Uso de open data y privately-held data para mejorar la calidad del aire en Madrid
Pedro Antonio de Alarcón
Durante el séptimo encuentro del Observatorio Español BIDA sobre Big data, Inteligencia artificial y Data Analytics, foro de expertos impulsado por AECA, Richard Benjamins, Chief AI & Data Strategist en Telefónica, y representante de la compañía en el Observatorio, presentó el Proyecto “Uso de open data y privately-held data para mejorar la calidad del aire en Madrid”. La propuesta despertó un gran interés entre los miembros y se acordó que AECA y BIDA, entre cuyas señas de identidad se incluye su compromiso con la sociedad, sirvieran de apoyo y de plataforma de lanzamiento de este proyecto.
Hablamos con el responsable del Proyecto, Pedro Antonio de Alarcón, Head of Big Data for Social Good and Sports Analytics en LUCA: AI Powered Decisions, para tratar su propuesta, que surge en un contexto de creciente concienciación social sobre el impacto que el cambio climático tiene en la salud de las personas; donde las autoridades públicas pueden utilizar la Inteligencia Artificial y los datos para la elaboración de políticas medioambientales basadas en la evidencia, de manera que las decisiones de construcción de escuelas, hospitales, residencias… no se hagan en espacios altamente contaminados.
La propuesta de Telefónica consiste en la instalación de pequeñas estaciones en vehículos móviles que monitoricen la calidad del aire. Algunas grandes ciudades, como Madrid, disponen de estaciones fijas que ya realizan dicho seguimiento, pero su estructura es cara y difícil de mantener. En las pruebas realizadas en la ciudad de Madrid por Telefónica se ha comprobado que los datos recogidos por estas instalaciones móviles son consistentes con los recogidos por las fijas detectándose, además, nuevas zonas contaminantes. Con esta nueva información las autoridades locales podrían incluir dichas zonas en sus objetivos de política medioambiental.
Entrevista Observatorio BIDA
Pedro Antonio de Alarcón Sánchez
Head of Big Data for Social Good and Sports Analytics en LUCA: AI Powered Decisions
1- Para los que no conocemos estos sistemas de medición, ¿En qué consisten exactamente estos vehículos móviles y cuales son las propiedades que los hace superiores a los sistemas fijos?
La idea es bastante simple y muy complementaria a los sistemas fijos de medición que se suelen emplear por los ayuntamientos. Dichos sistemas monitorizan una gran cantidad de parámetros ambientales y de calidad del aire de manera continua (24/7), de una manera muy fiable. Los ayuntamientos operan estas estaciones fijas como una red, a partir de las cuales se elaboran modelos matemáticos que permiten hacer una estimación general de la calidad del aire a nivel de distrito o ciudad. Sin embargo, su gran limitación es que son elementos fijos, y por tanto, son insuficientes para hacer detecciones de focos específicos de contaminación del aire (por ejemplo, debido a la realización de obras de gran envergadura) o la variación local de la contaminación a nivel de calle. Es conocido que los niveles de contaminación de ciertas sustancias pueden multiplicarse hasta 8 veces en un radio de pocos cientos de metros. En definitiva, estas estaciones proporcionan gran calidad y total cobertura del eje temporal de la monitorización, pero una escasa cobertura a nivel espacial. Por ello, hemos diseñado un sistema en el que una estación compacta de medida se instala sobre el techo vehículos que recorren habitualmente la ciudad (normalmente asociados a servicios públicos) y simultáneamente miden y envían mediante conexión móvil los datos de monitorización a una plataforma, que integra los datos de monitorización de estaciones fijas. El dispositivo se acopla sin instalación y es totalmente autónomo (cuenta con batería recargable), mide hasta 8 parámetros ambientales (Temperatura, Humedad, Ozono, Dióxido de Nitrógeno, PM…) que son asociadas a ubicación GPS y enviadas a través de un módulo de conexión inalámbrica 4G.
Además, va provisto con una carcasa que lo protege de las inclemencias del tiempo. De esta manera, es posible hacer mediciones de manera continua por cualquier calle de la ciudad obteniendo así unos datos muy precisos que permiten a los ayuntamientos mejorar significativamente el proceso de toma de decisiones en torno a la sostenibilidad y la calidad de vida de sus ciudadanos.
Vehículo del proyecto de LUCA con la estación (encima) para la recogida de datos (Fuente: Telefónica, LUCA).
