GUARDIAN
Gestión segUra e inteligente de mercAncias Refrigeradas meDiante sensorIzación Avanzada y aNálitica de datos
Gestión segUra e inteligente de mercAncias Refrigeradas meDiante sensorIzación Avanzada y aNálitica de datos
El proyecto GUARDIAN (GUARDIAN sobre Gestión segUra e Inteligente de mercAncias Refrigeradas meDiante sensorIzación Avanzada y aNálitica de datos) se basa en la optimización de recursos energéticos y certificación en el proceso logístico refrigerado.
Se investigarán soluciones que se centren en la mejora de la física del transporte refrigerado; es decir, que propongan alternativas para reducir el consumo del vehículo en trayectos largos y cortos dentro de las llamadas ciudades inteligentes. Estas soluciones repercuten principalmente en mejoras en el diseño de los elementos del transporte refrigerado a futuro.
Optimización energética de los recursos existentes mediante el análisis de datos en tiempo real. Gracias a la innovación en infraestructuras de sensorización IoT en el transporte refrigerado, se generará una ingente cantidad de información en tiempo real que puede aportar un valor añadido a la hora de optimizar los recursos energéticos durante el proceso logístico.
Estas estrategias incluyen al cumplimiento de la normativa GDP (Good Distribution Practices) para la certificación de buenas prácticas de distribución para la industria farmacéutica y agroalimentaria. Por tanto, con el objetivo de agilizar y establecer la confianza en el proceso evitando posibles fraudes en el control de las variables relacionadas con la calidad del producto, se propone la investigación y desarrollo de la gestión de los datos segura mediante cadena de bloques (blockchain) también llamados contrato inteligente (smart contract) para la certificación de la normativa GDP sobre control de temperatura y calidad de productos.
Definición de Requisitos en el Proceso Logístico Refrigerado
Este paquete definirá los requisitos principales dentro del proceso logístico refrigerado en el sector farmacéutico y alimentos perecederos. Se analizará las actuales legislaciones vigentes y cambios próximos en el proceso de transporte y conservación refrigerado en camiones y almacenes. Así como factores externos que afectan a la optimización de los recursos energéticos (precio energético, condiciones climáticas, tráfico, etc.).
Análisis de Requisitos Seguridad y Normativas en el Sector Logístico Refrigerado (GDP)
En esta actividad se analizará las restricciones particulares de la normativa GDP (Good Distribution Practices) para garantizar la certificación de buenas prácticas de distribución para la industria farmacéutica y agroalimentaria con el objetivo de asegurar la confianza en el proceso evitando posibles fraudes en el control de la calidad del producto a través de la gestión segura de los datos mediante cadena de bloques (blockchain) también llamados contrato inteligente (smart contract).
Diseño de Nuevos Equipos de Sensorización para Almacenes y Vehículos de Transporte
Esta actividad diseñará los diferentes equipos IoT de sensorización para almacenes refrigerados así como camiones refrigerados. Se analizará el tipo de variables, la conectividad, la cantidad de datos, la frecuencia, etc. Además, definirá los requisitos de evaluación y se establecerá la estrategia de despliegue de nueva sensorización para realizar la validación de los nuevos equipos a desarrollar.
Estudio de los Elementos para Optimización Energética en el Proceso Logístico
Esta actividad estudiará e identificará todos aquellos elementos consumidores de energía en los procesos de transporte y almacenamiento. Esta identificación irá acompañada de una caracterización del proceso logístico y elementos energéticos que poseen las empresas colaboradoras. Para reducir al máximo los costes energéticos derivados del proceso será necesario realizar un profundo análisis del consumo de la electricidad y del combustible mediante histórico y previsiones.
Desarrollo y Despliegue de las Infrastructuras de Sensorización y Comunicaciones
A partir del diseño realizado en la actividad A1.3, se desarrollará una infraestructura de sensorización y comunicaciones. Esta infraestructura se desarrollará para almacenes estáticos y camiones móviles, atendiendo a las particularidades de cada escenario. En concreto, se evaluarán los beneficios de una propuesta híbrida de comunicación mediante nuevas redes 5G y tecnologías IoT (ej. Lora, Sigfox), así como aquellas propias del ámbito vehicular tales como 802.11p.
Desarrollo de Equipos de Sensorización y Comunicación Basados en IoT y redes 5G
Esta actividad implementará los equipos de sensorización y comunicación de acuerdo a los principales requisitos de medición, computación y despliegue. En particular, se desarrollarán los módulos hardware y firmware. El desarrollo hardware incluirá los nuevos chips de comunicación y los sensores a medir. El desarrollo del firmware estará basado en modelos de datos estandarizados (ej. JSON) y protocolos de Internet (ej. MQTT) para facilitar la integración con la plataforma de procesado de datos.
