Download I+D en Internet de las Cosas para una Montevideo más inteligente

1er Encuentro Ciudades Inteligentes para la Inclusión
I+D en Internet de las Cosas para
una Montevideo más Inteligente
Fernando Silveira
Instituto de Ingeniería Eléctrica
Facultad de Ingeniería, Universidad de la República
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
1 de 23
Agenda




¿ De que estamos hablando ?
Antecedentes en el Instituto de Ingeniería Eléctrica (IIE)
Contexto de Ciudades Inteligentes: Oportunidades,
tecnologías y desafíos
Cómo el IIE puede apoyar
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
2 de 23
IoT: “Internet de las Cosas”

Generalización de conexión a Internet de objetos
=> inclusión en objetos de dispositivos electrónicos
embebidos que les permitan conectarse a Internet
=> generalización del despliegue de sensores y
actuadores con conexión (directa o indirecta) a Internet
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
3 de 23
El Instituto de Ingeniería Eléctrica (IIE)
●
5 Departamentos: Control, Electrónica,
Potencia, Señales y Telecomunicaciones
●
140 docentes
●
27 con doctorado, 29 con maestría,
●
39 docentes haciendo estudios de posgrado
●
27 docentes que orientan estudios de posgrado
●
27 proyectos de investigación en curso
●
68 publicaciones en 2014: 14 en revistas, 2 en
libros/capítulos de libros, 52 en conferencias
●
70 cursos
●
Cursos de Ingeniería Eléctrica desde 1er
semestre
(Datos 2014)
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
4 de 23
Redes de Sensores Inalámbricos (RSIs)

“Nodos”:
–
Elementos de bajo costo, tamaño y consumo de energía
–
Con capacidad de adquirir/ procesar información / comunicar
por radio

Soportan gran cantidad de nodos (cientos a miles)

Bajo consumo: autonomía de meses / años con pilas AA

Trabajo en el IIE desde 2004,
varias aplicaciones en agro
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
5 de 23
RSI monitoreo condiciones microclimáticas cítricos
Sensores RSI
Concentrador
Red celular /
Internet






Temperatura
Humedad
Humedad suelos
…
Imágenes
Imágenes +
Reconocimiento
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
6 de 23
Red Malla (Mesh)
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
7 de 23
Red Malla Autoorganizada
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
8 de 23
Red Malla Multisalto
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
9 de 23
Red Malla Tolerante a fallas
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
10 de 23
Red Malla Tolerante a fallas
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
11 de 23
Clave: de muy bajo consumo
despertar
Consumo
procesado
adquisición dato
comunicación
dormir
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
Tiempo
12 de 23
IoT en Ciudades Inteligentes
Medida y control en:

Alumbrado

Residuos

Estacionamiento

Transito

Medio ambiente

…

Comunicación hacia el vecino (cartelería digital)
¿ Con qué tecnología / estándar de comunicación / red ?
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
13 de 23
Tecnologías, Estándares ?
“The nice thing about standards is that you have so many to
choose from. Furthermore, if you do not like any of them,
you can just wait for next year's model”
Andrew Tanenbaum. Computer Networks, 2nd. Ed. 1989,p.
254.
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
14 de 23
Tecnologías, Estándares ?

Bajo consumo: IEEE 802.15.4 (capa fisica)
+ Contiki MAC / 6LowPAN / RPL / ...

Más alcance (kms): LoRa (Long Range) y similares

Pero y… WiFi (IEEE 802.11)?:
– Problemas: Alcance / cantidad de nodos / consumo (tiempo de
conexión)
=> IEEE 802.11ah (borrador 2013, estandar esperado para 2016)
• Sub GHz => mayor alcance
• Mayor cantidad de nodos
• Apto para muchos paquetes cortos pero también para mayor
volúmenes de datos (ej. streaming de video)

Celular, Fibra: backbones
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
15 de 23
Desafíos

Interoperabilidad (=> Software defined radio (SDR) en
gateways ?)

Energía / Consumo

Uso del espectro / Interferencia (externa e interna)

Seguridad

Administración

Qué hacer con los datos ?
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
16 de 23
Nuestros aportes: Redes



Redes de datos (diseño, modelado, propagación)
Redes de sensores inalámbricos (protocolos, hardware,
firmware, sensores)
Radio definida por software (SDR)
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
17 de 23
Nuestros aportes: Señales y Datos

Procesamiento de señales, en particular imágenes

“Big Data”: Reconocimiento de patrones
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
18 de 23
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
19 de 23
Nuestros aportes: Iluminación LED

Diseño y modelado de luminarias LED

Control de iluminación LED (via bus DALI)
|
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
20 de 23
Nuestros aportes: Fotometría
Fotometría, envejecimiento, eficiencia de lámparas (en convenio
con DNE)
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
21 de 23
Formación

Cursos de actualización y posgrado
- Redes de sensores inalámbricos
- Radio definida por software
- Reconocimiento de patrones
- Modelado y análisis de redes de telecomunicaciones
- Circuitos de radiofrecuencia
…

Diploma de Especialización en Telecomunicaciones

Maestrías y Doctorados
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
22 de 23
Muchas gracias !
F. Silveira, IIE, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República – IoT Montevideo Inteligente
23 de 23