A medida que los edificios inteligentes van evolucionando e implementando más dispositivos conectados, que en su mayoría son controlados de manera centralizada por un sistema de gestión de edificios (BMS), se complica el control de los dispositivos y la seguridad. El proyecto europeo ENACT ha desarrollado un kit de soluciones DevOps (Development+Operations) para sistemas de IoT, con el objetivo de dar una solución a la provisión continua, la operación ágil y la gestión de la confianza de los sistemas IoT del futuro.
El proyecto ENACT se desarrolló desde enero de 2018 hasta marzo de 2021 y contó con un presupuesto de 4.928.542,50 euros, financiados íntegramente por el programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea. Liderado por Sintef (Noruega), el consorcio se compone de 14 entidades procedentes de España, Francia, Noruega, Alemania, Italia y Letonia. La participación española ha estado representada por la Fundación Tecnalia Research & Innovation, Indra Sistemas, CA Technologies Develoment Spain y Beawre Digital.
El proyecto ENACT intenta liberar el potencial IoT a través de un conjunto de mejores prácticas y herramientas de ingeniería de software, que garantizan la calidad del servicio, el desarrollo de sistemas complejos de forma continua y fomenta la agilidad y facilidad de uso. El proyecto se ha centrado en tres sectores: edificios inteligentes, eSalud y sistemas de transporte inteligente.
Framework ENACT
En este contexto, el framework ENACT da solución a tres retos de los sistemas IoT. El primer reto es la prevención de conflictos de actuación entre las aplicaciones implementadas en un mismo entorno IoT, las cuales pueden requerir actuar de forma opuesta sobre las mismas variables físicas, como, por ejemplo, la temperatura, o colisionar en el empleo simultáneo de los mismos actuadores, en el caso del aire acondicionado.
El segundo reto es desplegar de manera automática y una provisión continua de las aplicaciones IoT. Esto permite ahorrar tiempo en la puesta en marcha de los sistemas IoT, en la provisión de nuevas versiones o correcciones del sistema en operación y en los costes asociados.
El último reto es asegurar la disponibilidad del servicio y de la protección de datos en todo momento, a través de la detección de amenazas y anomalías de ciberseguridad, como ataques de intrusión, e incluso en los sistemas IoT industriales, que integren sistemas de control industrial y SCADAs.
Herramientas de ENACT
El proyecto ENACT se compone de diversas herramientas que ayudan a mejorar los sistemas IoT. Estas herramientas incluyen una orquestación y despliegue automático de GeneSIS, y una gestión de diversidad de versiones de códigos y gestión de flotas a través de DivENACT, integrado en GeneSIS.
Asimismo, llevan a cabo test y simulación de comportamiento y seguridad de sistemas IoT, gestión de conflictos en la actuación (ACM), gestión y evaluación de riesgos de sistemas IoT, control de acceso basado en el contexto (CAAC), así como monitorización y control de seguridad, incluyendo seguridad con la plataforma IoT SMOOL, de código libre, y detección de anomalías y ataques basada en Inteligencia Artificial con Cyberdeep.
Todo ello se completa con la herramienta de análisis de desviación de comportamiento (BDA), análisis de causas de incidencias en sistemas IoT y con el aprendizaje automático de adaptación de sistemas IoT, con Online Learning Enabler (ODE).
Kubik, el piloto de edificio inteligente
Enfocado en el caso de los edificios inteligentes, varios módulos del framework ENACT se han implementado en el laboratorio Kubik de Tecnalia Research & Innovation, ubicado en Vizcaya (País Vasco). Tecnalia, que forma parte del consorcio del proyecto, ha participado como coordinador de la investigación en ciberseguridad y como usuario final.
Kubik es un edificio experimental de tres plantas, que se ha diseñado para realizar pruebas, así como para la I+D+i de tecnologías de construcción sostenible, abarcando desde materiales avanzados hasta sistemas IoT y domótica. Este espacio dispone de 3.400 sensores y actuadores, un sistema central de gestión de edificios (BMS), sistemas de energía renovable local RES (RES), estación meteorológica local y equipo combinado de calor y energía (CHP) en el sitio.
Asimismo, Kubik incluye un gemelo digital del edificio que permite obtener información basada en modelos avanzados de Building Information Modeling (BIM), analizada a través de tecnologías como Machine Learning y Big Data, que permite experimentar de forma virtual cualquier proceso implícito en el funcionamiento del edificio.
Es por ello que este edificio de Tecnalia ha sido uno de los pilotos para probar diferentes habilitadores, los cuales abordaron temas como el conflicto de actuación de gestión y seguimiento de la seguridad de las comunicaciones en el edificio. La planta baja de Kubik se dividió en estancias que imitan un apartamento compuesto por dormitorio, cocina, sala de estar y pasillo, donde se integraron sensores y actuadores en diferentes puntos del apartamento.
De esta forma, se comprobó que estos dispositivos generaban situaciones de conflicto, es decir, se proporcionaba información que el sistema no podía solucionar de manera efectiva. Con la implementación de las herramientas DevOps, se consiguió que el sistema solucionara los problemas, obteniendo una mayor eficiencia energética y que el usuario tuviera más confort.
Conclusiones del proyecto ENACT
Con el piloto de Kubik, se pudo comprobar que las herramientas de ENACT ofrecen beneficios en tres ámbitos de los edificios inteligentes. El primero es que se consigue una mayor resiliencia de las aplicaciones domóticas e IoT desarrolladas, como la eficiencia energética, que coexisten en el edificio inteligente, ya que están libres de conflictos de actuación entre ellas.
El segundo beneficio es el desarrollo de aplicaciones IoT más rápidas, gracias a la adopción de herramientas DevOps, donde la información sobre los fallos de operación retroalimenta rápidamente el diseño de la aplicación, el cual se corrige y se vuelve a desplegar de forma ágil con una nueva versión de la aplicación, que está lista para su operación.
Por último, se obtiene una mayor seguridad de las comunicaciones en todo el edificio y una protección de datos de los aplicativos de IoT, gracias al middleware de comunicaciones seguras SMOOL y el SIEM CyberDeep, ambos activos de Tecnalia.
El proyecto ENACT ha conseguido que el control de los dispositivos IoT de los edificios inteligentes sea más eficaz para proporcionar una mayor eficiencia y seguridad entre los sistemas. Todo ello, sin repercutir en la comodidad del usuario.