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LINUX SOFTWARE LIBRE Los cambios vertiginosos que acarrea la evolución de las TIC pronostican también cambios radicales en el mercado. Uno de ellos lo está propiciando la implantación del software libre. Hoy, muchas administraciones públicas y empresas privadas se encuentran en el dilema de introducirse o no en el mundo del software libre, ante sus posibles ventajas en cuanto al precio y el desarrollo local. Por otra parte, la repercusión de su implantación generalizada en la industria y en el sector de las TIC son difíciles de evaluar. Para contribuir a uno de los debates principales del año, BIT hace su aportación por medio de los artículos siguientes: “Implicaciones y modelos de negocio, por Jesús M. González Barahona; “gnuLinEx: un poco más libres”, por Luis Millán Vázquez de Miguel; “Los desarrolladores profesionales y el software libre. El reto de adaptarse a la nueva realidad”, por Ignacio Correas Usón; y “Reflexiones sobre Linux. Más allá de los mitos del software de código abierto”, por José Antonio Ondiviela.

Software libre Implicaciones y modelos de negocio Implicaciones del trabajo con software libre Las características del software libre y las posibilidades que ofrece son consecuencias de las libertades descritas en el apartado anterior. Por ejemplo, la libertad de redistribución proporciona en la práctica una canal de distribución de gran eficiencia económica y de muy bajo coste para el productor. Las posibilidades de modificación y de redistribución de las modificaciones facilitan la evolución y mejora técnica de los programas. En general, de la aplicación de todas las libertades simultáneamente se deducen importantes sinergias, que hacen que el software libre se comporte de una forma tan especial. A continuación se expone, a modo de ejemplo, una visión rápida de lo que supone el software libre en algunos escenarios. Usuarios finales Probablemente el principal cambio que experimentan los usuarios finales al entrar en el mundo del software libre es que pueden encontrar un alto nivel de competencia en un mercado con gran tendencia al monopolio de facto. El usuario puede usar el producto que desee, y buscar soporte para él en cualquier empresa que quiera dárselo. Cambiar de una a otra es fácil, sin tener que cambiar de producto, ya que todas ellas trabajan con el mismo programa: el código libre que tiene el usuario. Así, el usuario podrá elegir a la que mejor relación calidad/precio le ofrezca según sus necesidades, como hace siempre en cualquier otro mercado libre. Las empresas que quieran dar este tipo de servicio (que incluye en principio cualquier tipo de garantía, servicio o modificación sobre el programa) pueden hacerlo con la única limitación de su conocimiento sobre el programa y la cantidad de recursos que quieran poner a disposición de sus clientes. Cuando se usa software libre ya no se depende de la fiabilidad del fabricante para intentar deducir la calidad de un producto, sino que la guía nos la dará la aceptación de la comunidad y el estudio del programa por terceras partes (que podrá hacer en detalle, al estar el código fuente disponible). Nos olvidamos además de "cajas negras", en las que hay que confiar sin más remedio, y de las estrategias de los fabricantes que pueden decidir unilateralmente dejar de mantener un producto. La evaluación de productos antes de adoptarlos es también mucho más sencilla, ya que basta instalar los productos alternativos en nuestro entorno real y probar. Antes, usando software propietario, era preciso confiar únicamente en informes externos, o negociar pruebas con los proveedores, lo cual no es siempre posible ni económicamente viable. Dada la libertad de modificar el programa para uso propio, el usuario puede personalizarlo o adaptarlo sus las necesidades, corrigiendo errores si los tuviera (o contratar a alguien que lo haga por él). También podemos, directamente o contratando servicios, integrar el programa con otro, o auditar su calidad (por ejemplo la seguridad). El control pasa, en gran medida, del proveedor al usuario. Administraciones públicas Las administraciones públicas son grandes usuarios con características especiales, ya que tienen ciertas obligaciones con respecto al ciudadano. Por ejemplo, proporcionarle servicios accesibles y neutrales respecto a los fabricantes, o garantizar la integridad, utilidad, privacidad y seguridad de sus datos a largo plazo. Esto les obliga a estar especialmente interesadas en los estándares y los formatos de datos abiertos, y en la posibilidad de realizar detalladas inspecciones sobre el software que usan. En el mundo del software propietario esto ha sido siempre un problema para las administraciones, especialmente en presencia de mercados con situaciones de monopolio de facto. Afortunadamente el software libre, con su gran respeto por los estándares abiertos y su directa disponibilidad para la inspección de código, ofrece muchas soluciones en este campo. Por otra parte, las posibilidades que ofrece el software libre de creación de una industria de alto valor tecnológico, a nivel local o regional, y sin dependencias estratégicas, son sin duda interesantes para cualquier administración que esté interesada por el desarrollo de su ámbito de actuación. El desarrollador y el integrador de software Para el desarrollador y productor de software, el software libre cambia mucho las reglas del juego. Con él es más fácil competir siendo pequeño y acceder tecnología punta. Puede aprovechar el trabajo del resto de la comunidad del software libre y quizás (si se sigue el modelo de desarrollo adecuado) conseguir la colaboración libre y desinteresada de otros desarrolladores (quizás desinteresados, pero seguro también interesados por la calidad del programa que se está desarrollando), del que el iniciador será la referencia. La distribución del software creado es de bajo coste, y su escala global. No obstante, no hay que perder de vista que al renunciar al cobro de licencias de uso (la fuente de ingresos más habitual en el mundo del software), habrá de buscar nuevos modelos de negocio (de los que se habla más adelante). Para el integrador el software libre es un paraíso. No habrá más cajas negras que intentar encajar con grandes dificultades y sin disponer de toda la información necesaria. En el mundo del software libre, el integrador puede limar asperezas e integrar fragmentos de programas para conseguir el producto integrado necesario, disponiendo de un acervo ingente de software de donde extraer las piezas. La industria de mantenimiento y servicios El disponer del fuente lo cambia todo, situando a las terceras partes casi en las mismas condiciones que el productor. Lo único que le separará de poder ofrecer cualquier servicio o modificación sobre un programa será su nivel de conocimiento sobre él y la dedicación de suficientes recursos para la tarea. Podrán ofrecerse servicios con un valor añadido mucho más apreciado, y sin dependencias de la estrategia de los proveedores. En la actualidad esta es la categoría de negocios más clara en el mundo del software libre (quizás junto con la del integrador), y en la que está apareciendo más rápidamente un mercado maduro de ofertas. Principales modelos de negocio Puede decirse que son muchos los modelos de negocio que se están explorando alrededor del software libre, algunos más clásicos y otros más innovadores. Hay que tener en cuenta que entre los más habituales en la industria del software no es fácil usar los basados en la venta de licencias de uso de programas producidos, pues dadas las libertades ya comentadas, ese es un mecanismo de financiación muy difícil de explotar. Sin embargo, sí se pueden utilizar los basados en el servicio a terceros, con la ventaja de que sin ser necesariamente el productor de un programa puede darse soporte completo sobre él. Dadas estas limitaciones (y estas ventajas) desde hace unos años se están probando variantes de los modelos de negocio habituales en la industria del software, a la vez que se buscan otros más innovadores que explotar las posibilidades que ofrece el software libre. Sin duda en los próximos años veremos aún más experimentación en este campo, y también tendremos más información sobre qué modelos pueden funcionar bien, y en qué circunstancias. En este apartado vamos a ofrecer una panorámica de algunos de los que nos encontramos hoy día, centrándonos en los modelos basados en el desarrollo y los servicios alrededor de un producto de software libre. Los ingresos en este caso provienen directamente de estas actividades, pero no necesariamente implican desarrollo de nuevos productos. En cualquier caso, y aunque aquí se ofrece una clasificación relativamente clara, no hay que olvidar que casi todas las empresas usan en realidad combinaciones de los modelos que describimos, entre ellos y con otros más tradicionales. Modelos basados en mejor conocimiento La empresa que utiliza este modelo de negocio trata de rentabilizar su conocimiento de un producto (o conjunto de productos) libres. Sus ingresos provendrán de clientes a los que venderá servicios relacionados con ese conocimiento: desarrollos basados en el producto, modificaciones, adaptaciones, instalaciones e integraciones con otros. La ventaja competitiva de la empresa estará en gran medida ligada al mejor conocimiento del producto: por ello estará especialmente bien situada si es la productora, o participa activamente en el proyecto lo produce. Esta es una de las razones por la que muchas empresas participar activamente en los proyectos relacionados con el software sobre el que tratan de vender servicios: es una forma muy eficiente de obtener conocimiento sobre él, y lo que es más importante, de que ese conocimiento sea reconocido. Desde luego, explicarle a un cliente que entre los empleados hay varios desarrolladores del proyecto que produce el software que, por ejemplo, se quiere modificar, puede ser una buena garantía. Este tipo de empresas tiene un gran interés en dar la imagen de que poseen un buen conocimiento de determinados productos libres. Una consecuencia es que su apoyo a ciertos proyectos de software libre no es algo meramente filantrópico. Por el contrario, puede ser uno de los activos más rentables de la empresa, ya que sus clientes lo valorarán muy positivamente como una muestra clara de que conocen el producto en cuestión. Además, de esta forma podrán seguir muy de cerca el desarrollo, tratando de asegurarse, por ejemplo, de que mejoras demandadas por sus clientes pasan a formar parte de producto desarrollado por el proyecto. Los servicios que proporcionan este tipo de empresas pueden ser muy amplios, pero normalmente consisten en desarrollos a medida, adaptaciones o integraciones de los productos en los que son expertas, o bien servicios de consultoría donde aconsejan a cómo utilizar mejor el producto en cuestión (especialmente si es complejo, o si su correcto funcionamiento es crítico para un cliente dado). Ejemplos – LinuxCare. Fundada en 1996, proporcionaba en sus orígenes servicios de consultoría y soporte para GNU/Linux y software libre en EE.UU., y su plantilla estaba compuesta fundamentalmente por expertos en GNU/Linux. Sin embargo, en 1992 cambió sus objetivos, y desde entonces se ha especializado en proporcionar servicios casi exclusivamente a Linux ejecutando sobre máquinas virtuales VM en grandes ordenadores de IBM. Su modelo de negocio ha cambiado también a mejor conocimiento con limitaciones, al ofrecer como parte fundamental de sus servicios una aplicación no libre, Levanta. – Alcove. Fundada en 1997 en Francia, proporciona fundamentalmente servicios de consultoría, consultaría estratégica, soporte y desarrollo para software libre. Desde su fundación, Alcove ha mantenido en plantilla a desarrolladores de varios proyectos libres, y ha tratado de rentabilizarlo en términos de imagen. También ha tratado de ofrecer una imagen, en general, de empresa vinculada a la comunidad de software libre, por ejemplo, colaborando con asociaciones de usuarios y dando publicidad a sus colaboraciones con