Uso de X-Road para implementar datos abiertos en sistemas eléctricos y promover la integración con estrategias de ciudad inteligente y gobierno abierto

Palabras clave: Datos Abiertos, Red Digital de Servicios Integrados, Ciudad Inteligente, Sistemas Eléctricos Digitalizados, City Hub

Resumen

La industria eléctrica está experimentando una profunda transformación digital hacia la consolidación de redes inteligentes, que necesita una alta demanda de datos y sistemas de información involucrados en los procesos. Las iniciativas de datos abiertos, que en mayor medida han sido empleadas para iniciativas de gobierno abierto, generan impactos positivos en la sociedad y la economía en cuanto al fácil acceso a los recursos públicos, la agilidad y la transparencia. Estas iniciativas también se pueden adoptar en la industria eléctrica para sistemas de potencia, eléctricos y de energía para su uso en la participación de los clientes, la colaboración y la mejora de consenso en industrias. Esta investigación propone la implementación de una solución de datos abiertos para la industria eléctrica mediante el despliegue de un Hub que ofrece servicios digitales para aplicaciones de ciudad inteligente y la integración del sistema X-Road para mejorar la seguridad e interoperabilidad de los datos abiertos. Esta iniciativa pretende una adopción más amplia de datos abiertos en la industria eléctrica y su preparación para ecosistemas digitales totalmente conectados y colaborativos en ciudades inteligentes, industrias y gobierno. Se muestran algunos resultados relevantes y hallazgos importantes de este trabajo acerca de una arquitectura de datos abiertos para la interoperabilidad del sector eléctrico con otras industrias digitales a través de un Smart City Hub y la adopción tecnológica de 5G, exponiendo los beneficios de promover los datos abiertos y estrategias tecnológicas para sistemas eléctricos digitalizados mientras se considera el humano como factor esencial. Se discuten los pros y los contras de la integración de X-Road con la industria eléctrica dentro del concepto de redes inteligentes para el intercambio de datos y aplicaciones potenciales.

Biografía del autor/a

Santiago Gil*, Universidad Nacional de Colombia, Colombia

Universidad Nacional de Colombia, Aarhus University, Aarhus-Dinamarca, Medellín-Colombia,  sagilar@unal.edu.co; sgil@ece.au.dk

Germán D. Zapata-Madrigal , Universidad Nacional de Colombia, Colombia

Universidad Nacional de Colombia, Medellín-Colombia, gdzapata@unal.edu.co

Rodolfo García-Sierra , Enel-Codensa, Energy Service Provider, Colombia

Enel-Codensa, Energy Service Provider, Bogotá-Colombia, rodolfo.garcia@enel.com

Referencias bibliográficas

F. T. Neves; M. de Castro Neto; M. Aparicio, “The impacts of open data initiatives on smart cities: A framework for evaluation and monitoring,” Cities, vol. 106, p. 102860, 2020. https://doi.org/10.1016/j.cities.2020.102860

Fundación Real Instituto Elcano, “Las embajadas de datos: la protección de la información estatal,” 2014. http://www.realinstitutoelcano.org/wps/portal/rielcano_es/contenido?WCM_GLOBAL_CONTEXT=/elcano/elcano_es/zonas_es/ciberseguridad/ari36-2014-thiber-embajadas-de-datos-proteccion-informacion-estatal

OECD iLibrary, “Case Study: The Estonian Education Information System (EHIS),” Strength. Gov. Ski. Syst. Lessons from Six OECD Ctries, pp. 39–60, Apr. 2020. https://doi.org/10.1787/298d6678-en

C. Bonina; B. Eaton, “Cultivating open government data platform ecosystems through governance: Lessons from Buenos Aires, Mexico City and Montevideo,” Gov. Inf. Q., vol. 37, no. 3, p. 101479, Jul. 2020. https://doi.org/10.1016/j.giq.2020.101479

Y. Lu, “Industry 4.0: A survey on technologies, applications and open research issues,” J. Ind. Inf. Integr., vol. 6, pp. 1–10, Jun. 2017. https://doi.org/10.1016/j.jii.2017.04.005

S. Pfenninger; J. De Carolis; L. Hirth; S. Quoilin; I. Staffell, “The importance of open data and software: Is energy research lagging behind?” Energy Policy, vol. 101, pp. 211–215, Feb. 2017. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2016.11.046

A. Ambrose, “Walking with Energy: Challenging energy invisibility and connecting citizens with energy futures through participatory research,” Futures, vol. 117, p. 102528, Mar. 2020. https://doi.org/10.1016/j.futures.2020.102528

