IoT en Transporte: Soluciones y aplicaciones

IoT en los casos de uso del transporte está creciendo rápidamente, aportando ganancias en eficiencia operativa, ahorro de costes, seguridad y movilidad. Se prevé que el impacto de IoT sea enorme a medida que las ciudades y municipios de todo el mundo incorporen la tecnología inalámbrica a gestión del tráfico, respuesta de emergencia y seguridad para los peatones y las bicicletas. Transporte público También mejorarán los servicios, y la industria del automóvil se beneficiará de una serie de innovaciones que serán posibles gracias a IoT, desde las estaciones de carga de vehículos eléctricos hasta la tecnología de vehículos conectados.

En este artículo veremos algunas aplicaciones específicas de IoT en el sector del transporte, extraídas de la colección de casos de éxito de clientes de Digi, como el control positivo de trenes (PTC), el análisis de vehículos, los sistemas de emisión de billetes, la seguridad de los sistemas de tránsito y el Wi-Fi de alta velocidad para pasajeros.

Incorporación de IoT en los sistemas de transporte

Los avances tecnológicos están impulsando la aplicación de IoT en aplicaciones de transporte que hacen que las ciudades sean más inteligentes y los sistemas de la ciudad más fáciles de gestionar, tanto para aplicaciones fijas como móviles.

En aplicaciones fijas como semáforos, cámaras y gestión de intersecciones, la fiabilidad de las redes celulares rivaliza ahora con las redes cableadas tradicionales, creando oportunidades que no existían hace sólo unos años. Y su implantación es mucho menos costosa.

Y para aplicaciones como la policía, los bomberos, las ambulancias, los autobuses, los trenes ligeros y los vehículos de paratránsito, la tecnología de los routers móviles ha avanzado de forma espectacular en los últimos años, mientras que las redes han mejorado tanto en velocidad como en capacidad con el rápido crecimiento de las redes 4G y la llegada del 5G.
 

Gracias a estos avances, las soluciones de IoT para el transporte responden a una gama cada vez más amplia de necesidades, en diversas condiciones de funcionamiento. Algunos de los principales casos de uso de IoT en el sector del transporte son los siguientes:

• Gestión del tráfico: las aplicaciones de IoT para la gestión del tráfico urbano mejoran tanto la seguridad como la fluidez del tráfico, y ayudan a las ciudades a obtener el máximo valor de su gasto en infraestructuras.
• Transporte público: Las aplicaciones de tránsito IoT permiten a las agencias de transporte público operar con mayor eficiencia, al tiempo que mejoran la experiencia de los pasajeros con servicios como la señalización informativa y la conectividad a Internet de alta velocidad.
• Vehículos eléctricos y recarga de vehículos eléctricos: El número de coches eléctricos y de estaciones de recarga de vehículos eléctricos está creciendo rápidamente. Toda la infraestructura de vehículos eléctricos dependerá de la conectividad de IoT para el mantenimiento del sistema, el procesamiento de pagos y mucho más.
• Ferrocarriles: las soluciones de IoT son compatibles con los sistemas ferroviarios ligeros y comerciales pesados, y Digi está liderando el camino con routers de acceso móvil 5G de alto rendimiento para comunicaciones de alta velocidad y geoposicionamiento fiables y seguros, incluso en túneles y cañones urbanos.
• Camiones/logística: Los gestores de flotas pueden hacer un seguimiento de los análisis de los vehículos, reducir la necesidad de rodar los camiones y automatizar los procesos para ahorrar costes operativos, incluida la supervisión y los informes sobre la refrigeración de los camiones.

Veamos algunos ejemplos de IoT en el transporte.
 

Ejemplo 1: Gestión del tráfico

Los Sistemas Inteligentes de Transporte (ITS), también llamados Sistemas Inteligentes de Gestión del Tráfico (STMS), lo hacen conectando sensores, cámaras y otras tecnologías de vigilancia del tráfico con sistemas de control del tráfico como semáforos, paneles de mensajes dinámicos y sistemas de comunicación y alerta a bordo de los vehículos.
 
Estos son algunos de los problemas que puede resolver IoT para la gestión del tráfico:

• Congestión: Los atascos hacen perder tiempo y combustible, ya que las calles y carreteras construidas hace más de un siglo se ven obligadas a soportar volúmenes de tráfico sin precedentes.
• Seguridad: La mayoría de las colisiones se producen en las intersecciones, donde un mejor control de las señales podría crear un flujo de tráfico más suave, seguro y predecible. 
• Contaminación: Las emisiones de los vehículos de motor pueden reducirse significativamente mediante sistemas de gestión del tráfico que permitan a los coches y camiones pasar menos tiempo al ralentí en el tráfico.
• Respuesta de emergencia: Los vehículos de emergencia, incluidos la policía, los bomberos y las ambulancias, deben tener prioridad independientemente de las condiciones del tráfico. 