proyectos libres (por ejemplo, desde Alcove-Labs). Modelos basados en mejor conocimiento con limitaciones Estos modelos son similares a los expuestos en el apartado anterior, pero tratando de limitar la competencia a que pueden verse sometidos. Mientras que en los modelos puros cualquiera puede, en principio, entrar en competencia, ya que el software utilizado es el mismo (y libre), en este caso se trata de evitar esa situación poniendo barreras. Estas barreras suelen consistir en patentes o licencias propietarias, que normalmente afectan a una parte pequeña (pero fundamental) del producto desarrollado. Por eso estos modelos pueden considerarse en realidad como mixtos, en el sentido que están a caballo entre el software libre y el propietario. Ejemplos – Caldera. La historia de Caldera es complicada. En sus inicios, creó su propia distribución de GNU/Linux, orientada a las empresas: Caldera OpenLinux. En 2001, compró la división de Unix de SCO, y en 2002 cambió su nombre a "SCO Group". Su estrategia empresarial ha dado tantos vuelcos como su nombre, desde su total apoyo a Linux hasta sus demandas contra IBM y Red Hat en 2003, y su abandono de su propia distribución. Pero en lo que se refiere a este apartado, el negocio de Caldera, al menos hasta 2002, es un claro exponente del mejor conocimiento con limitaciones. Caldera trataba de explotar su conocimiento de la plataforma GNU/Linux, pero limitando la competencia a que podía verse sometida mediante la inclusión de software propietario en su distribución. Esto hacía difícil a sus clientes cambiar de distribución una vez que la habían adoptado, pues aunque las demás distribuciones de GNU/Linux incluían la parte libre de Caldera OpenLinux, no encontraban en ellas la parte propietaria. – Ximian. Fundada en 1999 con el nombre de Helix Code por desarrolladores muy vinculados al proyecto GNOME, fue adquirida en agosto de 2003 por Novell. La mayor parte del software que ha desarrollado ha sido libre (en general, parte de GNOME). Sin embargo, en un ámbito muy concreto Ximian decidió licenciar un componente como software propietario: el Connector for Exchange. Este es un módulo que permite a uno de sus productos estrella, Evolution (un gestor de información personal que incluye correo electrónico, agenda, calendario, etc.) interactuar con servidores MS Exchange, muy utilizados en grandes organizaciones. De esta manera trata de competir ventajosamente con otras empresas que proporcionen servicios basados en GNOME, quizás con los productos desarrollados por la propia Ximian, que no podrán interaccionar tan fácilmente con Exchange. Salvo por este producto, el modelo de Ximian ha sido de mejor conocimiento, y también basado en ser la fuente de un programa (ver más adelante). Modelos basados en ser la fuente de un producto Este modelo es similar al basado en el mejor conocimiento, pero especializándolo de forma que la empresa que lo utiliza es productora, de forma prácticamente íntegra, de un producto libre. La ventaja competitiva aumenta al ser los desarrolladores del producto, controlar su evolución y tenerlo antes que la competencia. Así la empresa desarrolladora se coloca en un lugar muy bueno de cara a los clientes que quieran servicios sobre el programa. También es un modelo muy interesante en términos de imagen, ya que la empresa ha demostrado su potencial desarrollador con la creación y mantenimiento de la aplicación, lo que puede ser muy interesante de cara a convencer a posibles cliente de sus capacidades. Ejemplos – Ximian. Ya se mencionado cómo en parte ha usado el modelo de mejor conocimiento con limitaciones. Pero en general, Ximian ha seguido un claro modelo basado en ser la fuente de programas libres. Sus principales productos, como Evolution, RedCarpet o Mono se han distribuido bajo licencias de GNU, y Ximian los ha desarrollado casi en exclusiva desde el comienzo. La empresa ha tratado de rentabilizar este desarrollo consiguiendo contratos para hacerlos evolucionar en ciertos sentidos, para adaptarlos a las necesidades de sus clientes, y ofreciendo personalización y mantenimiento. – Zope Corporation. En 1995 se funda Digital Creations, que desarrolla un producto propietario para la gestión de anuncios clasificados vía web. En 1997 recibió una inyección de capital por parte, entre otros, de una empresa de capital-riesgo, Opticality Ventures. Lo extraño (en aquella época) de esta inversión es que como condición le pusieron que distribuyera como software libre la evolución de su producto, lo que más adelante fue Zope, uno de los gestores de contenidos más populares en Internet. El modelo de negocio de la empresa desde entonces fue producir Zope y productos relacionados con él, y ofrecer servicios de adaptación y mantenimiento para todos ellos. Zope Corporation ha sabido, además, crear una dinámica comunidad de desarrolladores de software libre alrededor de sus productos, y colaborar activamente con ellos. Venta de software libre a tanto por copia En el mundo del software libre es difícil cobrar licencias de uso, pero no imposible. En general, no hay nada en las definiciones de software libre que impida que una empresa cree un producto y sólo lo distribuya a quien pague una cierta cantidad. Por ejemplo, un determinado productor podría decidir distribuir su producto con una licencia libre, pero sólo a quien le pague 1.000 euros por copia (de forma similar a como se hace en el mundo clásico del software propietario). Sin embargo, aunque esto es teóricamente posible, en la práctica es bastante difícil que suceda. Una vez que el productor ha "vendido" la primera copia, quien la recibe puede tratar de recuperar su inversión vendiendo más copias a menor precio (algo que no puede prohibir la licencia de un programa libre). En el ejemplo anterior, podría tratar de vender 10 copias a 100 euros cada una. Es fácil deducir cómo este proceso continuaría en cascada hasta la venta de copias a un precio cercano al coste marginal de copia, que con las tecnologías actuales es prácticamente cero. Aún así, hay modelos de negocio que "hacen eso". Un ejemplo es el de las distribuciones de GNU/Linux, que se venden por un precio muy bajo comparado con sus competidores propietarios, pero superior (y normalmente claramente superior) al coste de copia. Por supuesto en estos casos entran a jugar otros factores, como la imagen de marca o la comodidad para el consumidor. Modelos basados en ser la fuente de un producto con limitaciones Son similares a los modelos anteriores, pero tomando medidas para limitar la competencia o maximizar los ingresos. Entre las limitaciones más habituales podemos considerar las siguientes: – Distribución propietaria durante un tiempo, luego libre. Con o sin promesa de distribución libre posterior, cada nueva versión del producto se vende como software propietario. Pasado un tiempo (normalmente, cuando se empieza a comercializar una nueva versión, también como software propietario), esa versión pasa a distribuirse con una licencia libre. De esta manera la empresa productora obtiene ingresos de los clientes interesados en disponer lo antes posible de nuevas versiones, y a la vez minimiza la competencia, ya que cualquier competidor sólo podrá disponer de la versión libre (disponible sólo cuando ya hay una nueva versión propietaria, supuestamente mejor y más completa). – Distribución limitada durante un tiempo. En este caso, el software es libre desde que se comienza a distribuir. Pero como nada en una licencia libre obliga a distribuir el programa a todo el que lo quiera (esto es algo que quien tiene el software puede hacer o no), lo que hace el productor es distribuirlo durante un tiempo sólo a sus clientes, que le pagan por ello (normalmente en forma de contrato de mantenimiento). Al cabo de un tiempo, el productor lo distribuye a cualquiera, por ejemplo poniéndolo en un archivo de acceso público. De esta manera, el productor obtiene ingresos de sus clientes, que perciben esta disposición preferente del software como un valor añadido. Naturalmente, el modelo sólo funciona si los clientes a su vez no hacen público el programa cuando lo reciben. En general, en estos casos las empresas desarrolladoras obtienen los beneficios mencionados, pero no sin costes. Debido al retraso con el que el producto está disponible para la comunidad del software libre, es prácticamente imposible que ésta pueda colaborar en su desarrollo, por lo que el productor se beneficiará muy poco de contribuciones externas. Ejemplos – artofcode LLC. Desde el año 2000, artofcode comercializa Ghostscript en tres versiones (anteriormente lo hacía Alladin Enterprises, con un modelo similar). La versión más actual la distribuye como AFPL Ghostscript, bajo una licencia propietaria (que permite el uso y la distribución no comercial). La siguiente (con un retraso de un año, más o menos) la distribuye como GNU Ghostscript, bajo la GNU GPL. Además, artofcode ofrece una tercera versión, con una licencia propietaria que permite la integración en productos no compatibles con la Ô GNU GPL (en este caso usa un modelo dual, que será descrito más adelante). – Ada Core Technologies. Fue fundada en 1994 por los autores del primer compilador de Ada 95, cuyo desarrollo fue financiado en parte por el Gobierno de EE.UU., y que estaba basado en GCC, el compilador de GNU. Desde el principio sus productos han sido software libre. Pero la mayoría de ellos los ofrecen primero a sus clientes, como parte de un contrato de mantenimiento. Por ejemplo, su compilador, que sigue estando basado en GCC y se distribuye bajo la GNU GPL, se ofrece a sus clientes como Gnat Pro. Ada Core Technologies no ofrece este compilador al público en general de ninguna manera, y normalmente no se encuentran versiones de él en la red. Sin embargo, con un retraso variable (en torno a un año), Ada Core Technologies ofrece las versiones públicas de su compilador, muy similares pero sin ningún tipo de soporte, en un archivo de ftp anónimo. Modelos basados en licencias especiales En estos modelos, la empresa produce un producto que distribuye bajo dos o más licencias. Al menos una de ellas es de software libre, pero las otras típicamente son propietarias, y le permiten vender el producto de una forma más o menos tradicional. Normalmente, estas ventas se complementan con la oferta de consultoría y desarrollos relacionados con el producto. Por ejemplo, una empresa puede distribuir un producto como software libre bajo la GNU GPL, pero ofrecer también una versión propietaria (simultáneamente, y sin retraso para ninguna de las dos) para quien no quiera las condiciones de la GPL, por ejemplo, porque quiere integrar el producto con uno propietario (algo que la GPL no permite). Ejemplo – Sleepycat Software. Esta empresa fue fundada en 1996, y anuncia que desde ese momento ha tenido beneficios (lo que desde luego es notable en una empresa relacionada con el software). Sus productos, incluyendo Berkeley DB (un gestor datos muy popular y que puede empotrarse fácilmente en otras aplicaciones) se distribuyen bajo una licencia libre que especifica que en caso de empotrarse en otro producto, ha de ofrecerse el código fuente de ambos. Sleepycat ofrece servicios de consultoría y desarrollo para sus productos, pero además los ofrece bajo licencias que permitan empotrarlos sin tener que distribuir el fuente. Naturalmente, esto lo hace bajo contrato específico, y en general en régimen de venta como software propietario. Modelos basados en la venta de marca Aunque puedan conseguirse productos muy similares por menos dinero, muchos clientes están dispuestos a pagar el extra por comprar una "marca". Este principio es utilizado por empresas que invierten en establecer una marca con buena imagen y bien reconocida, que les permita luego vender con suficiente margen productos libres. En muchos casos no sólo venden esos productos, sino que los acompañan de servicios que los clientes aceptarán también como valor añadido. Los casos más conocidos de este modelo de negocio son las empresas que comercializan distribuciones GNU/Linux. Estas empresas tratan de vender algo