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Etapa 1*

Primera Etapa: Sistemas Ambientales (SA´s). Una ciudad resiliente y sostenible es compleja y está altamente interconectada, además alcanza su máxima eficiencia teniendo en consideración sus múltiples relaciones y dimensiones de vinculación, por lo que la implantación de redes de sensores que cubren todos los niveles (Aéreo, Social y Subterráneo) (Fig.3) permitirá obtener numerosos datos del entorno, que sumado a su adecuado procesado hará posible extraer un valor añadido, que permita una gestión fundamentada, más eficiente e inteligente de las ciudades. Con esta filosofía se desarrolló la primera generación de prototipos denominados Sistemas Ambientales Exteriores (SAE´s) como apoyo a los laboratorios, museos y proyectos de la ETSIME [14] [15].

Como primera plataforma de desarrollo se utilizó una placa UNO de Arduino, por su reducido coste y su extendido uso, lo cual permite contar con el apoyo de una gran comunidad de desarrollo. Pero se descartó su uso por los fallos de comunicación que se detectaron debidos a la infraestructura de red del Centro, lo que imposibilita su uso más allá de unos primeros prototipos como el que se usó en la Mina Museo de la ETSIME para conocer la humedad (H) y temperatura (Tª) de su galería en varios puntos (Imagen 1).

Como segunda opción de trabajo se eligió la plataforma Raspberry Pi 2B. Su utilización es algo más compleja, ya que requiere de un proceso de instalación y de unos conocimientos en sistemas UNIX algo más avanzados, pero aporta versatilidad.

Tras comprobar que era compatible con la red del Centro, el primero de los prototipos en el que se trabajó, fue el montaje de una garita exterior protectora para sensores de Tª/H, instalada en el techo del edificio de despachos y exámenes (M3) (Imagen 2) en la que implementar el hardware y aprender sobre su funcionamiento, estudiando su viabilidad y escalabilidad en condiciones reales para otros proyectos de monitorización de la ETSIME y hacer las pruebas de conexión para la visualización de los datos en la web del proyecto.
Se utilizó Debian 7 como sistema base (Raspbian en Raspberry-Pi) y se eligió el sensor DHT22, que incorpora en la misma sonda los sensores de Tª/H, por su bajo coste, su calibración ya realizada y su sencillez de uso. Este primer acercamiento al funcionamiento de esta plataforma será útil y educativo de cara a poder comparar con datos ambientales de espacios interiores que aportarían los Sistemas Ambientales Interiores (SAI´s), que serían desarrollados a partir de una simplificación de los SAE´s, posibilitando así el estudio de las calidades de los materiales utilizados, medidas de aislamiento, condiciones de habitabilidad, puntos de actuación y mejoras en eficiencia a realizar.

Desde un primer momento se vio el valor añadido de almacenar estos datos para estudios posteriores y no sólo su visualización en tiempo real en la web del proyecto (http://tellus.minasyenergia.upm.es), por lo que todo el desarrollo se orientó a almacenar la información en una Base de Datos (BBDD), escogiendo MySQL por ser relacional y SQL como lenguaje de programación de gestión de la BBDD.
Para poder visualizar los datos en tiempo real de forma pública a través de la web del proyecto se creó un servidor HTTP Apache, escogiendo un framework PHP ya que una web como la que se estaba desarrollando era algo que evolucionaría con el futuro, y necesitaba capacidad de escalarse a medida que se le incorporaran nuevas funcionalidades y características.
Para acceder a los datos del sensor se utilizó un script en PYTHON que leía los datos del sensor y los insertaba en la BBDD cada 5 minutos. Aunque puede considerarse excesivo tomar datos ambientales tantas veces a lo largo del día, se consideró que era lo más adecuado para dotar a los datos de versatilidad a la hora de ser tratados.