CPS-PSAP112. Intelligent technology at the service of the citizen’s emergencies

The project “Drones, eCall and Cyber Physical Systems for Public Safety Answering Points 112 (CPS-PSAP112)” aims to incorporate and accelerate introduction of new technologies, such as eCall, IoT and UAV or drones, in a safe and controlled manner, from the perspective of a 112 emergency center.

 

 

It makes use of SOFIA2 platform for 112 emergency centers. It includes development and integration of new external information interfaces such as drones and the eCall systems, aiming to add new services to accident and crisis management.

 

112 eCall workflow
112 eCall workflow

 

This way, SOFIA2 platform is ready for the European market’s new requirements and regulations for emergency centers or Public Safety Answering Points (PSAP 112). It explores SOFIA2 platform’s adaptability to develop new search and rescue (SAR) protocols, at both European and national levels, to support the fieldwork of human teams, allow for decision making and improve real-time synchronization between the Emergency Operation Center and the immediate response teams.

 

Architecture
Architecture

Drone sending, as an added value, and on-terrain image capture to send them in real time to the platform, allow for the immediate assessment of the situation, optimizing the use of emergency services and allowing them to adapt to the different crisis scenarios.

 

 

PSAP112 front-view
PSAP112 front-view

 

CPS-PSAP112 has been developed with the collaboration of Answare Technologies and CENTIC (Centro Tecnológico de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, promoted by the government of Murcia). It has been funded within the European Horizon 2020 project CPSELabs, which is a member of the European initiative Smart Anything Everywhere (SAE). CPS-PSAP112 was chosen by the Commission as the best of 23 projects developed in CPSELabs, due to its impact in society.

 

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CPS-PSAP112. Intelligent technology at the service of the citizen’s emergencies

CPS-PSAP112. Tecnología inteligente al servicio de las emergencias del ciudadano

El proyecto “Drones, eCall and Cyber Physical Systems for Public Safety Answering Points 112″ (CPS-PSAP112) tiene por objetivo incorporar y acelerar la introducción de nuevas tecnologías como son eCall, IoT y UAV o drones, de un modo seguro y controlado desde el punto de vista de un centro de emergencias 112.

 

 

 

Se sirve de la plataforma SOFIA2 para centros de emergencias 112. Incluye el desarrollo y la integración de nuevos interfaces de información externa, como son los drones y el sistema eCall, con el fin de incorporar nuevos servicios en la gestión de crisis y accidentes.

Flujo del sistema de emergencias 112 eCall
Flujo del sistema de emergencias 112 eCall

De este modo la plataforma SOFIA2 estará preparada para los nuevos requisitos y normas del mercado europeo por parte de los centros de emergencias o Public Safety Answering Points (PSAP 112). Se explora la adaptabilidad de la plataforma SOFIA2 para elaborar nuevos protocolos de búsqueda y rescate (SAR), a nivel nacional y europeo, para apoyar el trabajo en campo de los equipos humanos, permitir la toma de decisiones y mejorar la sincronización en tiempo real entre el Centro de Operaciones de Emergencias y los equipos de respuesta inmediata.

 

Arquitectura de la Solución.
Arquitectura de la Solución.

El envío de drones como valor añadido y la captura de imágenes sobre el terreno que son enviadas a la plataforma en tiempo real permiten la evaluación de la situación de forma inmediata, optimizando el uso de los servicios de emergencia y posibilitando que se adapten a los diversos escenarios de crisis.

 

Visor gráfico CPS-PSAP112
Visor gráfico CPS-PSAP112

CPS-PSAP112 ha sido desarrollado con la colaboración de Answare Technologies y CENTIC (Centro Tecnológico de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones de fomentado por el gobierno de Murcia). Se ha financiado dentro del proyecto Europeo de Horizon 2020 CPSELabs que forma parte de la iniciativa europea Smart Anything Everywhere (SAE), y siendo elegido por la Comisión como el mejor de los 23 desarrollados por CPSELabs gracias a su impacto en la sociedad.