que en general se puede obtener a un coste bastante menor en la red (o en otras fuentes con menos imagen de marca). Por ello han de conseguir que el consumidor reconozca su marca, y esté dispuesto a pagar el sobreprecio. Para ello no sólo invierten en publicidad, sino que también ofrecen ventajas objetivas (por ejemplo, una distribución bien conjuntada, o un canal de distribución que llegue hasta las cercanías del cliente). Además, suelen ofrecer a su alrededor una gran cantidad de servicios, tratando de rentabilizar lo más posible esa imagen de marca (desde formación hasta programas de certificación para terceras partes). Ejemplo – Red Hat. La distribución Red Hat Linux comenzó a distribuirse en 1994 (la empresa empezó a conocerse con el nombre actual en 1995). Desde entonces, Red Hat ha conseguido posicionar su nombre como el de la distribución de GNU/Linux por excelencia. Hoy día, en torno a ese nombre, Red Hat comercializa todo tipo de servicios relacionados con la distribución, con GNU/Linux, y con software libre en general. Todo un futuro por delante Aunque los comienzos del software libre pueden trazarse hasta los años 1970, su entrada por la puerta grande en muchas empresas sólo acaba de ocurrir. Sin embargo, las consecuencias que puede tener para la industria del software, y para la de las tecnologías de la información en general, son tan grandes, que conviene prestarle atención y comprender cómo funciona. Con este artículo se ha tratado de acercar al lector a una de las facetas, que a pesar de ser relativamente desconocida es, una vez que se estudia desde cerca, apasionante. Sólo el futuro dirá si todo lo que hoy promete el software libre se convertirá en realidad, o si por el contrario dentro de unos años sólo será una nota al pie de la historia de la informática. Pero mientras este futuro llega, quizás convenga prestarle atención, aunque sólo sea por si acaso... Jesús M. González Barahona Profesor en la Universidad Rey Juan Carlos Aviso Legal © 2003 Jesús M. González Barahona. Se otorga permiso para copiar y distribuir este documento completo en cualquier medio si se hace de forma literal y se mantiene esta nota. Este artículo está basado en material incluido en el libro “Introducción al software libre”, de Jesús M. González Barahona, Joaquín Seoane Pascual y Gregorio Robles, con permiso de los autores. El libro puede consultarse en http://curso-sobre.berlios.de/introsobre

INFRAESTRUCTURAS DE TRANSPORTE En general, las infraestructuras de transporte están actuando, en nuestra opinión, como un subsector cada vez más relevante y, sobre todo, sostenido y con planificación a largo plazo, para la industria de redes y servicios de telecomunicación en particular y para el propio hipersector de las TIC en general. La adecuación de las infraestructuras y los servicios quizás no siga un ritmo tan rápido y vertiginoso como ha sucedido en el caso de los operadores pero es un proceso más sostenido y relativamente inmune a situaciones coyunturales, dada la planificación a largo plazo que se suele realizar en este tipo de infraestructuras. Además, en los últimos tiempos, la propia demanda y necesidad de adecuación de los servicios, está provocando una aceleración de este proceso de adecuación de infraestructuras y servicios, incluso con el inicio de líneas propias de innovación. En los momentos de crisis o estancamiento del tradicional "núcleo duro" del sector actuales, todos los sectores que utilizan las TIC son importantes y, posiblemente, el transporte sea uno de los principales en cuanto cantidad y calidad de las infraestructuras y servicios. "Infraestructuras de Comunicaciones en Metro de Madrid", por Jesús Vadillo Vallejo, Responsable de la Unidad de Ingeniería, Instalaciones y Obras de Metro de Madrid; "Sistemas para explotación ferroviaria. Demandas actuales y futuras. Equipamiento e integración", por Marcos Reboredo Rodríguez, Director Departamento de Ingeniería y Sistemas. Revenga Ingenieros S.A.; "Conectividad inalámbrica y mejora de los servicios", por Carlos Zamora, Socio-Director InfoGLOBAL, S.A.; "Redes de comunicaciones para la gestión del tráfico rodado en carretera", por Lorenzo Espinosa Roman y Joaquín Alins Liminiana, Director de Ingeniería de SICE y Responsable de Tráfico y Peajes de SICE; "Evolución de la Red de Transmisión de la DGT", por Jesús Díez de Ulzurrun Mosquera, Subdirector general de Seguridad Vial; "Sistema de Comunicaciones GSM-R: El Estándar Ferroviario de Comunicaciones", por Alejandro Rubio, Account Manager de Nortel.

Metro de Madrid. Infraestructuras de Comunicaciones de Explotación Jesús Vadillo Vallejo Responsable de la Unidad de Ingeniería, Instalaciones y Obras de Metro de Madrid La red de comunicaciones de o de explotación de Metro drid dispone de más de 50.000 Km de fibra óptica, que da servicio a más de 11.000 puertos FastEthernet (100 Mbps) localizados en más de 430 nodos de acceso, interconectados a través de 46 nodos de conmutación y tránsito con más de 700 interfaces de 155 Mbps. Además del transporte e interconexión básica, con más de 100 circuitos E1 definibles entre dos extremos, el sistema soporta los servicios de voz, datos e imagen necesarios para la explotación. La concepción, implantación y soporte multiservicio de esta infraestructura está orientada a la mejora permanente de la calidad de la operación, la garantía de seguridad al viajero y el incremento de la productividad y eficiencia en la operación y el mantenimiento. CONCEPCIÓN Y EVOLUCIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA DE RED Y SERVICIOS Las infraestructuras están en constante evolución, como no puede ser de otra manera, para dar respuesta a las necesidades de servicios para la operación, el mantenimiento y la seguridad, los tres grandes ejes de la explotación de Metro de Madrid. Tradicionalmente, los servicios fundamentales estaban divididos por naturaleza, asociando una infraestructura de red a cada naturaleza de servicio, esto es: – Servicios de voz: Telefonía fija, a su vez con varios tipos de servicio como telefonía de línea, central, etc, radiotelefonía de trenes, radiotelefonía de estaciones. Dentro de este grupo podemos considerar también dos servicios clave como son la interfonía y la megafonía, de amplia implantación en la red de Metro de Madrid. – Servicios de datos: En general, toda comunicación de datos entre ordenadores y servidores tanto en aplicaciones de administración, operación, gestión de tráfico (CTC), así como todo lo relacionado con el mundo del telecontrol, desde subestaciones eléctricas a todos y cada uno de los dispositivos en servicio (escaleras mecánicas, torniquetes, cancelas, máquinas expendedoras, iluminación, etc, etc). – Servicios de video: Sistemas de TV en circuito cerrado para la seguridad y la propia operación (maniobras, comprobaciones, etc). Con una arquitectura de red asociada a cada servicio, típica de cualquier sistema de telecomunicación en cualquier ámbito durante casi todo “el siglo XX”, son obvias las carencias, limitaciones y problemáticas de coste y mantenimiento. Fundamentalmente, el crecimiento de la red con nuevas estaciones o nuevas líneas, traía consigo el crecimiento de una auténtica tela de araña de redes e infraestructuras diversas asociadas a cada uno de los servicios. El proceso de convergencia de redes y servicios, tan importante y con tanto impacto en el sector de las TIC, ha sido también determinante en la filosofía y concepción de las infraestructuras base en Metro de Madrid. La base de dicha filosofía puede resumirse en la aplicación correcta de conceptos como red multiservicio, digitalización, normalización de protocolos de comunicaciones, normalización de dispositivos, integración de servicios, sistemas integrados de gestión y monitorización. De esta forma, la arquitectura de red de Metro de Madrid se asemeja a un despliegue de un operador convencional de comunicaciones con el concepto de servicios integrados y operación y mantenimiento únicos. Es importante señalar que esta evolución no sólo ha sido tecnológica, dado que la tecnología ha sido el medio o el “posibilitador” de dichos conceptos, sino una evolución coordinada en concepción, diseño, implantación y mantenimiento. En este sentido, la concepción de la infraestructura de red actual de Metro de Madrid se basa en: – Un sistema troncal o de transporte de alta capacidad, sobre fibra óptica, implementado principalmente a través de ATM y sistemas SDH, con diversos nodos de transito y dos nodos principales. – Una red de acceso con gran capilaridad con interfaces Ethernet 10/100. El protocolo base es TCP/IP, independientemente de protocolos específicos en transporte ATM/SDH. Una característica esencial es la alta disponibilidad de la red, no sólamente por su naturaleza multiservicio (una caída supone la indisponibilidad de varios servicios) sino por la criticidad de determinados servicios de explotación. Para ello se dispone de una alta redundancia, tanto mayor cuanto más critico es el nodo en cuestión; así, partiendo de una redundancia base en los nodos de acceso, con dos interconexiones como mínimo con nodos superiores, se llega a una red completamente mallada de nodos de tránsito. Lógicamente, la evolución ha supuesto una nueva concepción de los servicios, aspecto clave en el proceso de convergencia, mediante la digitalización integral y la transmisión como datos a través de protocolos normalizados (TCP/IP). A su vez, se ha mantenido la operativa de ciertos servicios convencionales dado que responden a los procesos establecidos en la operación y explotación del servicio: por ejemplo, la telefonía de estaciones (estaciones adyacentes entre sí). En este sentido, las transformaciones más destacables se detallan a continuación: Voz: Centralitas digitales que soportan todo el tráfico de los diferentes servicios de telefonía, inteconectadas a través de enlaces El soportados por la red multiservicio y directamente por interfaces IP. En este punto, la transformación de los servicios es más profunda con la introducción de sistemas VoIP (voz sobre IP) que integran sobre la misma red la interfonía y la megafonía. Este hecho permite una serie de prestaciones adicionales a nivel de servicios finales, con el desarrollo de aplicaciones específicas para la explotación y la atención al viajero; por ejemplo, es posible fijar la cámara más próxima al interfono que acaba de ser pulsado por un viajero de forma que se tenga un conocimiento más preciso de la situación. Datos: El primer paso ha sido, lógicamente, la estandarización de TCP/IP como protocolo en sistemas y aplicaciones de explotación. Paulatinamente se está produciendo la migración progresiva de interfaces de telecontrol hacia Ethernet-IP de forma que todos los elementos sean tratados como un nodo más de la red (desde una subestación eléctrica hasta una escalera mecánica). Este hecho posibilita, además de una gestión única y centralizada, un desarrollo más sistemático e integrado de las aplicaciones de explotación. Video: Digitalización y codificación de toda la red de TV en circuito cerrado, con indudables ventajas: grabación local y centralizada de forma normalizada, desarrollo de aplicaciones basadas en las imágenes para la explotación (detección de presencia, por ejemplo para parada/marcha de escaleras mecánicas, etc), visualización de cualquier cámara desde cualquier punto de la red, actualización tecnológica independiente de los sistemas de codificación respecto al soporte de red, etc. Actualmente, el sistema soporta más de mil cámaras digitalizadas todas accesibles desde el puesto de mando o desde cualquier punto que se defina, lo que no existe, que sepamos, en otras instalaciones a nivel mundial. En general, las ventajas de la concepción de red multiservicio desarrollada en Metro de Madrid, aplicable a todos los servicios, son básicamente: – Crecimiento modular sencillo y controlado: extendiendo una única red se extienden todos los servicios. Implantación muy rápida, acorde con los espectaculares crecimientos de la red de Metro que han tenido lugar en los últimos años. – Operación y mantenimiento