Estos son algunos de los casos de uso que incorporan con éxito IoT para la gestión del tráfico.

Gestión del tráfico en el entorno urbano más concurrido del país

La ciudad de Nueva York es uno de los entornos urbanos más densos del mundo, con semáforos situados en miles de intersecciones. Todos estos semáforos tienen que estar coordinados en tiempo real para que el tráfico sea fluido y seguro a cualquier hora del día o de la noche en la "ciudad que nunca duerme".
Cuando Nueva York necesitó recientemente mejorar la conectividad de más de 14.000 señales de tráficoEn la actualidad, ha elegido los routers celulares duales Digi WR54 para su uso en cada intersección, junto con el Digi Remote Manager®. para la configuración y gestión de los dispositivos. Una vez desplegado, el Departamento de Transporte de la ciudad fue reconocido como el Proyecto ITS destacado del año - Sistemas de gestión del tráfico por la Sociedad de Transporte Inteligente de Nueva York (ITS-NY) para el proyecto. La Red de Infraestructura Inalámbrica de la Ciudad de Nueva York (NYCWIN) proporciona una columna vertebral de comunicación en toda la ciudad para todos los dispositivos ITS, incluyendo cámaras de tráfico, señales de mensaje variable (VMS), dispositivos de detección de vehículos y más.  

FirstNet Ready™ para mejorar la preparación en caso de emergencia

FirstNet es una red inalámbrica de ámbito nacional que ofrece comunicaciones prioritarias y preventivas a los primeros intervinientes y a las infraestructuras críticas en caso de emergencia a gran escala, como un huracán, un incendio forestal u otro acontecimiento que afecte a toda una ciudad o región.

Los dispositivos FirstNet Ready™, como los routers celulares Digi WR54 que se utilizaron en el proyecto de infraestructura de Nueva York, así como los nuevos Digi TX54El sistema de seguridad de la red de telefonía móvil de la Unión Europea (UE), que se ha convertido en una de las más importantes del mundo, ayuda a garantizar las comunicaciones críticas de voz, texto y datos cuando un aumento del uso de los teléfonos móviles por parte de los civiles podría interferir en las redes de telefonía móvil, impidiendo que los operadores y el personal de emergencia se comuniquen entre sí. 

Ejemplo 2: IoT en el transporte público

IoT se utilizan en multitud de aplicaciones de tránsito para autobuses, trenes ligeros y paratránsito. IoT aplicaciones pueden utilizarse para múltiples sistemas:

• Rutas y envíos
• Control del motor del vehículo
• Cámaras de seguridad en tiempo real
• Wi-Fi para pasajeros
• Señalización digital

He aquí algunos ejemplos de las capacidades y ventajas de IoT para el tránsito.
 

Control y gestión de la capacidad de transporte

La Autoridad de Tránsito de Chicago (CTA), que se enfrentaba a variaciones sin precedentes en los niveles de pasajeros debido a la pandemia de Covid, adoptó soluciones innovadoras de IoT en un programa piloto a lo largo de una de sus rutas más concurridas. La CTA utilizó diversas tecnologías de recuento de pasajeros junto con sofisticados análisis y modelos predictivos para una gestión proactiva de la demanda.

Todos los autobuses del programa piloto estaban equipados con un router de acceso móvil Digi WR54 para comunicarse con los sensores y sistemas de ocupación de a bordo. Los datos se analizaron para crear modelos de proyección para la gestión proactiva de la demanda de tránsito. Los propios enrutadores se supervisaron y gestionaron mediante Digi Remote Manager®, la plataforma de red basada en la nube de Digi. Digi Remote Manager proporcionó una visibilidad completa de todos los dispositivos a través de paneles visuales de métricas de rendimiento y estado.

