El coste oculto del mantenimiento de los sensores de las ciudades inteligentes
Una ciudad instala sensores de aparcamiento, monitores de calidad del aire y papeleras conectadas, y luego presenta el proyecto como prueba de una gestión pública moderna. La puesta en marcha es visible, el panel de control es impresionante y el coste de adquisición es fácil de incluir en un presupuesto. Cinco años después, las baterías fallan, las lecturas ya no coinciden, el proveedor original ha cambiado de plataforma y varios departamentos discrepan sobre quién es el responsable de sustituir los dispositivos.
El coste que suele pasarse por alto de la tecnología de las ciudades inteligentes comienza tras la instalación. Los sensores funcionan bajo la lluvia, el calor, el polvo, el tráfico, las vibraciones y, en ocasiones, actos de vandalismo. Dependen de redes, software, servicios en la nube y actualizaciones de seguridad que pueden prolongarse más allá de la vigencia del contrato en virtud del cual se adquirieron. Un dispositivo cuya instalación supone un coste relativamente bajo puede generar años de gastos de mantenimiento, conectividad y gestión de datos antes de llegar al final de su vida útil.
Las ciudades acostumbradas a mantener las carreteras, el alumbrado público y los sistemas de drenaje están descubriendo que la infraestructura conectada requiere un modelo de funcionamiento diferente. Una señal de tráfico convencional puede permanecer en su sitio durante años sin necesidad de apenas mantenimiento. En cambio, una señal conectada puede requerir suministro eléctrico, comunicación, actualizaciones de firmware, certificados, licencias de plataforma y una integración que siga funcionando incluso después de que otros sistemas municipales cambien.
Por lo tanto, el análisis de viabilidad de una ciudad inteligente debería basarse en toda la vida útil del sistema, y no en el precio del dispositivo.
El piloto suele ser la parte más barata
Los proyectos piloto crean unas condiciones que rara vez se mantienen tras la ampliación. Es posible que un proveedor ofrezca los dispositivos a un precio reducido, que el personal técnico supervise de cerca el sistema y que las averías se solucionen rápidamente debido a la atención política que recibe el proyecto. Una red de 50 sensores se puede inspeccionar manualmente. Una red de 20 000, en cambio, no.
La ampliación conlleva costes recurrentes que la demostración inicial podría no haber puesto de manifiesto. Cada dispositivo debe registrarse, configurarse y conectarse. Es necesario documentar los lugares de instalación con la precisión suficiente para que los equipos de mantenimiento puedan localizarlos. Las baterías y los componentes deben sustituirse, mientras que las suscripciones a los servicios de conectividad, almacenamiento en la nube y software continúan, independientemente de si los datos se utilizan de forma activa o no.
La complejidad aumenta cuando los distintos departamentos adquieren sus propios sistemas. El departamento de transporte instala contadores de tráfico, los servicios medioambientales compran monitores de calidad del aire y los equipos de gestión de residuos instalan sensores en los contenedores, y cada uno de ellos utiliza una plataforma y un sistema de mantenimiento diferentes. La ciudad va adquiriendo poco a poco un conjunto de dispositivos conectados sin tener una visión global de lo que posee, de cuándo vencen las garantías ni de qué proveedor controla el acceso a los datos.
Un proyecto piloto satisfactorio permite determinar si la tecnología puede funcionar. No demuestra que la ciudad pueda gestionarla de forma asequible durante una década.
Un sensor es un activo físico antes que una fuente de datos
Los debates sobre las ciudades inteligentes suelen partir de la información que generará un sensor. El mantenimiento, en cambio, parte del dispositivo físico.
Un sensor de aparcamiento integrado en el firme de la carretera está expuesto al agua, a la sal de carretera, a los vehículos pesados y a las obras de repavimentación. Un monitor de calidad del aire instalado en una farola puede perder la calibración a medida que sus componentes envejecen. Un sensor de nivel de agua puede obstruirse con residuos, mientras que un sensor de residuos puede sufrir daños durante la recogida. Los dispositivos situados en espacios públicos también se enfrentan a robos, daños accidentales e interferencias deliberadas.
Estas condiciones afectan a la precisión de los datos mucho antes de que el dispositivo deje de transmitir. Un sensor averiado se detecta fácilmente, ya que no proporciona ninguna lectura. En el caso de un sensor deteriorado, la detección resulta más complicada, ya que sigue enviando valores que parecen fiables.
Esto hace que el mantenimiento sea inseparable de la calidad de los datos. Una ciudad puede basar la sincronización del tráfico, los informes medioambientales o las rutas de recogida de residuos en mediciones que, poco a poco, han ido perdiendo fiabilidad. El panel de control sigue funcionando, pero las decisiones en las que se basa se ven mermadas.
