fundamentalmente sobre las yeserías. Además preocupada sobremanera una posible infestación de la madera, para lo cual se utilizó sensores específicos de xilófagos. Tras la instalación de los sensores se ha incorporado a la gestión habitual de los conservadores el uso de la herramienta, detectándose potenciales situaciones de riesgo sobre estos bienes.
Conclusiones
MHS es una herramienta para cuantificar, registrar y controlar determinados parámetros decisivos e influyentes en la conservación del Patrimonio: condiciones ambientales, estructurales, gestión de uso, iluminación, eficiencia energética y de seguridad. La experiencia de la Fundación Santa María la Real en materia de Patrimonio y el estudio de investigación aplicada, llevado a cabo desde el inicio del proyecto en 2008, ha permitido elaborar un algoritmo diagnóstico que establece un protocolo o metodología de actuación preventiva. La catedral de Palencia o el Monasterio de Yuso en San Millán de la Cogolla, son algunos de los lugares donde, actualmente, se aplica con éxito el sistema.
Propuestas de este tipo son, sin duda, la respuesta a los retos más inmediatos que afronta hoy el sector del Patrimonio. Herramientas útiles y eficaces apuntaladas por la tecnología, que permiten mejorar la rentabilidad de la inversión en restauración, al reducir costes y normalizar zonas de actuación común, sustituyendo al modelo convencional e insostenible de intervenciones puntuales ex post.
Ésta es la evolución más pragmática e inteligente: donde se reporta una sustancial mejora en la conservación del Patrimonio. Solo al adelantarse, pues, al deterioro irreversible y proponer actuaciones de mantenimiento menos intervencionistas, sus costes serán asumibles dentro del limitado presupuesto de conservación.
Agradecimientos
Entre otros a todos los participantes en el proyecto Shbuildings. A Patrimonio Nacional y en especial a todo el equipo que ha participado en la instalación del Monasterio de Santa Clara, en Tordesillas.
Nota: Este artículo fue presentado y publicado en el Libro de Comunicaciones del I Congreso Ciudades Inteligentes.