Despliegue de Sensorización en Almacenes y Vehículos de Transporte
Esta actividad realizará el despliegue de equipos de sensorización en almacenes y vehículos para la monitorización intensiva de información sobre el estado de los productos y los consumos energéticos en escenarios reales. En vehículos, se recogerán datos GPS o inerciales, diagnosis, contaminación, y estado de la carga (temperatura, humedad, etc.). En almacenes, se monitorizará el estado de productos (ej. temperatura, humedad, etc), así como el consumo energético y contaminación (ej. CO2).
Desarrollo de una Plataforma Software Para Gestión Segura y Procesamiento De Datos
Este paquete implementará una plataforma integral para la recogida de información generada en PT2, gestión de datos seguros y visualización. Además, todos los datos de los sensores físicos desplegados, así como la información externa (ej. predicción meteorológica, precios energía, estado tráfico, etc) serán procesados mediante algoritmos de analítica BigData para extraer conocimiento y desarrollar servicios inteligentes de toma de decisiones de optimización energética.
Desarrollo del Backend de Comunicación IoT y Gestión Segura de Datos basado en Blockchain
Este paquete implementará el backend de la plataforma para recoger los datos de los sensores físicos y fuentes externas. En este back-end se desarrollarán los mecanismos de agregación de datos heterogéneos y almacenamiento seguro basado en blockchain smart contracts (ej. Open Source Hyperledger). Para el desarrollo del backend, se empleará los resultados del proyecto FIWARE y sus componentes desarrollados (ej, ORION Broker) que garantizan la gestión masiva de datos.
Desarrollo de Modelos de Datos y Algoritmos de BigData
Esta actividad implementará los modelos de datos y algoritmos BigData (ej. Machine learning) para el procesamiento de todos los datos recogidos. Usando los datos almacenados de la actividad 3.1, se desarrollarán modelos y algoritmos de machine learning (ej. lenguaje R) para la predicción de factores que optimicen los recursos energéticos y combustible en almacenes y vehículos en tiempo real y dar soporte a los servicios inteligentes de toma de decisiones de la actividad 3.3.
Desarrollo de Servicios Inteligentes de Eficiencia Energética.
Usando los modelos predictivos desarrollados en la actividad 3.2, se desarrollarán los servicios de optimización energética tanto para almacenes como vehículos para apoyo a las decisiones (ej. mejor ruta del vehículo). Además, esta actividad incluye la implementación de interfaces de usuario final siguiendo el enfoque SaaS (Software as Service) para proporcionar paneles de análisis analíticos relevantes. Las interfaces serán simples, fáciles de usar y receptivas para dispositivos móviles.
Validación y Evaluación en Entornos Reales
Este paquete evaluará los desarrollados hardware y software de PT2 y PT3 de acuerdo con los diseños y requisitos definidos en PT1 teniendo en cuenta indicadores clave de rendimiento de sensorización, seguridad de datos y eficiencia energética. Este paquete se validará en escenarios reales de almacenes y camiones de las empresas colaboradoras. Además, se evaluará las opiniones de los usuarios finales respecto a los servicios inteligentes desarrollados.
Validación de la Infraestructura de Sensorización y Comunicación de Datos
Esta actividad validará el correcto funcionamiento de los equipos hardware desarrollado en la actividad 2.1 para sensorización y comunicación en almacenes y camiones de acuerdo con los requisitos definidos en 1.2. Se validará los diferentes despliegues realizados y el rendimiento de las tecnologías de comunicación desarrolladas (ej. distancia cobertura). Además, validará la precisión de las mediciones sensores y la integración de los datos enviados a la plataforma de gestión y procesamiento.
Validación de Gestión Segura de Datos Basado en Blockchain Smart Contracts para Certificación GDP
Esta actividad evaluará la implantación de una gestión segura de datos basada en blockchain y el impacto computacional de la inclusión de esta tecnología en la infraestructura desplegada. Usando la monitorización con los equipos IoT desarrollados y desplegados en todo el proceso logístico se evaluará el sistema de smart contracts desarrollado en actividad 3.1 que permita la certificación del cumplimiento de los requisitos de la normativa GDP identificados en la actividad 1.1.
Evaluación de Algoritmos BigData y Servicios Inteligentes de Optimización Energética
Esta actividad validará los desarrollos de las actividades 3.2 y 3.3 de algoritmos BigData y servicios inteligentes para optimización del consumo de electricidad y combustible en almacenes y camiones refrigerados respectivamente. Se evaluarán las opiniones de los usuarios finales respecto a las interfaces web y móviles de acceso a los servicios de toma de decisiones desarrollados.