únicos e integrados. – Menor coste total (red+servicios) tanto en infraestructuras como en operación y mantenimiento. – Actualización tecnológica de los servicios independiente de la red, normalmente con otro “timing” (más rápido) y muy enfocado en costes y alcance. – Extensión de los servicios a los trenes y, en general, posibilidad de implementar soluciones para la movilidad. Debido a la naturaleza de nuestro servicio (trenes), los sistemas radio siempre han sido claves como parte de la infraestructura de red. Inicialmente, los sistemas de radiotelefonía de trenes han posibilitado la comunicación permanente, al menos de la voz. Recientemente, Metro de Madrid ha sido uno de los operadores de transporte pioneros a nivel mundial en el desarrollo de soluciones de comunicaciones basadas en el estándar TETRA para usuarios localizados en trenes y en estaciones. EL FUTURO YA ES NUESTRO PRESENTE Con los conceptos expuestos y el espíritu innovador que siempre ha caracterizado a Metro de Madrid en diferentes ámbitos, el proceso de convergencia de redes y servicios continua en Metro a través de la implantación de nuevos sistemas de comunicación tren-tierra de banda ancha y multiservicio, así como el desarrollo completo de la movilidad con el acceso a los sistemas de explotación desde terminales portátiles y dispositivos PDA. El objetivo de continua mejora de la calidad de servicio al viajero a través de actuaciones en la operación, el mantenimiento y la seguridad así lo demandan. En este sentido, entre las últimas actuaciones tecnológicas destacan: – Comunicación tren-tierra de banda ancha. Basada en sistemas WLAN (inicialmente 802.11b), pero con la implantación de sistemas específicos tales como: – Adecuación a los sistemas de transmisión más adecuados en los túneles, en este caso el cable radiante, mediante la translación de las bandas iniciales (2,4 Ghz y 5 Ghz) a bandas específicas. Este hecho posibilita también la migración de sistemas 802.11x sin necesidad de cambiar los sistemas radiantes y toda la infraestructura básica de transmisión. – Sistemas específicos para la agregación y control del ancho de banda, de forma que se garanticen servicios en tiempo real (voz, imagen) así como canales de reserva redundantes con activación automática. – Sistemas de seguridad específicos, tanto a nivel de dispositivos como a nivel de sistemas de información en general. – Adecuación industrial a las condiciones específicas del entorno ferroviario y, en particular, en túneles y trenes. – Comunicación con dispositivos tipo PDA: – Estudios detallados de las coberturas y proyectos específicos de despliegue para garantizar la calidad de servicio en todo momento. – Adecuación de las aplicaciones de explotación a la naturaleza del terminal (tipo de pantalla, teclado, etc). – Garantía de calidad de servicio en las aplicaciones en tiempo real (voz, imagen). – Sistemas de agrupaciones de tráfico, balanceo y disponibilidad de canales redundantes. En principio, y dado que la integración de los servicios es total, se pretende que el tren sean una red local más, totalmente comunicada en todo momento con la red fija, de forma de además de la telefonía, interfonía, megafonía y telecontrol se disponga de las imágenes de video para explotación y seguridad: posibilidad de ver los andenes antes y después de llegar a una estación o visualizar el interior de cualquier tren desde el puesto de mando. El proyecto, conocido internamente como TEBATREN (Telecomunicaciones de Banda Ancha para Trenes), después de tres años de I+D, está siendo implementado ya en explotación en Línea 8 (Nuevos Ministerios–Aeropuerto-Barajas), teniendo ya reconocimiento internacional, dado su carácter pionero a todos los niveles.. CONCLUSIONES El proceso de convergencia de redes y servicios, desarrollado inicialmente en los propios operadores de servicios de telecomunicación, ha llegado a otros sectores, como el ferroviario. Su efecto está siendo especialmente relevante, no solo facilitando la modularidad y la rapidez en el despliegue, siendo en la propia operación y mantenimiento de los sistemas. El impacto más visible es en la propia disponibilidad de servicios avanzados e integrados (voz, datos, imagen) en cualquier punto y en cualquier momento, incluyendo los trenes. Este hecho posibilita, además, una demanda sostenida de aplicaciones y servicios de explotación avanzados de banda ancha, complementaria a los operadores y a largo plazo. Metro de Madrid ha invertido más de 60 millones de euros en los últimos cuatro años en infraestructuras y servicios de telecomunicaciones, para dar soporte a sus operaciones de explotación, lo que puede dar una idea de la relevancia de este sector. En nuestro caso, es destacable nuestra incorporación a la innovación en estas áreas, con apuestas decididas en I+D que, sin duda, están dando ya sus frutos para nuestro sector particular pero que pueden ser extrapolables en otros entornos que utilicen las TIC.

Sistemas para explotación ferroviaria. Demandas actuales y futuras. Equipamiento e integración Marcos Reboredo Rodríguez Director Departamento de Ingeniería y Sistemas. Revenga Ingenieros S.A. Las enormes inversiones realizadas en los últimos años en los metropolitanos, las nuevas líneas de alta velocidad, los nuevos tranvías, ... han dinamizado el sector, permitiéndonos “olvidar” por un momento la crisis en el mundo de las operadoras de telecomunicación. No se entiende la situación actual de los sistemas utilizados en las explotaciones ferroviarias ni tampoco su evolución futura sin hacer mención a una serie de factores relacionados directa o indirectamente con el sector de las telecomunicaciones. Englobamos tanto a las líneas de tren de largo recorrido, como a las líneas de alta velocidad, metropolitanos, servicio de cercanías y por supuesto a los tranvías (en plena expansión y con numerosos proyectos en marcha). Estos factores son: – Las infraestructuras de telecomunicación han pasado de radio-enlaces puntuales y del cable de cobre convenientemente “pupinizado” (todavía en uso para algunos servicios de telefonía o como líneas de respaldo) a cables de fibra óptica que recorren la red ferroviaria y a redes de comunicaciones vía radio, particularizadas en sistemas como TETRA (entornos metropolitanos) y GSM-R (entornos de alta velocidad). – Cada vez es mayor el número de estaciones o apeaderos desatendidos. Ello obliga a hacer disponibles a los viajeros servicios como venta automática de billetes, información audiovisual, seguridad a través de interfonos, cámaras, megafonía. – Las grandes estaciones explotan sus superficies como entornos comerciales. La publicidad entra en juego a través de la proyección de videos en andenes y vestíbulos. – La aparición de una nueva filosofía de explotación de transporte de viajeros y mercancías a través de empresas operadoras y un gestor de infraestructuras tendrá sin duda una repercusión directa sobre los servicios ferroviarios actuales y generarán otros desconocidos. – Las exigencias de los viajeros pasan por elevados porcentajes de disponibilidad, puntualidad y rapidez. – Las gerencias aumentan año a año su sensibilidad en todos los temas relacionados con la seguridad, accidentes, etc. Los sistemas deberán ser robustos y redundantes. – El parque móvil de trenes y tranvías se va sofisticando, requieren de comunicaciones cada vez más pesadas en ancho de banda; en definitiva, su tratamiento se hace independiente de su movilidad. Las redes de datos “Wireless LAN” (WIFI) empiezan a ser ya una realidad en estos entornos y proporcionan comunicaciones de banda ancha tren-tierra-tren. – Los recursos de los operadores o gestores ferroviarios para mantener sus cada vez más complejas instalaciones son insuficientes. Se “externalizan” todo tipo de servicios y se generan otras necesidades como, por ejemplo, el control de calidad de dichos servicios. ... SISTEMAS DE INFORMACIÓN Y SERVICIOS Didácticamente el número y variedad de sistemas que tienen su función en un entorno ferroviario es enriquecedor y con una fuerte componente de telecomunicaciones. Nos podemos encontrar con todo tipo de sistemas y que hacen uso de las más novedosas tecnologías. Siguiendo una agrupación informal y desde el punto de vista de un fabricante e integrador como Revenga Ingenieros S.A. los entornos ferroviarios se nos presentan como una torre de objetivos (figura): atención al viajero, gestión, explotación, infraestructura, circulación... En cada uno de los servicios que describiremos a continuación haremos especial hincapié en algún ejemplo concreto para ayudar a entender los conceptos generales que explicamos. Atención al viajero El viajero debe ser el elemento que hay que cuidar y mimar en cualquier servicio de transporte. Demanda información fiable y en tiempo real y que alguien atienda sus quejas o peticiones cuando lo necesita. Su único objetivo es desplazarse empleando el menor tiempo posible y sin molestias. Los sistemas de información audiovisuales, megafonía y teleindicadores, los de intercomunicación y los sistemas de vídeo-publicidad, entre otros, cumplen dicha función. Particularizando en los sistemas de intercomunicación, que son altamente demandados en los proyectos actuales, su evolución es un buen botón de muestra para los servicios de atención al cliente en el entorno ferroviario. Actualmente nos encontramos tanto con instalaciones de intercomunicación propietarias como con sistemas basados en centralitas telefónicas automáticas (PABX´s), tecnologías ambas maduras y fiables con capacidades para cientos y miles de abonados. Sin embargo las nuevas redes multiservicio de banda ancha (SDH/PDH, ATM, Ethernet, DWDM), disponibles ya en estos entornos, dan cabida a soluciones que emplean otras tecnologías como VoIP y permiten la migración de sistemas tradicionalmente analógicos a tecnologías digitales, con las ventajas que ello comporta. Sobre IP uno de los protocolos más difundidos para interfonía digital es H.323. La solución que resulta se fundamenta en cinco pilares fundamentales: – Interfonos con interfaces analógicos – Pasarelas entre el mundo analógico y el IP – “Gatekeepers” para el control de la señalización, traducción entre numeración y direccionamiento IP, enrutamiento de llamadas, ... – MCU para control de multiconferencias – Terminales IP. Un ejemplo es el sistema de interfonía de estaciones en Metro de Madrid. Gestión La atención presencial de personal propio del operador ferroviario en las estaciones tiende a desaparecer. El operador destina sus recursos a las funciones propias del servicio de transporte de viajeros y a aquellos críticos para el normal funcionamiento o operación diaria. La seguridad, la limpieza, el mantenimiento de las instalaciones, ... pasan a ser servicios “externalizados” para los cuales se hace fundamental disponer de elementos de control de calidad y asistencia. Por otro lado, la automatización de procesos se ha convertido en una tarea prioritaria para los nuevos gestores de las infraestructuras ferroviarias. Concretando describiremos algunas aplicaciones que se están llevando a cabo en la parcela de la Identificación por Radiofrecuencia (RFID en sus siglas en Inglés): – Nos encontramos con nuevos sistemas de identificación RFID en 13,56 MHz cuyos tags pasivos se están usando para controlar el acceso a los cuartos de comunicaciones y equipamiento (mantenimiento, instalaciones, personal propio) en las estaciones. También se empiezan a utilizar como sistemas de identificación para realizar ciertos tipos de acciones controladas y para permitir la movilidad de personal autorizado en los vestíbulos, y se comienza a asociarlos a sistemas biométricos en entornos de mayor seguridad dentro del mundo ferroviario. – Otros sistemas de identificación usados a modo de balizas trabajando en las bandas de 400 y 900 Mhz y con tags activos se utilizan para identificar los trenes a la salida de las cocheras y talleres con objetivos diversos. – Con la identificación en 125KHz y con tags pasivos especiales se facilita la identificación de ejes de trenes permitiendo el control de uso y