 

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CPS-PSAP112. Tecnología inteligente al servicio de las emergencias del ciudadano

Análisis de Plataformas/Servicios IoT Cloud (Sofia2, FIWARE, Azure IoT, Watson IoT y Artik Cloud)

Hace unas semanas llegó a nuestras manos este trabajo Fin de Master en el que su autor, Edison Fabricio, hacía un análisis práctico de 5 plataformas IoT en la nube, entre ellas la nuestra:

El análisis realizado nos parece muy interesante y nos alegra formar parte de este estudio, así que hemos preparado este post, en el que mencionamos los puntos que nos han parecido relevantes del trabajo de Edison. El propio Edison definía el trabajo así:

Este presente trabajo de Fin de Máster busca estudiar los más prometedores servicios en la nube para IoT, tanto públicos y privados, que actualmente existen en el mercado. Se implementará un entorno de pruebas donde un dispositivo embebido enviará constantemente variables de sensores a los servicios en la nube. Al final, de los resultados observados se podrá determinar qué servicios son los más óptimos para IoT y cuáles son los más flexibles para que un desarrollador pueda construir sus aplicaciones.”

A lo largo del documento se analiza el estado del arte de IoT, se definen las capas de una arquitectura IoT, se relaciona IoT con Cloud Computing, casos de uso y retos:

Y finalmente se analizan estos servicios IoT: Sofia2, Fiware, Watson IoT de IBM, Artik Cloud de Samgung y Azure IoT Suite de Microsoft.

Tras describir la historia, conceptos, características, arquitectura y referencias de cada una de las plataformas, en el capítulo 4 (página 35) del informe Edison crea un Entorno de Pruebas para evaluar los diferentes servicios.

Tras esto, en el capítulo 5 extrae los resultados de cada una de las plataformas, el escenario probaba durante 30 días este escenario (

Podéis revisar vosotros mismos los resultados comparativos a partir de la página 45, como resumen tendríamos:

Mensajes procesados por la plataforma:

 

Características:

 

(En las pruebas con Sofia2, Edison usó el entorno gratuito Sofia2 CloudLab que permite sin limitaciones probar toda la plataforma durante tiempo indefinido pero que no ofrece SLAs).

A partir de la página 61, Edison expone sus conclusiones, en el que respecto a Sofia2 Edison concluye:

“Sofia2, en cambio, une estas dos características: es tanto libre de uso en algunos aspectos y cuenta con modelo de pago pay-as-you go. Por tanto puede resultar muy atractiva para desarrolladores que estén buscando un modelo gratuito donde implementar su proyecto piloto y poder migrar de manera fácil hacia un modelo de negocio bajo suscripción”.

Los que queráis profundizar en el análisis realizado podéis acudir al anexo, en el que se explican los pasos a seguir en cada una de las plataformas para el caso de test.

Quería acabar este post agradeciendo a Edison haber contemplado Sofia2 como una de las 5 plataformas IoT analizadas, y por supuesto aclarar que no hemos participado para nada en este análisis.

Gracias Edison, en breve publicaremos novedades muy interesantes respecto a tu análisis sobre la nueva versión de la Plataforma!.

Análisis de Plataformas/Servicios IoT Cloud (Sofia2, FIWARE, Azure IoT, Watson IoT y Artik Cloud)

OPC: De Windows COM/DCOM a OPC-UA

Origen:

La especificación OPC (OLE for Process Control) surge allá por 1996, en la época de los 90s, donde el uso de sistemas de automatización, fundamentalmente SCADAS para visualización y control basados en Windows proliferó.

En ese momento los fabricantes de interfaces HMI y software SCADAS tenían el problema de tener que escribir su propio driver para conectar con los PLCs, asi que se creó el grupo de trabajo OPC para definir un estándar para acceso a dispositivos (PLCs especialmente) desde sistemas Windows.

La especificación OPC Data Access (OPC-DA) se publica en 1996 y la versión 2 en 1998. Esta especificación se basaba en tecnologías Microsoft Windows COM (Component Object Model) y DCOM (Distributed COM).