2- De la medición que han realizado ya, indican que han detectado nuevas zonas contaminantes ¿nos puede poner un ejemplo?
Hasta ahora hemos realizado un par de experiencias piloto en la ciudad de Madrid y estamos en conversaciones con otras ciudades de España. Dichas experiencias han ido dirigidas fundamentalmente a afinar los aspectos técnicos de los dispositivos y la plataforma y sobre todo, a confirmar la validez de los datos capturados. Por tanto, hemos dirigido las mediciones a las inmediaciones de las estaciones fijas para analizar las correlaciones entre ambos sistemas de medida. Una de estas mediciones la hemos realizado en torno a la Plaza Elíptica de Madrid, una zona bien conocida por los altos niveles de contaminación que se registran y ante lo cual el ayuntamiento ya ha emprendido medidas. En dicha zona, no sólo pudimos comprobar la coherencia con los datos “en movilidad” de los capturados por estaciones fijas, sino que además identificamos algunos tramos de calles en los alrededores que claramente se estaban comportando peor que el resto, por lo que suponen un objetivo claro para ser analizado con más detalle.
3- Según Medioambiente (Madrid) operan a día de hoy 24 estaciones fijas para 604,367 km2. ¿Cuál es la previsión idónea (nº de vehículos y superficie a cubrir por vehículo) para realizar una medición correcta?
Tan importante como el desarrollo tecnológico de la plataforma es el diseño de la operativa necesaria para capturar todas estas medidas “a pie de calle”. Nuestro sistema lleva asociado un planificador que permite realizar este tipo de estimaciones. La medición es configurable según múltiples parámetros, el número de vehículos disponibles, el número de horas que circulan al día o el área a cubrir, entre otros. Cubrir los 604 km2 de la almendra central de Madrid, que implicaría recorrer 3853 km de carretera podría realizarse por 2 vehículos en 3 meses de circulación. Hay que tener en cuenta que dichos vehículos han de recorrer la misma calle varias veces en diferentes tramos horarios para otorgar mayor robustez estadística a la medición.
4- Existen varias entidades y proyectos relacionados con la medición de la calidad del aire mediante inteligencia artificial. En este proyecto, ¿qué papel tendría la inteligencia artificial?
Una vez recogidas las medidas sobre el terreno, los datos se consolidan en la plataforma y la inteligencia artificial toma protagonismo en el tratamiento de dicha información. En nuestro caso utilizamos algoritmos de Inteligencia Artificial que aprenden a partir de los datos históricos de contaminación y otras variables como el clima o la movilidad para lanzar predicciones con 24h y 48h de anticipación. Esto permite a las autoridades configurar alertas para preparar medidas ante probables picos de contaminación.
5- Son varias las ciudades en España que sufren por la contaminación ¿han pensado en ejecutar el proyecto a otras áreas?
Así es, de hecho, la plataforma y el proyecto han sido concebidos como un servicio que podría replicarse fácilmente en otras ciudades, especialmente en aquellas donde se detectan niveles preocupantes de contaminación. No olvidemos que, tras la entrada de la nueva normativa ambiental a nivel nacional, todas las ciudades de más de 50.000 habitantes tendrán que definir una zona de bajas emisiones, y esta herramienta puede ser de gran ayuda para esta misión. En la actualidad estamos en conversaciones con varios ayuntamientos interesados en probar la tecnología.
Esquema que representa el exterior de una estación fija de la Red de Calidad del Aire. Fuente: Comunidad de Madrid. http://gestiona.madrid.org/azul_internet/html/web/3.htm?ESTADO_MENU=3
6- Además de colaborar con las autoridades públicas, ¿estarían también disponibles para los ciudadanos?
Nuestro foco está en suministrar este tipo de datos a los ayuntamientos para que sean ellos quienes integren con otras fuentes de datos y transmitan la información a los ciudadanos, usando sus propios canales y explicada en el contexto de la ciudad y los planes estratégicos para reducir las emisiones y la contaminación.
No obstante, desde Telefónica siempre hemos apoyado, porque creemos que son muy positivas y necesarias, las iniciativas en torno a datos abiertos, no sólo por la mejora en la transparencia que suponen para los ciudadanos sino porque en sí mismas fomentan un ecosistema de innovación y emprendimiento alrededor del dato. En este sentido, animamos a las administraciones a que todos los datos relativos a la calidad del aire, siendo un tema de salud pública e interés para el ciudadano, se ofrecieran como datos abiertos a la población general.