D. B. Rawat; R. Doku; M. Garuba, “Cybersecurity in Big Data Era: From Securing Big Data to Data-Driven Security,” IEEE Trans. Serv. Comput., pp. 1–1, Mar. 2019. doi: https://doi.org/10.1109/tsc.2019.2907247

C. Xu et al., “Making Big Data Open in Edges: A Resource-Efficient Blockchain-Based Approach,” IEEE Trans. Parallel Distrib. Syst., vol. 30, no. 4, pp. 870–882, Apr. 2019. https://doi.org/10.1109/TPDS.2018.2871449

M. A. Ferrag; M. Babaghayou; M. A. Yazici, “Cyber security for fog-based smart grid SCADA systems: Solutions and challenges,” J. Inf. Secur. Appl., vol. 52, p. 102500, Jun. 2020. https://doi.org/10.1016/j.jisa.2020.102500

S. Aydin; M. N. Aydin, “Ontology-based data acquisition model development for agricultural open data platforms and implementation of OWL2MVC tool,” Comput. Electron. Agric., vol. 175, p. 105589, Aug. 2020. https://doi.org/10.1016/j.compag.2020.105589

M. A. Hossain; Y. K. Dwivedi; N. P. Rana, “State-of-the-art in open data research: Insights from existing literature and a research agenda,” J. Organ. Comput. Electron. Commer., vol. 26, no. 1–2, pp. 14–40, Mar. 2016. https://doi.org/10.1080/10919392.2015.1124007

G. V. Pereira; M. A. Macadar; E. M. Luciano; M. G. Testa, “Delivering public value through open government data initiatives in a Smart City context,” Inf. Syst. Front., vol. 19, no. 2, pp. 213–229, Jul. 2016. https://doi.org/10.1007/s10796-016-9673-7

G. Viscusi; M. Castelli; C. Batini, “Assessing Social Value in Open Data Initiatives: A Framework,” Futur. Internet, vol. 6, no. 3, pp. 498–517, Aug. 2014. https://doi.org/10.3390/fi6030498

J. Attard; F. Orlandi; S. Scerri; S. Auer, “A systematic review of open government data initiatives,” Gov. Inf. Q., vol. 32, no. 4, pp. 399–418, Oct. 2015. https://doi.org/10.1016/j.giq.2015.07.006

G. Bedi; G. K. Venayagamoorthy; R. Singh; R. R. Brooks; K. C. Wang, “Review of Internet of Things (IoT) in Electric Power and Energy Systems,” IEEE Internet Things J., vol. 5, no. 2, pp. 847–870, Feb. 2018. https://doi.org/10.1109/JIOT.2018.2802704

B. A. Potosí-Guerrero; C. A. Ramos-Paja; S. I. Serna-Garcés, “Impact of government incentives in the profitability of green energy production using fuel cells in Colombia,” TecnoLógicas, vol. 19, no. 37, pp. 93–106, Jul. 2016. https://doi.org/10.22430/22565337.84

S. Knudsen et al., “Democratizing open energy data for public discourse using visualization,” Conf. Hum. Factors Comput. Syst. - Proc., vol. 2018, no. D406, pp. 1-4, Apr. 2018. https://doi.org/10.1145/3170427.3186539

A. Francisco; J. E. Taylor, “Understanding citizen perspectives on open urban energy data through the development and testing of a community energy feedback system,” Appl. Energy, vol. 256, p. 113804, Dec. 2019. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.113804

C. Miller, “More Buildings Make More Generalizable Models—Benchmarking Prediction Methods on Open Electrical Meter Data,” Mach. Learn. Knowl. Extr., vol. 1, no. 3, pp. 974–993, Aug. 2019. https://doi.org/10.3390/make1030056

B. Anthony Jnr, “Smart city data architecture for energy prosumption in municipalities: concepts, requirements, and future directions,” Int. J. Green Energy, vol. 17, no. 13, pp. 827–845, Aug. 2020. https://doi.org/10.1080/15435075.2020.1791878

F. Terroso-Saenz; A. González-Vidal; A. P. Ramallo-González; A. F. Skarmeta, “An open IoT platform for the management and analysis of energy data,” Futur. Gener. Comput. Syst., vol. 92, pp. 1066–1079, Mar. 2019. https://doi.org/10.1016/j.future.2017.08.046

A. Salazar-Zuluaga; L. A. Aguilar-Londoño; G. D. Zapata-Madrigal; R. García-Sierra, “Implementación de Nodos Lógicos DER IEC 61850-7-420 en una placa electrónica,” TecnoLógicas, vol. 20, no. 40, pp. 13–28, Sep. 2017. https://doi.org/10.22430/22565337.701

