Diseño e implementación de una plataforma IoT para la gestión de los controladores semafóricos en la ciudad del Cusco

Abstract

En la actualidad, la ciudad del Cusco se enfrenta a la rápida expansión demográfica de la zona urbana y una creciente demanda turística, lo cual, contribuye al aumento de vehículos del parque automotor, agravando los problemas en el ordenamiento vehicular y la falta de sincronización inmediata de los semáforos, genera malestar entre los peatones y usuarios vehiculares por el impedimento de llegar a sus destinos de manera oportuna. Dicha dificultad, implica hacer necesaria la implementación y optimización de los mecanismos que permitan realizar una mejor regulación de la circulación de vehículos, bicicletas y peatones. La presente tesis propone el diseño e implementación de una plataforma de software en base a los conceptos de IoT (Internet of Things o Internet de las cosas), capaz de gestionar en tiempo real la configuración las fases, horarios, ubicación, envío de configuración especial, sincronización de fecha e información de cada intersección; además de permitir la visualización del estado de cada controlador semafórico conectado por parte del personal operario. Los controladores semafóricos quedarían bajo administración de la Municipalidad Provincial del Cusco logrando interactuar, determinar, predecir y actuar en función del contexto de los datos recolectados; para ello se planteó diseñar e implementar una arquitectura que permita el flujo de datos bidireccional en dos fases; la primera con mecanismos que permita a cualquier controlador semafórico ya sea propio o de terceros que cumplan con las especificaciones del protocolo de comunicación MQTT, conectarse y enviar datos, cifrados mediante el protocolo TLS, hacia un servidor de red, mientras que la segunda fase empezará en la recepción de datos por parte servidor de red o bróker (al que llamaremos MQTTServer implementado con Mosca-MQTT en base a Node.js), a partir de este punto se realizará dos procesos en paralelo que completan el flujo de datos de la arquitectura planteada.