IoT para mejorar la calidad del aire y la movilidad

Aunar su afición por la bicicleta y el uso de patinete eléctrico con su trabajo como investigador en el segmento de las ciudades inteligentes y las redes de internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en inglés) es lo que ha llevado a José Santa, investigador Ramón y Cajal en el grupo de Ingeniería de Redes de Telecomunicaciones de la Universidad Politécnica de Cartagena a trabajar para conseguir digitalizar y conectar los vehículos de movilidad personal como las bicicletas, ciclomotores o patinetes.

En su opinión, «los vehículos de movilidad personal pueden ayudar a mejorar la movilidad y la calidad del aire que respiramos en las ciudades, mediante su equipamiento con sensorización móvil y tecnologías de Internet de las Cosas, así como el tratamiento inteligente de los datos recolectados».

Así, el proyecto 'Movilidad Ecoeficiente y Conectada para Ciudadanos (MECANO)' persigue la mejora de la movilidad urbana mediante el uso eficiente y seguro de medios de transporte sostenibles con el medio ambiente, y la monitorización y reducción del impacto de la contaminación en los ciudadanos. Para ello, propone la conexión de los nuevos vehículos eléctricos de movilidad personal con la Red, haciendo uso de tecnologías del Internet de las Cosas y, por tanto, su inclusión como sensor móvil dentro de las ciudades inteligentes.

«Los datos recogidos estarán sujetos a un tratamiento inteligente para la monitorización de factores contaminantes del medio urbano y, junto con datos recogidos sobre la ocupación de las vías de transporte convencional y ciclables, se desarrollarán servicios para la optimización de la movilidad, eliminación de áreas de concentración de polución, recomendación de itinerarios saludables y planificación dinámica y predictiva de modelos de movilidad y ordenación urbana», explica Santa.

MECANO, que se está llevando a cabo en colaboración con el Ayuntamiento de Cartagena, para compartir datos y trabajar de forma conjunta en la mejora de la movilidad de la ciudad; propone desarrollar una plataforma para la recogida de datos de dispositivos móviles embebidos en vehículos de movilidad personal, con especial énfasis en la electromovilidad (patinetes eléctricos), para la reducción de emisiones, ruido y mejora de la eficiencia mediante transporte no fósil. Según el investigador de la UPCT, «los prototipos embarcados estarán basados en tecnologías de comunicación de área amplia y bajo consumo (Low-Power Wide Area Network – LPWAN), para favorecer la interconexión masiva según un esquema IoT de estos vehículos. Dicha plataforma móvil será concebida como un sensor móvil que tendrá capacidades para recoger datos sobre la calidad del aire (CO2, CO, NO, NO2, PMx), contaminación acústica, radiación solar y factores climáticos. Estos datos serán tratados para estudios pormenorizados de contaminación por calles, barrios, municipios y ayuntamientos y, junto con datos en tiempo real de ocupación de vías, serán utilizados para servicios inteligentes de movilidad». Para ello, se hará uso de algoritmos de optimización mediante aproximaciones iterativas, heurísticas y multicriterio, que minimicen los tiempos de viaje, contaminación y exposición a niveles de polución no saludables.

Los productos y servicios actuales de sensorización móvil están principalmente basados en el uso de los teléfonos inteligentes, sin embargo, en estos no se puede incrustar el hardware necesario para la monitorización medioambiental. El uso de un dispositivo propio IoT ofrece flexibilidad en la lectura de diferentes parámetros relacionados con la contaminación y el clima, quedando abierta a ampliaciones. Además, el sistema puede usarse igualmente para labores de seguimiento y préstamo del vehículo. Por otro lado, la simple recolección de los datos provistos por los vehículos permitiría labores de monitorización, pero MECANO busca el análisis inteligente de estos para realizar labores de identificación de patrones temporales, áreas de contaminación, prospectivas de polución, identificación de problemas de movilidad y propuestas de mejora en tiempo real, mediante recomendación de rutas, así como información de ayuda a la decisión para los futuros planes de ordenación urbana.

Por el momento, el grupo ha realizado el despliegue de la red IoT mediante tecnología LoRa, lo que les permite recibir información de los dispositivos sensores. Además, tienen preparada la infraestructura para la recogida de datos y su visualización. «Actualmente –expone José Santa– estamos ensamblando la unidad a embarcar en cada uno de los patinetes de la flota de cinco vehículos que se pondrá a disposición de la comunidad universitaria en los próximos meses. Incluso estamos inmersos en la instalación de sensorización de varias calles de Cartagena para recibir también datos de circulación de vehículos por las mismas. Es nuestro interés combinar datos de sensores fijos y los propios de los patinetes».

El proyecto MECANO está financiado a través del Programa de ayudas a proyectos singulares en materia de movilidad sostenible (Programa de incentivos a la Movilidad Eficiente y Sostenible, MOVES) Convocatoria 2019, por el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico-Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), y por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) en el marco del Programa Operativo Plurirregional de España (POPE) para el periodo 2014-2020.