Un termostato doméstico establece automáticamente un ambiente confortable para sus ocupantes. Una lavadora envía un mensaje de texto cuando se completa su ciclo. Las luces en toda la casa se controlan con un toque y deslizamiento en una tableta, ahorrarle a papá un último viaje por las escaleras antes de acostarse.

De la misma manera que esta tecnología inteligente ha transformado el hogar, Las tecnologías de infraestructura inteligente prometen revolucionar la forma en que las ciudades, los pueblos y las comunidades operan y cambian la forma en que las personas interactúan entre sí y con la sociedad.

El 30 de enero 2018, Dan Lopresti, profesor y presidente del departamento de informática e ingeniería de la Universidad de Lehigh, modera una sesión informativa sobre infraestructura inteligente para la Ciencia de la Cámara de Representantes de EE. UU., Comité de Tecnología y Espacio en Washington, CORRIENTE CONTINUA.

El evento está siendo convocado por la Asociación de Investigación en Computación (CRA), una asociación entre la industria, gobierno y academia, y una voz líder en la comunidad de investigación informática. Los coanfitriones honorarios del evento son el representante de Texas, Lamar Smith, quien preside el Comité, y el representante Eddie Bernice Johnson, también de Texas, quien es un miembro de alto rango del comité.

Según la CRA, La infraestructura inteligente se define como "la integración profunda de la detección, informática, y capacidades de comunicación en infraestructuras físicas urbanas y rurales tradicionales, como carreteras, edificios y puentes con el fin de aumentar la eficiencia, resistencia, y seguridad."

Lopresti, un investigador ampliamente respetado cuyo trabajo en cuestiones algorítmicas fundamentales y relacionadas con los sistemas en el reconocimiento de patrones, bioinformática y seguridad informática, también forma parte del comité ejecutivo del Consorcio Comunitario de Computación de la CRA. Desde que se unió a la facultad de Lehigh en 2003, ha ayudado a lanzar y liderar el exitoso programa DataX de Lehigh, así como su innovadora Iniciativa Mountaintop, y se desempeñó como decano interino de P.C. de Lehigh Rossin College of Engineering and Applied Science en 2014-2015.

Durante el evento del 30 de enero, Lopresti guiará a un panel de investigadores de la academia y la industria para discutir el papel de la infraestructura inteligente para abordar las necesidades de infraestructura más amplias de la nación. identificar brechas y barreras críticas para implementaciones exitosas y la importancia de la investigación continua para abordar el campo. Los panelistas incluyen a Henning Schulzrinne, Universidad de Colombia, quién hablará sobre la necesidad de resiliencia y adaptabilidad; Matthew Wansley, consejo general de nuTonomy, quién abordará la robustez y la interoperabilidad; Nadya Bliss, Universidad del estado de Arizona, quién hablará sobre seguridad y confiabilidad; y Elizabeth Mynatt, Georgia Tech, que hablará sobre accesibilidad y usabilidad.

El liderazgo de Lopresti en el panel es indicativo de la reputación emergente de Lehigh en datos e investigación computacional. en particular, a través de la ciencia de equipos interdisciplinarios en áreas de aplicación cruciales como la infraestructura inteligente y las comunidades conectadas.

Empoderando la ciudad inteligente

Un informe de las Naciones Unidas de 2014 proyectó que la población urbana mundial aumentaría del 54 por ciento en 2014 al 66 por ciento en 2050. Gran parte de ese crecimiento tendrá lugar en áreas desfavorecidas que no están equipadas para acomodar el mayor número y densidad de personas. A medida que aumentan las poblaciones urbanas, Habrá que identificar las eficiencias en la expansión de los elementos finitos de la infraestructura urbana. Habrá un desgaste proporcionalmente mayor de energía, sistemas de comunicación y transporte. Los mecanismos vitales que hacen que las ciudades sean habitables se verán sometidos a una presión cada vez más severa.

"Consideramos las ciudades inteligentes como sistemas adaptables, donde la interacción entre la infraestructura de la ciudad y los humanos se modela como un circuito de retroalimentación continua y es habilitada por un ciberesistema de apoyo, "explica Héctor Muñoz-Avila, profesor de informática e ingeniería. "Las propias infraestructuras están conectadas compartiendo información, que se deriva de las interdependencias de la infraestructura, Permitir que las ciudades se adapten a los cambios a lo largo del tiempo. Esto incluye cambios a largo plazo, como el crecimiento de la población y respuestas inmediatas a corto plazo, como fenómenos meteorológicos severos ".

Muñoz-Ávila, junto con Lopresti, forma parte de un equipo de investigadores de Lehigh que buscan soluciones en lo que llama "Infraestructura inteligente para comunidades conectadas". Y aunque el enfoque del equipo incluye necesidades de ingeniería enfocadas en este espacio, también aborda cuestiones sistémicas y políticas más amplias que pueden impedir que estos complejos sistemas funcionen sin problemas. Es un enfoque de panorama general que aborda problemas generales y crea soluciones que se pueden transferir a aplicaciones particulares.

Las comunidades conectadas anunciarán nuevas oportunidades para aumentar la seguridad pública, limpiar el medio ambiente, permitir la agricultura urbana y la fabricación bajo demanda, y crear vías aún no vistas hacia el espíritu empresarial que acelerarán aún más el ciclo de cambio. Durante los minutos que pasa en el autobús para ir al trabajo, en interacciones con el gobierno civil, dentro dentro de las cuatro paredes de sus casas, los habitantes de la ciudad verán cambiar la forma de sus vidas. Y a medida que interactúan con los mecanismos de la ciudad, utilizar su infraestructura, y comunicarse entre sí, a través de sus acciones, dispositivos móviles y personales, y computadoras:los ciudadanos brindarán información que alterará los sistemas de la ciudad.

Pero la tarea de crear ciudades inteligentes exitosas es gigantesca. Los investigadores deberán encontrar una forma de integrar la información de las centrales eléctricas, puentes túneles medios de transporte, electrodomésticos y todo lo demás. Los datos de los sensores y dispositivos deberán comunicarse de forma fiable y segura a los centros de datos. que analizará la información. Las acciones o notificaciones necesarias deberán transmitirse a los dispositivos de control de tráfico, autobuses y trenes, redes eléctricas, hogares e instalaciones sanitarias. Para colmo, ninguno de estos sistemas funcionará de manera óptima hasta que sus elementos estén conectados y sean interdependientes.

Según Muñoz-Avila, la cultura interdisciplinaria de Lehigh en particular la convierte en un lugar fructífero para desarrollar respuestas para las comunidades urbanas del mañana. "He estado en Lehigh durante unos 15 años, y una cosa que siempre me hace sentir genial es la baja barrera entre las disciplinas, ", dice." Tengo la libertad de dedicar mucho tiempo al trabajo interdisciplinario, y eso es exactamente lo que se necesita para crear ciudades inteligentes:personas de múltiples disciplinas trabajando juntas ".