Hoy en día OPC es el estándar universalmente aceptado) para intercambiar datos entre sistemas de automatización industrial: SCADA y HMI, gestión de procesos y Sistemas de Control Distribuidos (Distributed Control Systems – DCS) y Sistemas de Ejecución Manufacturera (Manufacturing Execution System – MES).

Tecnología OPC clásico:

OPC usa una arquitectura cliente-servidor:

· Un servidor OPC encapsula la fuente de información de proceso como un dispositivo y hace la información disponible a través de su interfaz.

· Un cliente OPC se conecta al servidor OPC y puede acceder y consumir la información ofrecida.

Como decíamos, las interfaces clásicas de OPC están basadas en la tecnología COM y DCOM de Microsoft. COM y DCOM ofrecen a un cliente un mecanismo transparente para llamar a métodos en un objeto COM en un servidor que se está ejecutando, en el mismo proceso, en otro proceso o en otro nodo de red.

Esta ventaja fue importante para el éxito de OPC pero por el contrario hacía depender a OPC de la plataforma Windows y además DCOM tenía inconvenientes como su complejidad de configuración (Dios, cómo lo recuerdo!!!) o sus timeouts.

Especificaciones OPC clásicas:

Hasta llegar a OPC-UA teníamos:

· Acceso a Datos (OPC-DA): permite leer, escribir y monitorizar variables, se usa paratransmitir datos de tiempo-real de PLCs, y otros dispositivos de control a HMIs y otras pantallas clientes. OPC-DA es el interfaz más importante de OPC, el resto de interfaces OPC se implementan como complemento a OPC-DA.

· Alarmas y Eventos (OPC-A&E): permite recibir notificaciones de eventos y de alarmas.

· Acceso a Datos Históricos (OPC-HDA) permite el acceso a datos ya almacenados. Los archivos históricos se recuperan de manera uniforme, desde un simple sistema de registro de datos serie a un complejo sistema SCADA.

Además de estos teníamos por ejemplo OPC XML-DA, la primera especificación OPC independiente-de-plataforma que reemplazaba COM/DCOM con HTTP/SOAP y tecnologías de Servicio Web (un auténtico suplicio!).

Y por fin OPC-UA:

OPC XML-DA fue el primer intento de la OPC Foundation para mantener las características exitosas de OPC pero utilizar una infraestructura neutra en cuanto a plataforma y fabricante. Entre otras razones, el bajo rendimiento de los Servicios Web XML comparado con la versión original basada en COM y los problemas de interoperabilidad al utilizar capas diferentes de Servicios Web XML, hicieron que no cumplieran con los requisitos de la nueva generación de OPC.

La OPC Unified Architecture (OPC-UA) nace con el objetivo de crear un recambio real para todas las especificaciones basadas en COM sin perder ninguna de sus características ni rendimiento. Además el modelado de datos era muy limitado en el OPC Clásico y necesitaba una mejora ofreciendo un modelo común, orientado a objetos para todos los datos OPC.

Para cumplir los objetivos definidos, OPC-UA se construye en varias capas, donde los componentes fundamentales de OPC-UA son los mecanismos de transporte y el modelo de datos.

· El transporte define diferentes mecanismos optimizados para diversos casos de uso. La primera versión de OPC-UA define un protocolo TCP binario optimizado de alto rendimiento en comunicaciones intranet así como un acceso a estándares de internet aceptados como Servicios Web, XML y HTTP para comunicaciones por internet a través de cortafuegos.

· El modelo de datos define las reglas y bloques constructivos necesarios para exponer un modelo de información con OPC-UA. Define también los puntos de entrada al espacio de direcciones y los tipos básicos utilizados para construir una jerarquía de tipos.

OPC-UA utiliza una arquitectura cliente-servidor similar al que se utiliza en OPC Clásico. Una aplicación que quiera exponer su propia información a otras aplicaciones se llama servidor UA, y una aplicación que quiera consumir información de otras aplicaciones se llama cliente UA. En OPC-UA se espera que vaya a haber muchas más aplicaciones que sean a la vez servidor UA y cliente UA en una misma aplicación que en el OPC Clásico.

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OPC: De Windows COM/DCOM a OPC-UA