envejecimiento. – Como último ejemplo, en el plano del viajero la tecnología RFID está tomando fuerza para convertirse en el medio de pago y acceso (a modo de tique o abono) predominante a corto-medio plazo. En general y para todos los casos, los sistemas RFID presentan ventajas frente a otros sistemas de identificación; entre otros, y en el entorno en el que nos encontramos: facilidad de uso, rapidez en la identificación, sin contacto, ahorro en mantenimiento al carecer los equipos de lectura de elementos mecánicos y también las facilidades de seguridad y protección de la información que portan. Explotación La cantidad de equipamiento, de todo tipo, que nos podemos encontrar en cualquier estación es numeroso y muy diverso. Entre ellos destacamos las escaleras mecánicas, ascensores, subestaciones de energía, sistemas de alimentación in-interrumpida, aire acondicionado, ventilación, central de alarmas contra-incendios, iluminación, etc. Todos deberán disponer de algún sistema automático de control tanto manual como remoto. Esto, unido a las necesidades en seguridad de las instalaciones, hace que el control remoto de estaciones por imágenes de vídeo sea hoy en día indispensable. Las imágenes de vídeo se transmiten de formas muy diversas hasta los puntos de control, que pueden ser locales o remotos. Instalaciones con cable coaxial RG59 o RG11 o incluso por pares es lo habitual en la instalación local. Para la transmisión remota suele hacerse de diversas maneras: – A través de fibra óptica dedicada (utilizando multiplexación de varias imágenes por una única fibra óptica, incluso audio y datos) – Utilizando interfaces y canales E1 a 2Mbps digitalizando la imagen a través de sistemas SDH síncronos – Y últimamente digitalizando, codificando y comprimiendo las imágenes (MJPEG, MPEG1, MPEG2, MPEG4, Wavelet, etc) y empaquetándolas para su transmisión por UDP/IP. En cuanto al “uso” que se puede hacer con las imágenes, muchos de los controles son simplemente visuales (operadores o personal de seguridad que ven las imágenes en monitores en tiempo real o grabadas) y otros implementan algoritmos de tratamiento digital de imágenes para objetivos tan diversos como los siguientes: – realizar conteo de personas (cámaras axiales en las escaleras mecánicas), – detectar objetos abandonados (cámaras en andenes, vestíbulos, pasillos), – control de intrusión (detección de movimiento en zonas y horas de inactividad), – realizar tareas automáticas y con alto nivel de seguridad. Como ejemplo, se utilizan comparaciones de imágenes patrón frente a otras adquiridas en tiempo real para arrancar una escalera mecánica sin necesidad de intervención humana. En algunos entornos ferroviarios puede haber cientos de escaleras de este tipo. La activación manual o remota a primera hora de la mañana utilizando personal supone un coste considerable rápidamente amortizable con este tipo de soluciones. Infraestructura La mejora en las infraestructuras de telecomunicación ha sido, o mejor dicho, está siendo radical. En la actualidad el abanico de soluciones en explotación es muy diverso. Como comentábamos al principio, la red de cables de cobre sigue estando operativa y es normal encontrarse con que es el único medio disponible en muchos apeaderos ya sea en pares o en cuadretes. Ante los requisitos de mayores anchos de banda y la especificación de sistemas digitales de transporte más robustos, con protecciones de camino, por ejemplo del tipo 1:1 ó 1:N, surgen nuevos equipos pensados para trabajar sobre protocolos como IP, que se ven reforzados por previsiones de oportunidad de negocio (alquiler de fibras ópticas a operadores de telecomunicación: telefonía móvil en plena expansión, “carriers”, ...). Esto ha provocado que en los últimos 5 años todos los operadores ferroviarios (metropolitanos, RENFE, cercanías) completasen sus infraestructuras con una red de fibra óptica que recorre todo el territorio nacional. De ellas sólo una mínima parte está siendo usada para los servicios propios, otra parte están alquiladas y una última en desuso. Esta red de fibra óptica genera a su vez sus propias necesidades en cuanto a mantenimiento se refiere: – Monitorización automática y periódica (medidas de reflectometría, medidas de pérdidas ópticas, ...) – Documentación detallada del tendido y nivel de dedicación. – Localización exacta a través de planos GIS de todos los componentes de la red: tendido del cable, cuartos de comunicaciones, repartidores, cajas de empalme, segregaciones, arquetas. Esto permitirá tiempos de resolución de averías mínimos y optimización de los recursos humanos necesarios. – Gestión de alarmas de averías con avisos a móviles y conexión remota a través de un explorador e Internet para su localización exacta sin necesidad de desplazarse a un repartidor próximo a la avería para localizarla utilizando un reflectómetro (OTDR) portátil. En lo que respecta al equipamiento vía radio, desde siempre se han instalado puntualmente enlaces radioeléctricos con capacidades de ancho de banda de 2Mbps. Estos se siguen manteniendo cuándo no hay más remedio para mantener la comunicación entre dos puntos discretos. Pero los nuevos sistemas de radio utilizados buscan otros objetivos, pensando sobre todo en mantener la comunicación tren-tierra de forma permanente en todo su trayecto y de una forma segura. Los requisitos de comunicaciones son proporcionados de manera más o menos limitada por sistemas tipo TETRA y en mayor medida por GSM-R, especificado para entornos ferroviarios. GSM-R junto con el sistema de control de trenes automático (ETCS) formarán parte del Sistema de Gestión de Tráfico de Trenes Europeo (ERTMS). Inicialmente, en España, se dispondrá de GSM-R en las líneas de alta velocidad. También las soluciones “Wireless LAN” (IEEE 802.11´s) empiezan a formar parte de las redes en los entornos ferroviarios como sistemas de banda ancha para las comunicaciones tren-tierra-tren en metropolitanos. Si bien en un principio no serán usadas para servicios críticos, es una buena prueba de fuego que servirá de punto de partida para conocer su potencialidad. Circulación Podemos indicar que también en los subsistemas relacionados con la circulación de trenes las telecomunicaciones juegan su papel. Todo tipo de información de los elementos que hay en la vía así como la posición de los trenes se transmiten y se muestran a nivel de sinóptico en grandes paneles en los puestos de mando. Para finalizar, podemos considerar como subsistema de circulación el destinado a la comunicación de voz. Sirva este último párrafo de pequeño homenaje a los sistemas de telefonía selectiva. La telefonía selectiva es un sistema de comunicación de voz para la regulación del tráfico, ampliamente utilizado a nivel nacional e internacional en diferentes versiones y especificados para su funcionamiento en los entornos ferroviarios. Aún hoy en día no es sencillo conseguir alcanzar su funcionalidad y filosofía de operación a través del uso de las nuevas tecnologías. Dichos sistemas están extendidos a nivel nacional, se siguen manteniendo y se instalan otros nuevos en los que se incorporan ya aplicaciones software, gestión por IP, etc que hacen su operación más amigable sin perder su robustez.

BIT 144 ABR.-MAY. 32 2004 Conectividad inalámbrica y mejora de los servicios Carlos Zamora Socio-Director InfoGLOBAL, S.A. Las redes de telecomunicaciones están presentes en casi todas las empresas, instituciones y organismos, sean públicos y privados, además de en muchos hogares, aunque en este último caso su implementación se hace de una manera muy diferente. Los distintos operadores de Telecomunicaciones ofrecen servicios de acceso, transporte y conectividad, haciendo uso de tecnologías muy diversas, según se trate de redes fijas o móviles, ofreciendo en muchos casos redes convergentes en las que la voz, los datos y las imágenes pueden convivir sin ninguna dificultad, gracias en parte a la utilización del protocolo IP, que se ha convertido en el estándar más extendido. La problemática de una red fija, como cabe pensar, es muy distinta a la de una red móvil. En el primer caso, los usuarios lo que demandan, básicamente, es ancho de banda y posibilidad de tener conectividad dentro de su propia red corporativa y con las redes exteriores, mientras que en el segundo, lo que prima es la movilidad y el poder estar siempre conectado, no siendo tan importante la disponibilidad de ancho de banda. Sin embargo, las redes móviles suelen estar conectadas con redes fijas y la provisión de servicios dependerá del inversión para implementar nuevos equipos o sustituir unos medios de transmisión, transporte y conmutación por otros más capaces. La solución al aumento de ancho de banda en las redes móviles viene por el empleo de nuevas tecnologías que no tengan las limitaciones de las antiguas: Así, por ejemplo, en las redes móviles celulares se está empleando GPRS, que multiplica por cuatro o cinco en ancho de banda propio de GSM, y se empieza a introducir UMTS, con el que ya es ancho de banda disponible en su conjunto, por lo que se ha de evitar que la limitación que suelen tener las redes móviles sea un inconveniente. Las redes fijas, bien sean WAN o LAN, como se ha comentado, no suelen tener problemas para ofrecer ancho de banda y en ellas se utilizan medios de transmisión y tecnologías de conmutación capaces de dar el ancho de banda que el usuario requiere en su puesto de trabajo. Añadir más capacidad no suele ser problema, sino una cuestión de Infraestructuras de Transporte posible llegar a los 384 kbit/s en una primera fase y a los 2 Mbit/s bajo ciertas condiciones. En las redes inalámbricas (WLAN) el empleo de los estándares 802.11a, 802.11b y 802.11g (conocidos como Wi-Fi) permiten llegar a los 54 Mbit/s, una velocidad más que suficiente para el envío de cualquier información multimedia. Además de estas existen otras, de aplicación en ciertos entornos, como puede ser la seguridad, domótica, control o comunicaciones especiales. En otros entornos, Wimax consigue velocidades y alcances muy superiores, pero aún está desarrollándose. Un caso merecedor de un estudio independiente es el de redes que combinan aplicaciones en entornos fijos con otras en entornos móviles, como es el que se da en las redes de las empresas dedicadas al transporte público, como pueden ser ferrocarriles, metro o transporte urbano de pasajeros. En el presente artículo nos vamos a centrar en el caso del transporte suburbano, pero muchas de sus conclusiones pueden ser, perfectamente, aplicables a los otros dos, con sus particularidades. Aplicación de Wi-Fi en el Sector Transporte Las empresas de transporte, como las de cualquier otro sector, tienen sus redes fijas preparadas para dar servicio a sus usuarios, tanto corporativos como externos, y ofrecen, entre otros, servicios orientados a la explotación, gestión e información a los pasajeros, pero por el hecho de ser “fijas” se requiere un punto de acceso cableado para que los usuarios se conecten, lo que limita, por una parte, la extensión del servicio a todas las zonas y, por otro, poder ofrecer servicios que tengan que ver con la posición en la que el usuario se encuentre. La aplicación de comunicaciones vía radio, concretamente Wi-Fi, en redes suburbanas de transporte de viajeros (Metro) viene a resolver esta problemática y, además, permite la oferta de nuevos e innovadores servicios que no se podrían dar de otra manera. Obviamente, la tecnología “Wi-Fi” es un conjunto de protocolos y estándares de transmisión de datos inalámbricos (IEEE 802.11 b/g/a,...) que posibilitan la aparición de nuevas funcionalidades hasta ahora prácticamente imposibles de llevar a la práctica. Muchas de esas nuevas funcionalidades están basadas en el concepto de movilidad y deben contribuir a la mejora de, entre otros, los siguientes factores clave: Aumento de la productividad y Mejora de la calidad de los servicios (internos y externos) prestados por las compañías La implementación de las “nuevas funcionalidades” que permitan dichos incrementos de productividad, mejoras de la calidad de servicio, etc. se deben basar en una combinación inteligente, eficiente y realista de: – Definición con cierta precisión de la “nueva funcionalidad objetivo” – Nuevos procesos y procedimientos operativos – Tecnologías innovadoras – Formación de los nuevos usuarios del sistema e información al resto de la organización afectada – “Asimilación efectiva” por parte de la organización de los puntos anteriores – Rodaje y depuración de todos los aspectos técnicos y operativos de las primeras fases de implementación de la nueva funcionalidad Cómo es sabido, la implementación de una nueva funcionalidad operativa en una organización, que implica la Ô BIT 144 ABR.