Por lo tanto, las inspecciones periódicas, la calibración y la comparación con mediciones de referencia forman parte de los costes de funcionamiento. La frecuencia necesaria depende del dispositivo y de las consecuencias que pueda acarrear una lectura inexacta. Un sensor utilizado para la planificación general puede tolerar un nivel de incertidumbre diferente al de uno que active una respuesta de seguridad o una medida reglamentaria.
Las ciudades deberían preguntar a los proveedores cómo varía la precisión con el paso del tiempo, cómo se detectan los fallos y qué pruebas demuestran que un dispositivo sigue midiendo la condición prevista, en lugar de limitarse a permanecer conectado.
Las baterías plantean un problema laboral
Los sensores inalámbricos suelen promocionarse por su facilidad de instalación, ya que no requieren una conexión eléctrica permanente. Esa simplicidad supone un trabajo adicional en el futuro.
Aunque se anuncie que una batería tiene una duración de cinco o diez años, su vida útil real depende de la temperatura, la frecuencia de transmisión, la calidad de la red y la cantidad de procesamiento que realice el dispositivo. Un sensor que tenga dificultades para conectarse a la red puede consumir más energía de lo esperado. Los cambios en el firmware pueden alterar el consumo de energía, mientras que las condiciones meteorológicas extremas reducen el rendimiento de la batería.
Sustituir una batería es económico. Sustituir varios miles en toda una ciudad requiere técnicos, vehículos, permisos de acceso y un registro preciso de la ubicación de cada dispositivo. Los equipos instalados en la calzada pueden necesitar medidas temporales de gestión del tráfico. Los dispositivos fijados a puentes o estructuras elevadas requieren un acceso especializado, lo que convierte la sustitución de un pequeño componente en una operación de mantenimiento de gran envergadura.
Los calendarios de sustitución de baterías también generan picos de gasto. Si se instalaron miles de dispositivos durante la misma fase de adquisición, es posible que empiecen a fallar en un plazo similar. Una ciudad que haya presupuestado un mantenimiento constante puede verse de repente ante un programa de renovación concentrado.
El cálculo correcto debe tener en cuenta la batería, el trabajo necesario para acceder a ella y las molestias que ocasiona la instalación. En algunos lugares, conectar el dispositivo a la red eléctrica puede suponer un coste inicial mayor, pero resultará más económico a lo largo de toda su vida útil. La elección más adecuada depende del acceso, la fiabilidad y el tiempo que se prevea que el sistema permanezca en servicio.
La conectividad es un gasto recurrente
Un sensor conectado necesita una vía a través de la cual sus datos puedan llegar a la ciudad. Esa conexión puede realizarse mediante una red móvil, una red de área amplia de baja potencia, Wi-Fi, fibra óptica o un sistema municipal específico. Cada opción tiene implicaciones en cuanto a cobertura, consumo energético, seguridad y coste.
Los costes de conectividad pueden parecer insignificantes si se calculan por dispositivo. Sin embargo, al aplicarse a miles de dispositivos y a lo largo de varios años, se convierten en un gasto operativo considerable. Las ciudades también deben prever cambios que escapan a su control. Las normas de telefonía móvil quedan obsoletas, los proveedores de red modifican las condiciones comerciales y las zonas que han funcionado bien durante las pruebas pueden resultar poco fiables en condiciones diferentes.
La cobertura es especialmente importante en el caso de los dispositivos instalados bajo tierra, dentro de contenedores metálicos o en entornos urbanísticos densos. Un sensor cuya conexión sea irregular puede reenviar datos repetidamente, agotar su batería y provocar lagunas en el registro. Por lo tanto, un problema de red puede parecer un fallo del dispositivo y dar lugar a visitas de mantenimiento innecesarias.
El ayuntamiento debería saber quién es el responsable de determinar esa distinción. Cuando el sistema deja de funcionar, ¿es el proveedor quien comprueba el dispositivo, el operador de red quien investiga la conexión o el equipo informático municipal quien examina la plataforma? Los contratos que no dejan esto claro generan retrasos y disputas precisamente cuando se espera que el sistema preste un servicio operativo.
La conectividad debe considerarse parte del diseño de la infraestructura, en lugar de una suscripción que se añada una vez seleccionados los dispositivos.
Las actualizaciones de software no pueden terminar con la garantía
Un sensor de ciudad inteligente es un pequeño ordenador conectado a la infraestructura pública. Al igual que cualquier ordenador, puede presentar vulnerabilidades que se detecten tras su instalación.
Los sistemas seguros necesitan una forma de recibir actualizaciones autenticadas de software y firmware a lo largo de su vida útil. El proceso de actualización debe verificar que el software sea legítimo, evitar interrumpir los servicios esenciales y ofrecer una solución alternativa en caso de que la nueva versión falle. Los dispositivos que no se puedan actualizar de forma remota pueden requerir que los técnicos acudan a cada instalación de forma individual.
