En 2020, el Departamento de Transporte de la ciudad de Nueva York completó el despliegue de un sistema de transporte inteligente (ITS) a gran escala, dirigido por AT&T. El proyecto supuso la colaboración de múltiples proveedores y organismos que trabajaron juntos en un plazo muy ajustado. El resultado final es una actualización de las comunicaciones del sistema de tráfico de toda la ciudad, que incluye Digi Remote Manager® (Digi RM), un router celular dual Digi en cada intersección y software y servicios Digi personalizados.
El Departamento de Transporte de la ciudad de Nueva York supervisa una de las redes de transporte urbano más complejas del mundo, con 6.300 millas de calles y carreteras, más de 12.000 millas de aceras, casi 14.000 cruces señalizados y 800 puentes y túneles. Su misión declarada es proporcionar un movimiento seguro, eficiente y ambientalmente responsable de personas y mercancías en la ciudad de Nueva York y mantener y mejorar la infraestructura de transporte crucial para la vitalidad económica y la calidad de vida de nuestros principales clientes, los residentes de la ciudad. Se trata de un compromiso enorme, especialmente en la ciudad más grande y concurrida de Estados Unidos.
Gestión del tráfico en NYC
El sistema de gestión del tráfico del Departamento de Transporte de la ciudad de Nueva York controla los semáforos de 14.000 cruces, así como una serie de dispositivos de Sistemas Inteligentes de Transporte (ITS) que incluyen cámaras de tráfico, señales de mensaje variable y dispositivos de detección de vehículos. Una aplicación de software inteligente que funciona en el Centro de Gestión del Tráfico (TMC) del Departamento de Transporte de Nueva York en Long Island City se adapta a los cambios en los patrones de tráfico y alivia la congestión del tráfico. Obtiene la profundidad y el movimiento de las colas de vehículos a partir de varios tipos de sensores ubicados en toda la ciudad, y luego ajusta la sincronización de las señales mediante la coordinación con los Controladores Avanzados de Estado (ASTC) ubicados en cada intersección.
Los eventos especiales, las obras o los incidentes de tráfico suelen causar estragos en las condiciones del tráfico en las ciudades. Debido a esta dinámica, especialmente en las ciudades de Nueva York densas y abarrotadas, no es posible una gestión eficaz del tráfico sin una red de comunicaciones fiable y de alta velocidad y una gestión centralizada.
Sustitución de NYCWiN
Los años de experiencia operativa del Departamento de Transporte de Nueva York con la anterior red NYCWiN y el conocimiento de las tendencias emergentes dieron lugar a una especificación detallada para la red de sustitución. Las áreas críticas incluían la conmutación por error/retroceso de doble operador simultáneo, la gestión centralizada de dispositivos, el cifrado aprobado por NYC Cyber y la compatibilidad con el vehículo conectado (CV). La solución propuesta por AT&T y Digi progresó a través del piloto a principios de 2019 y luego en el despliegue a partir de octubre, terminando antes de lo previsto en junio de 2020. La anterior red NYCWiN fue retirada del servicio ese mismo mes.
Digi proporcionó asistencia experta y recursos dedicados durante la integración y el despliegue del sistema. Los servicios de implementación a medida incluyeron personal in situ que trabajó a diario con los ingenieros de redes y contratistas del Departamento de Transporte de Nueva York durante casi un año. La planificación, las pruebas y la resolución de problemas por parte del ingeniero de implementación hicieron que el proyecto siguiera adelante, junto con la participación coordinada de la ingeniería y el soporte técnico de Digi cuando fue necesario.
En cada gabinete, el equipo anterior de NYCWiN se sustituyó por el router celular Digi, una antena PCTEL y un conmutador Power-over-Ethernet (POE) de Transition Networks. El conmutador POE permite la comunicación con las cámaras y amplía el número de puertos Ethernet para la conexión con diversos dispositivos ITS, como una unidad de carretera CV (RSU). La antena es en realidad múltiples elementos de antena alojados dentro de un único radomo resistente a los impactos, y soporta celular, GPS, Wi-Fi y Bluetooth. El router celular Digi se conecta al controlador de tráfico existente y funciona como puerta de entrada al TMC para todos los dispositivos ITS. Su plataforma de computación de borde integrada, construida en un entorno Python embebido, permite la integración personalizada con dispositivos ITS no estándar y la rápida adaptación a los requisitos cambiantes del sistema.
La nueva red
El funcionamiento de una red de comunicaciones celulares tan grande y diversa con un requisito de disponibilidad del 99,99% exige un alto nivel de automatización, una plataforma de hardware/software altamente fiable y tolerancia a fallos/redundancia de la red, así como excelentes herramientas de gestión y métricas de rendimiento precisas. La infraestructura de red híbrida, con Digi RM alojado en la nube y un router Digi en cada intersección, ofrece el rendimiento y la escalabilidad necesarios.
Una característica clave del despliegue, que apoyó el rápido proceso de instalación, fue la configuración sin intervención, una característica de Digi RM a través de su herramienta Profile Manager. Este método de configuración de dispositivos con su funcionalidad requerida permitió al personal de campo instalar rápidamente los dispositivos preconfigurados. Sigue permitiendo al personal técnico del Departamento de Transporte de Nueva York gestionar todos los dispositivos de forma centralizada y desplegar rápidamente las actualizaciones del firmware en cualquiera de los sistemas desplegados.