-MAY. 33 2004 incorporación de nuevas Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) requiere, al menos, de los factores anteriores, pero sin embargo en la práctica, los proyectos suelen enfocarse sin el debido equilibrio entre los factores citados, por lo que los beneficios obtenidos suelen ser parciales. Si tenemos en cuenta los aspectos técnicos, una solución de movilidad basada en tecnologías inalámbricas (Wi-Fi) incluye, al menos, los siguientes subsistemas: – Red de Datos: red inalámbrica (Wi- Fi) y red fija – Sistemas de Información Corporativos – Dispositivos móviles: PCs portátiles, PDAs, sistemas embarcados, etc. Todo ellos están compuestos por la combinación de elementos discretos individuales (Access Points, switches, routers, servidores de aplicaciones concretos, dispositivos de usuario, etc.), que son necesarios en la – Tipología de usuario final del sistema: personal de oficina, de campo, etc. En definitiva, estos proyectos requieren de nuevas Arquitecturas de Sistemas de Información y Comunicaciones, diferentes de las arquitecturas habituales, que deben ser tenidas en cuenta desde el primer momento, para garantizar el resultado tecnológico del proyecto. La aparición de la tecnología Wi-Fi, ha sido el catalizador que ha posibilitado la rápida aparición de nuevas soluciones tecnológicas basadas en el concepto de movilidad, forma parte imprescindible de muchas de ellas, pero por sí sola no es la solución tecnológica. A continuación se exponen dos casos prácticos, realizados con éxito por InfoGLOBAL, en los que se ha tenido en consideración todos estos aspectos para garantizar su viabilidad y la satisfacción de los usuarios: Sistema de Comunicaciones Tren- Tierra de banda ancha y Sistema de Vídeo-vigilancia, telecontrol de estaciones y mantenimiento. Comunicaciones de banda ancha Tren-Tierra Las explotaciones ferroviarias, además de los sistemas habituales de gestión del tráfico, en general, disponen de sistemas de comunicaciones Tren- Tierra para la transmisión de voz y datos, como pueden ser RTT, GSM-R o TETRA, pero la limitación de éstos para la transmisión de datos es clara, ya que no suelen pasar de unos pocos kbit/s, lo que imposibilita, por ejemplo, la transmisión de imágenes (vídeo) en cualquiera de ambos sentidos. solución tecnológica completa, pero no son suficientes por sí solos ya que estos proyectos tienen ciertas particularidades tecnológicas que les hacen algo diferentes de los proyectos de TI habituales: – Terminales móviles: capacidad de proceso, sistema operativo, interfaz hombre-máquina (pantalla, teclado, etc.), entorno de utilización (oficina, campo, almacén, etc.) – Ancho de banda efectivo de la red de acceso (red Wi-Fi): dependiente del estándar elegido (puede estar condicionado por el terminal móvil). – Sistemas de seguridad “específicos” para este tipo de aplicaciones que deben ser implementados. Restricciones asociadas. – Arquitecturas de los SI corporativos involucrados: ERPs, Explotación, Operación, Mantenimiento, etc. ? Nuevos requerimientos funcionales del sistema: con o sin cobertura Wi-Fi. Infraestructuras de Transporte BIT 144 ABR.-MAY. 34 2004 "Con un sistema de banda ancha, basado en Wi-Fi, se permite el envío y recepción de datos desde/hacia los sistemas embarcados" Con un sistema de banda ancha Tren-Tierra, sería posible, por ejemplo, que el conductor, aparte de poder ver lo que sucede en el interior del tren, recibiera en la cabina imágenes de los andenes unos cuantos cientos de metros antes de llegar, con lo cual podría anticipar situaciones de riesgo y actuar en consecuencia (detener el tren si alguien o un objeto ha caído a la vía) y también, se podrían transmitir imágenes en tiempo real (haciendo uso de un CCTV y codificadores de imágenes) de lo que está sucediendo en el interior de los trenes al Puesto Central de Mando, o a cualquier otro puesto –fijo o móvil– autorizado, para poder atender las incidencias con los pasajeros en el interior de los vagones, con independencia de que estas imágenes se graben localmente para su posterior visionado en caso de necesidad. Así, con un sistema de banda ancha basado en Wi-Fi se permite el envío y recepción de datos desde/hacia los sistemas embarcados para la obtención de información, para el “mantenimiento en tiempo real” de los trenes y la actualización de información de los sistemas de abordo, pero para ello se requiere la conexión de los trenes (el equipamiento embarcado) con los Sistemas de Información de tierra a través de la Red Fija de Comunicaciones, con una cobertura completa a lo largo de toda la Línea de manera continua y con una capacidad de transmisión de banda ancha y multiservicio. La problemática que hay que resolver en este caso es: – Cobertura radio completa de cada línea (túneles y trayectos en superficie) mediante antenas discretas y cable radiante (en convivencia con los servicios existentes de RTT, TETRA, Telefonía móvil GSM, etc.) – Gestión del Roaming: aspecto clave y fundamental a resolver para dar una “cobertura completa y continua” durante todo el recorrido de los trenes. – Adaptación de los Sistemas de Información involucrados en la solución al nuevo “entorno de utilización”. Pero además se requiere disponer de una Infraestructura de Red Fija de Comunicaciones de Banda Ancha (Red IP Multiservicio) versátil y flexible y de unos potentes Sistemas de Gestión de Red y de los sistemas embarcados. Sistema de Vídeovigilancia, telecontrol y mantenimiento Otra aplicación de la tecnología Wi- Fi es en el entorno de las estaciones, en los que se puede aplicar no solo para la vídeo.vigilancia (transmisión de imágenes), sino para lo que son los servicios de Telefonía, interfonia y telecontrol de estaciones. En este caso, la cobertura de las estaciones y recintos de mantenimiento y toma de servicios se hace con antenas discretas tras un estudio de cobertura y los puntos de acceso se conectan a la red IP Multiservicio mediante los adecuados elementos de red (routers o bridges y firewalls). Disponer de cobertura radio en el interior de las estaciones y recintos posibilitar que el personal de Operación-Explotación de estaciones, Seguridad y Mantenimiento se puedan desplazar con equipos portátiles de mano (PDA) con sus correspondientes aplicaciones plenamente operativas. Como sucedía en el caso anterior, hay un cierta problemática técnica que resolver: – Diseño de cobertura radio que garanticen la máxima cobertura en el interior de la estación y minimicen las zonas de sombra. – Estrictos mecanismos de seguridad de acceso a la red que reduzcan al mínimo la posibilidad de “accesos indebidos”, ya que es un lugar público. – Mecanismos de garantía de Calidad de Servicio (QoS) de acceso a la red para las distintas aplicaciones, con priorización de tráfico. – Un sistema de localización de terminales móviles en las estaciones en tiempo real. – Adaptación de los Sistemas de Información involucrados en la solución del nuevo “entorno de utilización” Con la implementación de una solución de este tipo el personal de mantenimiento, a través de PDAs o Tablet PCs, puede ver lo que está ocurriendo en cualquier punto, tanto dentro de las estaciones como en el interior de los trenes puede telecontrolar ciertos elementos de las estaciones (escaleras mecánicas, torniquetes de paso, sistema de protección contra incendios, luces, etc.) o recibir llamadas del sistema de interfonía para ponerse en comunicación con el usuario que demanda ayuda. También, mediante la aplicación de localización, se puede saber en todo momento en dónde se halla el personal en servicio, con lo cual se le puede pasar el aviso al que se encuentre más cerca de la zona que lo requiere, disminuyendo el tiempo de respuesta ante cualquier incidencia. BIT 144 ABR.-MAY. 35 2004 “El personal de mantenimiento, a través de PDAs o Tablet PCs, puede ver lo que está ocurriendo en cualquier punto”

BIT 144 ABR.-MAY. 36 2004 Redes de comunicaciones para la gestión del tráfico rodado en carretera Lorenzo Espinosa Roman y Joaquín Alins Liminiana Director de Ingeniería de SICE y Responsable de Tráfico y Peajes de SICE Comunicaciones en las vías interurbanas El desarrollo de las infraestructuras viarias ha llevado emparejado un incremento en los Sistemas de Control de Tráfico que dan soporte y atención a los usuarios, y que permiten controlar y gestionar el uso de dichas infraestructuras. Así, a lo largo de nuestras carreteras y autopistas podemos encontrar Paneles de Mensajes Variables; Estaciones de Toma de Datos; Estaciones de Visión Artificial; Estaciones Meteorológicas; Señales de Limitación de Velocidad Variables; Señales de Aviso; Postes SOS y Circuito Cerrado de Televisión (CCTV) como los anillos FDDI y las redes X- 25. Un caso especial eran las cámaras CCTV y los postes SOS, que transmitían por redes independientes. A medida que el número de equipos y sistemas a instalar en las vías de comunicaciones iba aumentando, las necesidades de ancho de banda, calidad en la información enviada y centralización de datos, también iban creciendo. La DGT se plantea el uso de redes de comunicaciones que permitan dar solución a estas necesidades e incorpora como red troncal de comunicaciones una red SDH sobre fibra óptica monomodo. Esta red que La Dirección General de Tráfico (DGT) ha establecido unas normas para homogeneizar y compatibilizar las comunicaciones de todos estos equipos y sistemas con los Centros de Control que la DGT tiene distribuidos por toda España. En la actualidad, más de 4.000 Km de fibra óptica troncal cubren la red privada que la DGT dispone. Inicialmente, las comunicaciones para estos servicios no seguían una norma común, y básicamente utilizaban todos ellos como soporte de medio de transmisión cables de pares y cuadretes. Posteriormente empezaron a utilizarse redes que en ese momento estaban despuntando Infraestructuras de Transporte El auge de los sistemas de información y la innovación tecnológica ocurrida en las 3 últimas décadas, ha afectado a todos los sectores de nuestra sociedad. Este crecimiento totalmente exponencial también ha afectado al sector del tráfico rodado en carretera y en vías urbanas. Por este motivo creemos interesante hacer una breve introducción histórica sobre los sistemas de comunicaciones asociados a gestión del tráfico y su crecimiento evolutivo. Aunque ya en 1926 se instaló el primer semáforo en España, éste era totalmente electromecánico-mecánico a base de un pequeño motor que se limitaba a dar una intermitencia ámbar en 4 sentidos.Fue a finales de la década de los 50 y fundamentalmente en los 60, cuando podemos hablar que surge el concepto de comunicaciones en la regulación del tráfico. Reguladores a base de circuitos lógicos se intercomunicaban entre si en una avenida, por medio de un cable de pares, donde la única información que circulaba por dicho cable era una señal de sincronismos que permitía poder crear una “onda verde” a lo largo de un conjunto de cruces consecutivos. La aparición de los microprocesadores y su implantación en los reguladores semafóricos permitió en la década de los 70, sofisticar la programación con el fin de regular mejor los cruces, y es ahora cuando las comunicaciones entran a formar parte de los sistemas de gestión de tráfico. Configuraciones piramidales en estrella con protocolos sencillos basados en líneas serie permitió sistemas muy básicos de coordinación y centralización. Historia admite varias configuraciones es utilizada normalmente por la DGT en configuración