 

Sistema de información y emisión de billetes para pasajeros

La emisión de billetes segura y cómoda es vital para el éxito de cualquier sistema de tránsito. Digi tiene varios clientes que desarrollan aplicaciones en IoT en este espacio. Por ejemplo, TransData es un integrador de sistemas IoT que desarrolla aplicaciones de pago e identificación para el transporte público en Eslovaquia. Los sistemas de información y emisión de billetes de TransData requieren un rendimiento de vídeo superior, Wi-Fi y Bluetooth, y conectividad con el sistema de datos del vehículo de tránsito y los módems celulares. El producto estrella de la empresa es una solución multifacética que admite una amplia gama de funciones, entre ellas

• Transacciones tarifarias seguras
• El sistema de tarjetas electrónicas, fácil de usar, simplifica la experiencia de los pasajeros
• Guía de ruta con GPS para minimizar los retrasos
• Señalización digital para promocionar tiendas, restaurantes y puntos de interés locales
• Wi-Fi de alta velocidad para los pasajeros para un acceso fiable a Internet

Estas aplicaciones son posibles gracias al sistema en módulo (SOM) ultracompacto Digi ConnectCore®, que soporta los requisitos de conectividad de TransData a un precio asequible. El Digi ConnectCore® 6 puede soportar condiciones extremas, como el calor, la humedad y las vibraciones, y mantener una conectividad de red fiable.

Sistema de Tránsito Público de Despacho Asistido por Ordenador

La Suburban Mobility Authority for Rapid Transit(SMART), con sede en Detroit, gestiona una flota de 330 autobuses de biodiésel e híbridos-eléctricos que cubren más de 1.100 millas de ruta y transportan a 32.000 pasajeros diariamente. Con esta gran flota, es fundamental supervisar los vehículos para garantizar los máximos niveles de seguridad de los pasajeros y de puntualidad.

SMART necesitaba actualizar un sistema de despacho asistido por ordenador (CAD) y de localización automática de vehículos (AVL), que se basaba en una red de radio analógica antigua conectada a través de tres torres alquiladas. SMART se planteó primero la posibilidad de migrar de analógico a digital y aumentar el número de torres, pero el coste era prohibitivo. Finalmente, SMART cambió a VOIP por celular para CAD, aprovechando los servicios de prioridad de paquetes integrados en el router celular móvil Digi WR44 R (así como su sucesor, el Digi TX54).

Con su cambio a un AVL basado en la telefonía móvil, SMART puede ahora recoger y analizar una gama mucho más amplia de datos y métricas -incluyendo la localización y la velocidad del vehículo- en tiempo real. También se capturan datos de mantenimiento para ayudar a prevenir averías y acelerar los ciclos de reparación. Los datos se transmiten al centro de operaciones de tránsito a través de un túnel VPN de alta seguridad, mientras que los operadores pueden comunicarse con la Central de Despacho utilizando teléfonos VoIP. Gracias a estas actualizaciones y mejoras, el equipo de SMART calcula que está ahorrando más de 70.000 dólares al año.

Ejemplo 3: Vehículos eléctricos y recarga de vehículos eléctricos

A medida que la industria automovilística mundial se vaya decantando por los vehículos eléctricos (VE) en las próximas décadas, crecerá una densa infraestructura de estaciones de recarga de VE junto con la flota de nuevos coches, autobuses y camiones eléctricos. IoT es esencial para permitir a nuestros Infraestructura para vehículos eléctricos para satisfacer la demanda. Es de esperar que se construyan estaciones de recarga de vehículos eléctricos a lo largo de las principales autopistas. Los lugares de trabajo, los complejos de apartamentos y los centros comerciales y de ocio se adaptarán para ofrecer una cómoda recarga de vehículos. 
 
Las estaciones de recarga de vehículos eléctricos necesitarán la conectividad de IoT para una serie de funciones. Las aplicaciones de IoT se utilizarán para informar a los conductores que buscan la ubicación de una estación de recarga, para comunicarse con los propietarios o gestores del sistema de recarga y, por supuesto, para fines de facturación y pago. Sistemas empotrados Digi será el centro de muchas de estas aplicaciones.

Carga de vehículos eléctricos AddÉnergie

AddÉnergie, una empresa con sede en Quebec (Canadá), desarrolla, fabrica y explota estaciones de recarga de VE para los mercados del sector público y privado, incluida la infraestructura de las dos mayores redes de recarga de Canadá, VERnetwork™ y el Circuito Eléctrico. AddÉnergie ofrece a los conductores de vehículos eléctricos y a los propietarios de las estaciones de carga servicios de control de acceso, gestión de la energía y pago, incluida una aplicación para enviar correos electrónicos que notifican a los conductores cuando la carga ha finalizado. La solución también proporciona una capacidad de mantenimiento preventivo para los operadores, lo que les permite supervisar cada estación de carga y, en algunos casos, solucionar los problemas de forma remota.