N. Andreadou; M. O. Guardiola; G. Fulli, “Telecommunication technologies for smart grid projects with focus on smart metering applications,” Energies, vol. 9, no. 5, May. 2016. https://doi.org/10.3390/en9050375

L. Tightiz; H. Yang, “A comprehensive review on IoT protocols’ features in smart grid communication,” Energies, vol. 13, no. 11, Jun. 2020. https://doi.org/10.3390/en13112762

A. Karpenko et al., “Data exchange interoperability in iot ecosystem for smart parking and EV charging,” Sensors, vol. 18, no. 12, Dec. 2018. https://doi.org/10.3390/s18124404

O. Heddebaut; F. Di Ciommo, “City-hubs for smarter cities. The case of Lille ‘EuraFlandres’ interchange,” Eur. Transp. Res. Rev., vol. 10, pp. 1–14, Dec. 2018. https://doi.org/10.1007/s12544-017-0283-3

R. Lea; M. Blackstock, “City hub: A cloud-based IoT platform for smart cities,” 2014 IEEE 6th International Conference on Cloud Computing Technology and Science, Singapore, 2015, pp. 799–804. https://doi.org/10.1109/CloudCom.2014.65

M. Bajer, “Building an IoT data hub with elasticsearch, Logstash and Kibana,” Proc. - 2017 5th Int. Conf. Futur. Internet Things Cloud Work, Prague, 2017, pp. 63–68. https://doi.org/10.1109/FiCloudW.2017.101

A. Gyrard; C. Bonnet; K. Boudaoud, “Enrich machine-to-machine data with semantic web technologies for cross-domain applications,” 2014 IEEE World Forum Internet Things, WF-IoT, Seoul, 2014, pp. 559–564. https://doi.org/10.1109/WF-IoT.2014.6803229

R. Saputro; I. Pappel; H. Vainsalu; S. Lips; D. Draheim, “Prerequisites for the Adoption of the X - Road Interoperability and Data Exchange Framework: A Comparative Study,” 2020 7th Int. Conf. eDemocracy eGovernment, ICEDEG, Buenos Aires, 2020, pp. 216–222. https://doi.org/10.1109/ICEDEG48599.2020.9096704

Nokia, “Nokia and Telia Finland fire up new innovation hub offering blistering 5G speeds to spark creativity,” Dec. 05, 2019. https://www.nokia.com/about-us/news/releases/2019/12/05/nokia-and-telia-finland-fire-up-new-innovation-hub-offering-blistering-5g-speeds-to-spark-creativity/

S. Li; L. Da Xu; S. Zhao, “5G Internet of Things: A survey,” J. Ind. Inf. Integr., vol. 10, pp. 1–9, Jun. 2018. https://doi.org/10.1016/J.JII.2018.01.005

D. Minoli; B. Occhiogrosso, “Practical Aspects for the Integration of 5G Networks and IoT Applications in Smart Cities Environments,” Wirel. Commun. Mob. Comput., vol. 2019, Aug. 2019. https://doi.org/10.1155/2019/5710834

F. Al-Turjman, “5G-enabled devices and smart-spaces in social-IoT: An overview,” Futur. Gener. Comput. Syst., vol. 92, pp. 732–744, Mar. 2019. https://doi.org/10.1016/j.future.2017.11.035

Nordic Institute for Interoperability Solutions, “X-Road® Architecture.” https://x-road.global/architecture

Nordic Institute for Interoperability Solutions, “X-Road.” https://github.com/nordic-institute/X-Road

A. Dagoumas, “Assessing the impact of cybersecurity attacks on power systems,” Energies, vol. 12, no. 4, Feb. 2019. https://doi.org/10.3390/en12040725

M. Bolaños Gonzalez; C. Collazos; F. Gutiérrez Vela, “Reference Framework for Measuring the Level of Technological Acceptance by the Elderly: A Virtual Assistants Case Study,” TecnoLógicas, vol. 24, no. 50, pp. 1–16, 2021. https://doi.org/10.22430/22565337.1791

Cómo citar
[1]
S. Gil, G. D. Zapata-Madrigal, y R. . García-Sierra, «Uso de X-Road para implementar datos abiertos en sistemas eléctricos y promover la integración con estrategias de ciudad inteligente y gobierno abierto», TecnoL., vol. 24, n.º 52, p. e1950, sep. 2021.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.
Publicado
2021-09-21
Sección
Artículos de investigación
Crossref Cited-by logo