en anillo, con los nodos separados no más de 60 Km. y con redundancia en las comunicaciones. El sistema SDH permite dimensionar el equipamiento para configurar el ancho de banda que cada red troncal necesite, pudiendo proporcionar distintas velocidades de transmisión: STM-1: 155 Mbps; STM- 4: 622 Mbps y STM-16: 2,4 Gbps. Por otro lado, se establece la necesidad de un equipo de campo que centralice todos los equipos que se instalan en la carretera para llegar a un nodo troncal SDH, donde son codificados. Este equipo es la Estación Remota Universal (ERU) que consiste en un concentrador de comunicaciones con una interface para su conexión a la red SDH. Los equipos de campo se comunicarán con las ERUs a través de puertos serie. Como medio de transmisión utilizarán cables de cuadretes, si ya se dispone de ellos para otras aplicaciones, o cables de FO en el caso de tendido nuevo de cables. Sobre la red de transporte SDH se montan redes Ethernet. Todas las ERUs, basadas en arquitectura de banda ancha con protocolo TCP/IP, dispondrán de dos puertos Ethernet e incorporarán routers 10/100BaseTE1 con doble salida para disponer de redundancia en las comunicaciones. La tendencia actual es potenciar cada vez más las redes IP e incrementar la capacidad de la red de transporte SDH. Actualmente el uso de redes Gigabit Ethernet está restringido a redes de menor extensión, utilizándose la SDH para las de mayor extensión.Se pretende que las redes SDH que actualmente dan servicio de forma eficiente, evolucionen para ofrecer mayor nivel de servicio, pudiendo crecer en velocidad y ancho de banda. Por otro lado, con las redes Gigabit, se pretende llegar a obtener redes multiservicio que permitan la integración de datos, voz y vídeo. En cuanto a los postes SOS, la DGT ha homologado el poste SOS vía fibra óptica y en la actualidad ya existen redes de postes SOS transmitiendo por fibra óptica. Las redes de postes SOS vía fibra óptica se conectan a nodos SDH utilizando canales E1 de 2 Mbps. La conexión se hace en los dos extremos de la red para conseguir redundancia en las comunicaciones. En el Centro de Control un equipo adaptador de protocolos, convierte la señal de postes SOS a su equivalente en cuadretes. Estos postes SOS disponen de más ancho de banda, con lo que podrían ampliarse sus funciones con otras aplicaciones como la transmisión de vídeo utilizando la misma línea de comunicaciones. El vídeo digital sobre IP es la forma de transmisión de imágenes de vídeo que actualmente más se tiende a utilizar, y con una mayor proyección de uso en el futuro. Las causas para ello las podemos resumir en las siguientes: – Permite utilizar redes de comunicación (públicas o privadas), aunando en una única red el transporte de voz, datos y vídeo. De esta forma, el sistema de transmisión de vídeo puede beneficiarse de las características intrínsecas de la red: gestión y configuración de la red, robustez Ô BIT 144 ABR.-MAY. 37 2004 En la década de los 80 empezó el crecimiento evolutivo y se empezaron a implantar sistemas con velocidades superiores. Apareció el uso de redes privadas basadas en fibra óptica, en principio solamente asociadas a transmisión analógica de señales de video y posteriormente como soporte a redes de datos.La gran apuesta realizada en España en Seguridad Vial en torno a los acontecimientos de 1992, marcaron el hito de inicio de la especialización de la industria en el sector del Tráfico Interurbano. Casi 15.000 millones de nuestras antiguas pesetas estuvieron asociadas a tres contratos en torno a las Olimpiadas de Barcelona, la Exposición Universal de Sevilla y el Madrid Cultural. Esta apuesta fue depositada por el Ministerio del Interior a través de la Dirección General de Tráfico en su totalidad en empresas españolas, que aunque algunas de ellas ya tenían experiencia en regulación de tráfico urbano, el trafico interurbano lo habían abordado mediante instalación de Postes SOS y de forma muy local en control de velocidad en travesías. A raíz de estos proyectos, únicos en su época a nivel mundial en el sector de ITS (Intelligent Traffic Systems), tanto por la tecnología empleada y el cumplimiento de los objetivos buscados en los mismos, permitió posicionar la industria española en total competitividad con las grandes multinacionales hasta el momento líderes en el sector. Fue en el entorno de dichos proyectos cuando se instalaron las primeras redes PDH en Barcelona y Sevilla y una red en anillo FFDI a lo largo de la M-30 en Madrid. Todas ellas sobre fibra óptica y con comunicaciones de vídeo soportadas de forma independiente por fibras diferentes.Realmente debemos establecer que el momento de potencialización del uso de redes multipropósito empezó a raíz de los acontecimientos citados en 1992. Esquema comunicaciones túneles de Madrid comunicación. Las labores de conmutación son realizadas por software dirigiendo una dirección IP-fuente de vídeo, a una dirección IP-equipo de destino; de esta forma, los ordenadores de gestión del sistema de vídeo se convierten en las matrices de conmutación de los sistemas de vídeo tradicionales. Comunicaciones en los túneles En la actualidad los túneles nuevos se equipan con sistemas cada vez más complejos que es necesario centralizar para optimizar los recursos y la eficacia en la explotación y operación de los túneles. Inicialmente, los sistemas que se instalaban en los túneles funcionaban por lo general de manera independiente, pero en la actualidad se busca justamente todo lo contrario, es decir que la información que aportan se trate de una forma centralizada y también de forma centralizada se actúe sobre los equipos del túnel. La integración redunda así en beneficios en la seguridad del túnel, ya que la información proporcionada por un sistema puede utilizarse para mejorar el funcionamiento de otros. Pero para poder implementar un sistema integrado, debemos disponer de unas comunicaciones que aseguren la transmisión de datos, audio y vídeo con altos niveles de calidad, seguridad y en tiempo real.En este campo se tiende a sistemas de comunicaciones estandarizados, que sean fiables y permitan redundancia. Cada vez se utilizan más sistemas de comunicaciones troncales y únicos, basados en fibra óptica y banda ancha, por donde se pueda transmitir información multimedia. Cabe destacar por ejemplo el sistema de control de túneles de Madrid cuya principal problemática en el momento de su diseño fue la necesidad de compartir las comunicaciones, usando como medio la Red Corporativa Municipal (RCM) basada en arquitectura de doble anillo Gigabit, para poder acceder a todo el control de los diferentes sistemas instalados en los 7 túneles instalados hasta el momento. El sistema de comunicaciones Centro de Control–Túnel utiliza como medio de transporte la RCM que une entre sí la mayoría de los edificios municipales del Ayuntamiento de Madrid. Así se consigue minimizar el impacto del tendido de fibra en la vía pública puesto que no ha sido necesario cablear desde cada túnel hasta el propio Centro de Control, sino que el objetivo era enlazar el equipo de comunicaciones del túnel con el edificio municipal más cercano. Así, en el siguiente esquema se puede apreciar el diseño de la red de comunicaciones para cada uno de los túneles centralizado. Dada la importancia de la comunicación con el centro de control, tanto desde cada túnel como desde el centro de control se dispone de dos caminos alternativos para comunicar con la red corporativa municipal, proporcionando redundancia y fiabilidad ante un posible corte o fallo en las comunicaciones. Infraestructuras de Transporte BIT 144 ABR.-MAY. 38 2004 ante fallos (redundancia física, algoritmos de reconfiguración de red ante fallos de transmisión), etc. – En la transmisión de vídeo digital la señal no se degrada al recorrer largas distancias: se eliminan los problemas de interferencias y se disminuye el efecto del ruido en las líneas de comunicación. – La utilización del vídeo digital, permite ampliar el potencial en la gestión de las imágenes: posibilidad de encriptado, manipulación mediante sistemas informáticos, etc. El vídeo digitalizado requiere gran ancho de banda para su transmisión y una enorme capacidad para su almacenamiento, por lo que se hace necesario su tratamiento de compresión. La compresión de vídeo se basa en la eliminación de las redundancias espacial (similitudes entre píxeles adyacentes en una zona de la imagen) y temporal (similitud entre píxeles de imágenes sucesivas) en una secuencia de vídeo digital. Dependiendo del tipo de compresión utilizado (H.261, H.262, H.263, MPEG 1,2,4, JPEG-2000, Motion-JPEG, Wavelet, etc), el ancho de banda necesario para su transmisión varía entre 64 Kbits/s y 10 Mbits/s, lo cual nos permite adaptarnos a la red de comunicaciones de que se disponga en cada caso.Como último paso, para poder transmitir el vídeo a través de una red de comunicación “estándar” (RDSI, SDH, ATM, Ethernet TCP/IP, etc.), se hace necesario la codificación del vídeo comprimido de acuerdo con los estándares/protocolos de dicha red. La ventaja fundamental de las redes de vídeo IP es que dado que todos los elementos de la red son identificables por su dirección IP, la gestión del sistema se hace más sencilla simplificando las labores de operación y maximizando la utilidad de la red de Topología básica de una red semafórica se ha experimentado en el cobro electrónico y control de accesos a través de bluetooth. Los proyectos Telepay, con aplicaciones de cobro de peajes y ticket electrónico para el transporte público, o e-Parking, con aplicaciones de acceso y cobro de aparcamiento son algunos ejemplos de los últimos desarrollos. Realmente parece ser que los sistemas WIFI basado en el estándar IEEE de Ethernet inalámbrica, son los que están potenciando el uso de las comunicaciones inalámbricas en el sector del transporte. Aunque esta tecnología pueda entenderse como de aplicación para equipos con movilidad que permitan la extensión de redes Ethernet, en el sector del control de tráfico rodado en la actualidad están investigándose múltiples aplicaciones con esta tecnología. Centralizaciones de tráfico de ciudades pequeñas y medias, sistemas de control de acceso a zonas históricas, controles de equipos terminales como extensión de redes Ethernet, por lo tanto, allí donde es difícil llegar con canalizaciones y cables fundamentalmente por el coste añadido de las mismas, son de aplicación inmediata las tecnologías WIFI. Tendencias actuales De cara a la instalación y a las posibilidades de crecimiento de los sistemas de tráfico, uno de los problemas con el que nos encontramos en este tipo de instalaciones es la cada vez más complicada disponibilidad de canalizaciones y cableado. La implantación por tanto de sistemas multimedia en el entorno de comunicaciones para el control del tráfico cada vez se está extendiendo más potenciándose el uso de sistemas basados en tecnologías inalámbricas Actualmente disponemos ya de los servicios GPRS (Global Packet Radio Service). Aunque esta tecnología supone una evolución del sistema GSM, en realidad hay un salto cualitativo muy grande entre ambas tecnologías. La evolución natural de GPRS parece ser UMTS, que ya permite una velocidad de transmisión de hasta 2Mbps y mayor capacidad de canales. En los últimos años, Bluetooth se ha posicionado primordialmente como tecnología de referencia para la comunicación inalámbrica de corto alcance, aproximadamente entre 10 y 100 metros, entre dispositivos de uso personal -habilitando el intercambio de voz y datos- entre móviles, PDAs, ordenadores portátiles y de sobremesa, impresoras, ratones así como micrófonos y auriculares inalámbricos. La no direccionalidad de la comunicación ha permitido incorporar la transmisión de voz, extendiendo las posibilidades de los puertos infrarrojos que tradicionalmente incorporaban este tipo de dispositivos y poco a poco sustituyendo a éstos. En aplicaciones de transporte, la tecnología bluetooth también forma parte de los estándares inalámbricos aplicables al campo ITS. En los dos últimos años Comunicaciones en tráfico urbano Dentro del tráfico urbano, los sistemas más utilizados y que estamos más habituados a ver en la ciudad, son los sistemas semafóricos, que funcionan de forma centralizada, siguiendo una estructura jerárquica con los distintos niveles que se establecen. Los semáforos están conectados a los reguladores semafóricos, que son los que manejan el encendido y apagado de los mismos. Éstos establecen los planes de trabajo y se comunican con las centrales de zona., normalmente por cable de pares y mediante puertos RS-485 o “long works”. Las centrales de zona, también a través de puertos serie o “long works”, y sobre soporte que puede ser cable de pares o cable F.O. son las que se comunican con el Centro de Control de Regulación de Tráfico Urbano. Esta estructura en árbol es la más utilizada, principalmente por temas de economía en el cableado. El Centro de Control sincroniza a todos los reguladores y elabora los planes de tráfico a partir de los datos recibidos de los detectores de vehículos. Los planes obtenidos se envían a cada regulador vía la central de zona. Por otro lado, un sistema de control de tráfico actual necesita ante todo manejar gran variedad de información. Ya no es suficiente con obtener información de un detector de vehículos, procesar la información recogida, y enviar una orden a un semáforo o a una señal variable. Se está demandando mayores prestaciones de estos sistemas. La integración del video y la voz se hace necesaria. El utilizar canales separados para voz, vídeo y datos encarece y dificulta tanto la instalación como el procesado posterior de la información. BIT 144 ABR.-MAY. 39 2004