Gestión centralizada con Digi RM
El Departamento de Transporte de Nueva York aprovecha al máximo Digi RM, la plataforma de gestión de dispositivos y habilitación de datos basada en la nube de Digi. Las funciones de habilitación de datos permiten la integración de sistemas heredados y complementarios en la red de comunicaciones.
La automatización de la red es una de las capacidades principales de Digi RM y está diseñada para mejorar la seguridad, la disponibilidad y la eficiencia operativa. Se ha convertido rápidamente en una necesidad del sector a medida que las redes se diversifican y se expanden frente a una creciente amenaza de seguridad global.
Digi RM automatiza la medición de las principales métricas de rendimiento a nivel de enlace, lo que permite una rápida evaluación y visibilidad de cualquier tendencia. Esto elimina las conjeturas de la resolución de problemas, lo que permite determinar eficazmente la causa raíz y acelerar la corrección.
Tolerancia a los fallos de la red
La nueva red incorpora un diseño de doble operador que maximiza la conectividad y la disponibilidad de la red al pasar automáticamente a un operador secundario en tiempos de cortes de servicio de la red. El router de Digi también vuelve automáticamente a la red primaria AT&T FirstNet®. Ambos enlaces celulares (y el enlace de fibra cuando está disponible) están activos y supervisados de extremo a extremo.
Seguridad
La red está protegida en todos los niveles mediante una estrategia de seguridad de defensa en profundidad. El enlace principal es FirstNet®, lo que proporciona al Departamento de Transporte de Nueva York una solución de primer nivel, así como prioridad y preferencia en el aire y en el núcleo de FirstNet®. Además, todas las comunicaciones de paquetes de datos entre la intersección y el TMC están encriptadas y se llevan a cabo a través de una VPN IPsec utilizando algoritmos de encriptación avanzados, con el router Digi en el gabinete como un punto final y un FortiGate Next Generation Firewall (NGFW) de clase portadora de Fortinet en los centros de datos de cabecera.
Los NGFW filtran el tráfico de red para proteger a una organización de las amenazas internas y externas. Además de mantener las funciones de los cortafuegos con estado, como el filtrado de paquetes, la compatibilidad con VPN IPsec y SSL, la supervisión de la red y las funciones de asignación de IP, los NGFW poseen capacidades de inspección de contenidos más profundas. Estas capacidades proporcionan la posibilidad de identificar ataques, malware y otras amenazas, y permiten al NGFW bloquear estas amenazas.
El router Digi incluye un conjunto de características de hardware y firmware denominado Digi TrustFence® para protegerse y garantizar la fiabilidad e integridad de sus funciones de seguridad. Utiliza un coprocesador criptográfico para proteger los datos especialmente sensibles, como las contraseñas almacenadas y las claves de encriptación, de modo que no sean accesibles ni siquiera por un administrador. También incluye mecanismos para que el propio router pueda actualizarse garantizando que las actualizaciones no introducirán cambios maliciosos o inesperados. Un potente cortafuegos de estado bloquea el acceso no autorizado y supervisa todas las conexiones de red.
Figura que muestra los routers celulares Digi WR54 desplegados en la ciudad de Nueva York
El resultado
La puesta en marcha del proyecto hizo que el Departamento de Transporte de Nueva York recibiera el premio al Proyecto ITS más destacado del año - Sistemas de gestión del tráfico, otorgado por la Sociedad de Transporte Inteligente de Nueva York (ITS-NY). La transcripción de la reunión en la que el DOT de Nueva York recibió el premio ofrecía esta descripción del proyecto "La Red de Infraestructura Inalámbrica de la Ciudad de Nueva York (NYCWIN) proporciona una columna vertebral de comunicación en toda la ciudad a todos los dispositivos ITS, incluyendo cámaras de tráfico, VMS, dispositivos de detección de vehículos y 14K señales de tráfico. Este proyecto supuso el desmantelamiento de la anterior infraestructura NYCWIN, que estaba integrada en todos los equipos de tráfico e ITS del Departamento de Transporte de Nueva York. El sustituto es una red inalámbrica de AT&T, que incorpora un diseño de doble operador para maximizar la conectividad y el tiempo de funcionamiento de la red. Utilizando automáticamente un portador secundario en tiempos de corte de servicio de la red, proporcionando así una fiabilidad de comunicación del 99,99%. Se trata de una solución "llave en mano" para operar y mantener la integridad de los sistemas del Departamento de Transporte de Nueva York. Este despliegue a gran escala se completó en 9 meses y por debajo del presupuesto..."
En la actualidad, Digi trabaja con los departamentos de transporte de todo Estados Unidos para implantar sistemas similares con el fin de solucionar los atascos, establecer la automatización para mejorar el flujo de tráfico, garantizar que los vehículos de emergencia puedan responder rápidamente a los incidentes y proporcionar visibilidad y gestión a las agencias del Departamento de Transporte.
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