Investigadores de la Universidad de Cádiz (UCA) han desarrollado una solución informática que permite analizar grandes volúmenes de datos procedentes de dispositivos conectados a Internet y detectar situaciones anómalas como fugas de agua en tiempo real.
La tecnología, probada en colaboración con el Grupo Energético de Puerto Real (GEN), puede mejorar la gestión inteligente del agua al facilitar la identificación de posibles fugas, consumos inusuales y otras incidencias en las redes de abastecimiento.
El trabajo, publicado en la revista científica internacional IEEE Software, presenta una herramienta que facilita el análisis continuo de la información generada por sensores y dispositivos inteligentes. La investigación ha sido realizada por Manuel Cano-Crespo, Guadalupe Ortiz y Alfonso García, investigadores de la Universidad de Cádiz pertenecientes al grupo UCASE.
La solución se basa en el desarrollo de una aplicación que simplifica la integración y utilización de tecnologías de procesamiento de datos en tiempo real. El entorno tecnológico en el que se integra es fruto del trabajo colectivo del grupo UCASE, en el que también han tenido una participación especialmente destacada los investigadores Juan Boubeta Puig y Adrián Bazán Muñoz.
Procesamiento de eventos complejos para detectar anomalías en tiempo real
Los contadores inteligentes y los sistemas de monitorización permiten obtener información constante sobre el funcionamiento de numerosas infraestructuras. Sin embargo, disponer de grandes cantidades de datos no garantiza que puedan interpretarse con rapidez. El reto consiste en reconocer qué está ocurriendo, identificar comportamientos que se apartan de lo habitual y proporcionar información útil para tomar decisiones.
Para abordar este problema, el equipo ha trabajado con una tecnología denominada procesamiento de eventos complejos (Complex Event Processing, CEP), que permite analizar y relacionar diferentes datos a medida que se generan.
En una red de abastecimiento de agua, por ejemplo, el sistema puede examinar continuamente las lecturas de los contadores e identificar patrones que indiquen un consumo anormal o una posible incidencia en el suministro. De esta manera, los responsables de la infraestructura pueden disponer de información que facilite la detección temprana de problemas y la adopción de medidas correctoras.
La principal aportación de los investigadores de la UCA consiste en desarrollar una interfaz de programación de aplicaciones (API REST) que facilita la utilización de las distintas herramientas del entorno tecnológico. Gracias a ella, los usuarios pueden definir qué situaciones desean detectar, modificar los criterios de análisis y visualizar los resultados sin necesidad de conocer los lenguajes de programación especializados que habitualmente requieren estos sistemas.
Una aplicación práctica en la gestión inteligente del suministro de agua
La tecnología se ha probado con personal del Grupo Energético de Puerto Real (GEN), en el ámbito de la gestión del abastecimiento de agua. Esta colaboración ha permitido comprobar su utilidad para identificar situaciones inesperadas en la red, como posibles fugas, consumos anómalos y otras condiciones que pueden afectar al servicio.
Una de las conclusiones más relevantes de las pruebas es que los responsables de la gestión pueden modificar los patrones utilizados para identificar incidencias sin necesidad de detener el sistema de procesamiento de datos. Esta característica resulta especialmente importante en infraestructuras que deben funcionar de manera continua, donde una interrupción podría provocar la pérdida de información relevante.
Durante los ensayos, el personal de GEN pudo utilizar herramientas gráficas para definir y ajustar los patrones de detección, así como visualizar las situaciones identificadas por el sistema. Esta información facilitó la identificación de aspectos que necesitaban mejoras y de incidencias que requerían medidas correctoras.
La experiencia también ha puesto de manifiesto la importancia de desarrollar soluciones tecnológicas que, además de ser eficaces, puedan ser utilizadas por profesionales especializados en la gestión del agua sin que necesiten disponer de conocimientos avanzados de programación.
Internet de las Cosas: aplicaciones más allá del abastecimiento de agua
Aunque la investigación se ha centrado inicialmente en la gestión del suministro de agua, la tecnología desarrollada presenta posibilidades de aplicación en otros ámbitos relacionados con el Internet de las Cosas (IoT), donde sensores y dispositivos conectados generan información de manera continua.
Entre sus posibles escenarios de utilización se encuentran las ciudades inteligentes, la monitorización ambiental y el seguimiento del funcionamiento de instalaciones que necesitan procesar grandes cantidades de datos en tiempo real.
De hecho, el equipo investigador plantea como futuras líneas de trabajo estudiar la capacidad de la solución para gestionar volúmenes todavía mayores de información y explorar nuevas aplicaciones en escenarios reales, entre ellos los puertos inteligentes.
La investigación amplía así las posibilidades del procesamiento de eventos complejos como herramienta para mejorar la gestión de infraestructuras y facilitar que los datos generados por dispositivos conectados se conviertan en información útil para tomar decisiones.