BIT 144 ABR.-MAY. 40 2004 Evolución de la Red de Transmisión de la DGT Jesús Díez de Ulzurrun Mosquera Subdirector general de Seguridad Vial de la DGT Ha pasado ya algún tiempo desde mi artículo aparecido en el nº 133 de esta publicación en el que describía el concepto de red ITS de la Dirección General de Tráfico. En este tiempo en el que la tecnología ha hecho grandes avances, lo han hecho por ende también los servicios, y es cuando nos damos cuenta de que gracias a la planificación de la red hecha en su día, somos capaces de asimilar y proporcionar dichos servicios de última generación. Recordemos brevemente el esquema general de la red de transmisión. Disponemos una red soportada por nodos de jerarquía digital síncrona (JDS o en inglés SDH), de velocidades de hasta 622 Mbps (STM-4), estratificada en niveles (troncal y acceso o distribución), con redundancias de camino (anillos y protecciones 1+1) y sobre la que se soportan diferentes servicios básicos como son: – Vídeo codificado, permitiendo la monitorización del estado general de las carreteras del país mediante cámaras distribuidas a lo largo de la red vial, siempre que las distancias al centro de control sean superiores a las que se soportan en un uso racional de la red de CCTV analógica. – Audio codificado, principalmente de los postes de auxilio de la red nacional de carreteras. GESTIÓN DE RED Con el crecimiento progresivo de la red en número de nodos, los sistemas de propagación de gestión así como su estructura son susceptibles de perder fiabilidad y flexibilidad. Ésta es la razón por la que resulta necesario planificar una solución que permita el acceso al sistema de transporte para su configuración y operación desde diferentes puntos de la red, así como evitar la pérdida del control ante fallos, diversificando los puntos singulares. – Datos IP, recolección de estadísticas de tráfico, señalización de paneles, servicios meteorológicos, información al usuario, ayuda a la explotación..., mediante ERUs (Estaciones Remotas Universales). Como líneas de avance, se ha elevado el número de puntos de acceso a la red (NCA, Nodo de Comunicaciones y Accesos) y se han realizado conexiones (a nivel de comunicaciones) entre centros y subcentros de control regionales, propiciando un esquema de red más descentralizado. Infraestructuras de Transporte Se ha planificado un sistema de gestión descentralizado, dividido en zonas, de tal manera que cada zona sea capaz de operar y controlar su propio dominio, y ver (con permisos de lectura) el resto de zonas. Únicamente la zona centro podrá operar y controlar el sistema completo (para operaciones interzona). Directrices de diseño: 1. En el centro de control de cada zona existirá un servidor controlador de elementos, respetando la limitación en número de elementos que éste pueda controlar 2. También se instalará un servidor controlador de red en el centro de control de la zona centro y un cliente de dicho servidor en cada uno de los demás centros, con propiedades completas sobre su dominio y únicamente de lectura sobre el resto de dominios. 3. Todo el sistema (controlador de red, controladores de elementos y equipos ADM) tendrán la misma versión de software cargada, de forma que se garantice una total compatibilidad e interoperabilidad a nivel nacional. Vemos en la figura que hay dos partes diferenciadas o dos zonas de gestión. Una en la que la pila de protocolos es IP (la superior) y otro en la que el stack es OSI (la inferior). El ámbito de la primera es aplicable a la comunicación entre los gestores de elementos (EM, Element Manager) y el/los gestores de red (NM, Network Manager). Este último hace las veces de un gran paraguas que engloba la gestión de toda la red SDH. El ámbito de la segunda aplica entre los gestores de elementos y cada nodo en particular. Aquí lo más lógico y rentable es que la información viaje a través de la red mediante los canales embebidos (DCC, Data Comunication Channel) que para este uso posee el estándar SDH. De cualquier modo, es posible extraer dicha gestión y llevarla mediante routers al centro de control correspondiente si fuese necesario. NUEVOS SERVICIOS CREADOS EN TORNO A LA RED Si bien los servicios básicos que soporta la red son los mencionados en la introducción, se han adoptado algunos otros recientemente, basados todos en IP, como son: – Aplicación TRAZA. – ETRAFFIC. – Vigilancia remota. – Integración de gestión de red en SGT (Sistema de Gestión de Tráfico viario). TRAZA (TRAMITACIÓN DE AUTORIZACIONES) La Aplicación TRAZA tiene por cometido la gestión de permisos y el seguimiento de los vehículos de transporte especiales a través de la red nacional de carreteras. La arquitectura TRAZA se basa en un servidor de base de datos y un servidor Web al que acceden de manera remota diferentes máquinas clientes (al menos una por jefatura provincial de tráfico) mediante http. De esta forma los clientes repartidos por todo el territorio nacional pueden tramitar las autorizaciones y realizar consultas e informes accediendo a una única base de datos central En un primer momento, la interconexión entre los clientes y el servidor central se basaba en la red Frame Relay de Telefónica. Actualmente, se está procediendo a habilitar canales VC-12 SDH para interconectar las diferentes localizaciones donde se hace uso de esta aplicación con el servidor central, manteniendo los enlaces Frame Relay a modo de backup. De esta forma, aumentamos el ancho de banda disponible de 64 - 128 Kbps a 2 Mbps, lo que permite optimizar las comunicaciones cliente – servidor y en un futuro dotar de nuevos servicios a la aplicación. ETRAFFIC A través de cámaras instaladas a lo largo de la red vial, así como diferentes sensores meteorológicos y de detección de vehículos, se envía multitud de información al centro de control para ser procesada y más Ô BIT 144 ABR.-MAY. 41 2004 tarde posibilitar su acceso mediante una aplicación basada en web. De este modo se pueden consultar diferentes datos y visualizar el estado de ciertas carreteras en tiempo real mediante un explorador estándar de Internet. En la siguiente dirección de la página de la DGT se encuentra dicho servicio: http://213.170.47.197/ etraffic/dgt/marcoDGT.html?idioma=c astellano En la actualidad, y por limitaciones del ancho de banda al usuario, el servicio proporciona una única foto fija que se refresca cada cierto tiempo (del orden de un par de minutos). Sin embargo en el futuro próximo y con el crecimiento del ADSL y otras tecnologías de banda ancha en España, se podrá ofrecer vídeo en streaming. VIDEOVIGILANCIA Se ha implantado para explotación interna un sistema de control de accesos mediante alarmas y cámaras de vigilancia a las zonas donde hay instalados equipos de red, como puedan ser casetas de carretera o edificios públicos. De esta manera se puede tener control de presencia, información visual y saber con todo el protocolo TCP/IP, por lo que las redes evolucionan consecuentemente. En este sentido la flexibilidad que proporciona la jerarquía digital síncrona, sobre la que se basa la red de transmisión de la DGT, es determinante. Puede permitir y está permitiendo, una adaptación a nuevos métodos de conmutación y nuevos servicios. De esta manera la redundancia de la red, que es donde se asienta el consumo de ancho de banda fuera de los servicios, se apoya en un nivel diferente, el nivel IP. Partimos de la base de que cada línea de remotas (ERU) se conecta con dos NCAs diferentes. A su vez dichos nodos tienen canales síncronos con, por lo menos, dos subcentros de control. De esta manera se construye la diversificación de caminos. Ahora, en función del tipo de servicio (voz, datos, vídeo) y de su prioridad, tendremos que la redundancia la realizará únicamente el nivel IP (en lugar de la capa SDH) o bien ambos niveles si la necesidad lo requiere mediante la añadidura del protocolo SNC-P (Sub-Network Connection Protection). Con ello conseguimos un ahorro del ancho de banda y una granularidad mayor que la que proporcionan los 2Mbps mínimos del contenedor VC-12 de SDH. Esto es posible gracias a la característica que tiene la red de transmisión síncrona de seleccionar qué servicios y de qué velocidad será o no protegidos, permitiendo un escenario mixto en función de las necesidades de cada momento. Este tipo de protecciones existen también entre subcentros y centros de control, y en las uniones entre centros. Siguiendo los criterios de mínimo consumo de ancho de banda y máxima redundancia se establecen los canales necesarios para las ello desde el centro de control, quién y qué se realiza en un momento dado en el lugar susceptible de ser vigilado. INTEGRACIÓN DE GESTIÓN DE RED EN “SGT” Se busca unificar las alarmas y reportes de los gestores de red/elementos de las capas o niveles más bajos de la red, en los sistemas de gestión de aplicaciones superiores (SGT Sistema de Gestión de Tráfico Vial) sobre las que los operadores ven las imágenes de las cámaras de carretera, reciben datos del tráfico viario, etc. De este modo se persigue que sea posible relacionar de manera sencilla estas informaciones que llegan de diferentes fuentes y tener una visión global de todo el sistema, de forma que se pueda relacionar la falta de funcionalidad de algún dispositivo final con una avería en la red de comunicaciones. INTERCONEXIÓN DE CENTROS DE CONTROL Como vemos, es claro que cada vez es más común el uso y proliferación de servicios basados en Infraestructuras de Transporte BIT 144 ABR.-MAY. 42 2004 conexiones intercentros de forma que se consiga un óptimo uso de la red. Por último y no menos importante, mencionar la evolución del sistema de vídeo para ahorrar ancho de banda en la red de transmisión. Como ya sabemos el vídeo es algo que consume muchos recursos de transmisión, y llevar todas las cámaras hasta el centro de pantallas con una red digital es algo casi impensable. Esta era la razón del uso de una red analógica aparte. Sin embargo ahora es posible usar la red digital de transmisión mediante el uso de parejas de matrices de vídeo que lo que hacen es con un número limitado de enlaces con el centro de pantallas correspondiente, seleccionar mediante telecontrol cuál es el “canal” que deseamos ver en ese momento, siendo éste el único que se transmitiría. Se trata de un sistema que garantiza el control sobre una cámara a un centro determinado a través de la intercomunicación de matrices de vídeo así como niveles de prioridades en la definición de grupos de usuarios.