AddÉnergie seleccionó la tecnología de Digi, incluidos los módulos inalámbricos Digi XBee® y las pasarelas celulares, por su capacidad para "comunicarse en un entorno urbano muy concurrido". La solución ayuda a proporcionar una experiencia de usuario fluida y también permite a los proveedores de la red supervisar fácilmente toda la actividad.

Los viejos autobuses urbanos renacen con IoT

Reborn Electric, una empresa de ingeniería con sede en Santiago de Chile, toma los autobuses diésel que han llegado al final de su vida útil y los reequipa con motores eléctricos alimentados por baterías. La conversión a la energía eléctrica de cero emisiones es una solución de "tecnología verde " que prolonga en gran medida la vida de los vehículos y reduce la contaminación del aire en la ciudad. Para modernizar la electrónica de a bordo de los vehículos, Reborn eligió el Digi ConnectCore ordenador de placa única (SBC), que proporciona telemetría para supervisar las rutas de los vehículos, controlar el consumo de energía y recopilar datos para el mantenimiento predictivo. 

Ejemplo 4: Comunicaciones ferroviarias y PTC

El control de trenes y las comunicaciones en tiempo real son fundamentales para los sistemas ferroviarios y las aplicaciones de IoT para este segmento de la industria del transporte están creciendo rápidamente para dar servicio a este sector de misión crítica.
 

Cálculo muerto del GNSS

Una de las funciones importantes que permite IoT es el cálculo sin conexión (untethered dead reckoning, UDR), que permite un posicionamiento mucho más sofisticado y preciso que el GPS estándar. Los routers celulares Digi TX64 5G y TX64 5G Rail incluyen un módulo GNSS de navegación sin conexión que utiliza datos de sensores inerciales para mantener la continuidad cuando algo bloquea la señal GPS, por ejemplo, cuando un vehículo atraviesa un túnel o pasa por debajo de un paso elevado.
 

Control positivo de trenes

La Autoridad de Transporte del Sur de Pensilvania(SEPTA), que ofrece servicios de tren ligero, metro y autobús en Filadelfia y sus alrededores, fue uno de los primeros sistemas de tránsito en instalar el Control Positivo de Trenes (PTC), un sofisticado sistema de señalización de trenes diseñado para evitar choques, descarrilamientos y lesiones de los trabajadores de las vías como consecuencia de las infracciones de velocidad y de las señales.

SEPTA trabajó con Digi para desplegar la solución de conectividad adecuada para el PTC:

• El router de acceso móvil Digi®^WR44-RR (recientemente sustituido por el Digi TX64 5G Rail)
• Enrutamiento de mensajes PTC y comunicaciones inalámbricas a través de un paquete de comunicaciones móviles (MCP)
• Un conjunto MCP integrado y de fácil instalación que alberga el Digi WR44 RR, una radio TDMA de 220 MHz, una fuente de alimentación y filtros de RF

 Las locomotoras y otros vehículos utilizan el Digi WR44 RR para transmitir los mensajes de datos del PTC hacia y desde las vías a través de la radio de 220 MHz. El Digi WR44 RR (y su sucesor, el Digi TX64 5G Rail) permite el mantenimiento remoto del sistema, la configuración y la gestión de la red a través de un enlace celular, proporcionando una mayor fiabilidad de la red y la visibilidad del sistema ferroviario. El sistema de la SEPTA amplía el rendimiento más allá del PTC hacia el Control de Trenes Basado en Comunicaciones (CBTC) completo, lo que resulta en una programación más eficiente, mayor capacidad y ahorro de combustible.

Resumen

Empresas y organismos de transporte de todo el mundo están adoptando soluciones IoT para mejorar la seguridad, el rendimiento y la rentabilidad, así como el confort y la comodidad de pasajeros y automovilistas. Un conjunto completo de soluciones Digi IoT satisface una serie de necesidades en prácticamente todos los aspectos del transporte de superficie.

Además, Digi cuenta con equipos de expertos preparados para ofrecer servicios de orientación, planificación y diseño o despliegue. Los servicios de diseño inalámbrico de Digi prestan apoyo a desarrolladores y fabricantes de equipos originales que están diseñando productos y necesitan expertos que les ayuden en la creación de prototipos, el diseño de placas de circuito impreso, el diseño de antenas y las necesidades de comercialización. El equipo de servicios profesionales de Digi presta apoyo a gobiernos y otras organizaciones que están planificando mejoras de conectividad de red e infraestructura para transformar sus operaciones.

Si desea más información sobre las soluciones de Digi IoT para el transporte, póngase en contacto con nosotros hoy mismo.

Nota: Este blog se publicó inicialmente en 2018 y se actualizó en 2022.