La duración del soporte técnico del fabricante es tan importante como la capacidad técnica para realizar actualizaciones. Un sensor puede seguir funcionando físicamente incluso después de que el proveedor haya dejado de publicar parches de seguridad. En ese caso, la ciudad se queda con unos equipos que, aunque siguen generando datos útiles, suponen un riesgo cibernético no gestionado.
Los documentos de licitación deben especificar el periodo de asistencia técnica, el método de actualización y la respuesta prevista en caso de que se detecte una vulnerabilidad grave. El proveedor debe explicar qué ocurre cuando el producto llega al final de su periodo de asistencia técnica y con cuánta antelación se informará al ayuntamiento.
Esto es especialmente importante en el caso de los dispositivos conectados a redes municipales más amplias. Un sensor medioambiental comprometido puede no parecer peligroso por sí solo, pero un equipo mal protegido puede constituir una vía de acceso a otros sistemas o utilizarse como parte de un ataque de mayor envergadura.
La vida útil de un dispositivo conectado viene determinada, en parte, por su hardware y, en parte, por la disposición de su fabricante a seguir manteniendo el software.
Los certificados y credenciales digitales también caducan
Los dispositivos conectados necesitan identidades. La red y la plataforma deben poder determinar si un mensaje procede de un sensor autorizado o de una fuente desconocida. Para ello, se suele recurrir a certificados, claves criptográficas y credenciales de acceso.
Esas credenciales deben crearse de forma segura, renovarse cuando caduquen y revocarse cuando se retire un dispositivo o este se vea comprometido. Una ciudad con miles de sensores no puede gestionar esto mediante hojas de cálculo y recordatorios manuales.
El problema se hace evidente durante los cambios de personal, las transiciones de proveedores y las migraciones de sistemas. Es posible que nadie sepa qué cuenta controla un grupo de dispositivos, dónde se guardan las claves originales o si un sensor dado de baja todavía puede conectarse a la plataforma.
Por lo tanto, la incorporación y la retirada seguras deben formar parte del ciclo de vida de los dispositivos. Un sensor nuevo recibe los permisos mínimos necesarios para realizar su tarea. Un dispositivo sustituido o retirado pierde el acceso de forma inmediata. La ciudad mantiene un registro auditable en el que se indica qué equipos están activos y qué credenciales les corresponden.
Estos procesos rara vez aparecen en las descripciones promocionales de los proyectos de ciudades inteligentes, pero son los que determinan si el sistema sigue siendo gestionable una vez que el equipo de implementación original ha dejado el proyecto.
Es fácil olvidarse de la calibración porque los datos siguen llegando
Los sensores ambientales y físicos no mantienen una precisión perfecta de forma indefinida. Los componentes se desgastan, las condiciones locales cambian y los depósitos o los daños físicos afectan a su rendimiento. El dispositivo puede seguir transmitiendo aunque sus mediciones se alejen de la realidad.
La calibración consiste en comparar el sensor con una referencia fiable y corregir o identificar la diferencia. Algunos dispositivos pueden calibrarse a distancia o mediante un programa informático, mientras que otros deben desmontarse, inspeccionarse o sustituirse. El método a seguir depende de la tecnología y de la precisión esperada.
Las ciudades deben decidir qué nivel de precisión requiere realmente el servicio. Una red de control de la calidad del aire de bajo coste puede resultar útil para identificar tendencias generales, aunque no cumpla con los estándares exigidos para un control reglamentario formal. Los problemas surgen cuando las mediciones aproximadas se presentan como más precisas de lo que permite el equipo.
La misma precaución se aplica a los datos sobre ocupación, ruido, humedad y tráfico. Los responsables de la toma de decisiones deben conocer el margen de error, si las lecturas son comparables entre los distintos dispositivos y con qué frecuencia se ha comprobado su funcionamiento.
La calidad de los datos debe tener un responsable. Dejar la calibración exclusivamente en manos del proveedor de tecnología puede debilitar la supervisión independiente, mientras que esperar que el personal municipal gestione equipos especializados sin haber recibido formación es igualmente poco realista. Los contratos deben definir claramente las responsabilidades, los métodos y las pruebas.
La interoperabilidad resulta costosa cuando un proveedor se retira
Es posible que una ciudad tenga la intención de utilizar una red de sensores durante diez o quince años, mientras que la empresa tecnológica que la suministra tiene un horizonte comercial mucho más corto. El proveedor puede ser objeto de una adquisición, dejar de comercializar el producto, modificar sus precios o abandonar el mercado por completo.
La dependencia de un proveedor resulta costosa cuando los dispositivos se comunican mediante protocolos propios y solo se puede acceder a los datos a través de una única plataforma. En ese caso, cambiar de proveedor puede suponer tener que sustituir sensores que funcionan correctamente, ya que ningún otro sistema puede gestionarlos.
Las interfaces abiertas y los estándares ampliamente utilizados reducen este riesgo, aunque ninguna especificación garantiza una interoperabilidad perfecta. La ciudad necesita pruebas prácticas de que puede exportar datos históricos, conectar los dispositivos a otra plataforma y seguir gestionando las funciones esenciales sin el proveedor original.
La titularidad de los datos debe quedar clara. El ayuntamiento debe saber si puede recuperar el registro completo en un formato utilizable, en qué plazo lo recibirá y qué ocurrirá cuando finalice el contrato.
La planificación de la salida resulta más eficaz antes de la adquisición. Una vez instalados miles de dispositivos, el proveedor tiene una ventaja negociadora considerablemente mayor. Un precio inicial bajo puede acabar resultando caro cuando aumentan las cuotas de renovación y la migración resulta técnicamente complicada.
Un contrato de ciudad inteligente debería explicar con el mismo detalle cómo terminará el sistema que cómo comenzará.
Los paneles de control se convierten en otro sistema que hay que mantener
El sensor consta de una sola capa. Los datos pasan por redes, sistemas de almacenamiento, software de procesamiento, interfaces de programación de aplicaciones y paneles de control antes de llegar a las personas que se espera que los utilicen.
Cada capa requiere mantenimiento. Las plataformas en la nube cambian, los sistemas operativos se actualizan y los requisitos de seguridad evolucionan. Es posible que un panel de control diseñado en función de la estructura actual de la ciudad ya no se ajuste a sus departamentos o responsabilidades tras un cambio organizativo. Las integraciones con sistemas de órdenes de trabajo, plataformas de tráfico o aplicaciones públicas pueden dejar de funcionar cuando cualquiera de las partes actualiza su software.
Las ciudades suelen subestimar este aspecto porque el panel de control parece un producto acabado. En realidad, se trata de una aplicación que requiere pruebas, asistencia al usuario y un rediseño periódico. Los nuevos dispositivos y fuentes de datos deben integrarse, mientras que los obsoletos deben eliminarse sin que ello afecte a los informes históricos.
El coste resulta cada vez más difícil de justificar cuando los equipos operativos dejan de utilizar la interfaz. Una plataforma que funciona bien desde el punto de vista técnico puede seguir en funcionamiento, mientras que el personal vuelve a utilizar las hojas de cálculo a las que está acostumbrado o a los procedimientos manuales, ya que el sistema no se adapta a la forma en que se toman las decisiones.
Por lo tanto, se debe supervisar el uso junto con el rendimiento de los dispositivos. Si los datos no influyen en las rutas, las inspecciones, el mantenimiento o las políticas, la ciudad está pagando por mantener un servicio de información en lugar de mejorar un servicio público.
Las obras públicas pueden destruir accidentalmente la infraestructura digital
Los departamentos municipales pueden instalar equipos conectados sin integrarlos en los procesos habituales de gestión de activos de la ciudad. Años más tarde, una empresa encargada de la renovación del firme retira los sensores de la carretera sin saber que están ahí, o bien, al sustituir una farola, se desconecta un equipo medioambiental que pertenece a otro departamento.
El problema no es tecnológico. Los dispositivos nunca se consideraron bienes municipales.
Cada instalación debe figurar en un registro oficial en el que se indiquen su ubicación, su propietario, los datos técnicos, la garantía, el programa de mantenimiento y su relación con la infraestructura circundante. Los contratistas que trabajen en la zona deben tener acceso a la información pertinente antes de que comiencen los trabajos de excavación, repavimentación o sustitución.
El registro también debería reflejar las dependencias. Un sensor de tráfico puede depender de una pasarela cercana, que a su vez depende de un armario de comunicaciones y de una plataforma en la nube. La retirada de un componente puede afectar a muchos dispositivos que, a simple vista, parecen no tener relación entre sí en la calle.
Un gemelo digital o un sistema de información geográfica pueden ayudar a visualizar la red, pero el requisito fundamental es más sencillo: la ciudad debe saber qué activos posee y quién es el responsable de ellos.
Sin esa disciplina, la infraestructura inteligente pasa desapercibida hasta que alguien la daña.
La contratación pública suele premiar la instalación en lugar de la durabilidad
La contratación pública suele organizarse en función del coste de adquisición e instalación de un sistema. El mantenimiento a largo plazo se incluye en un presupuesto aparte o se deja en manos de los departamentos para que lo negocien una vez aprobado el proyecto.
Esto supone un incentivo para elegir un dispositivo más barato, incluso cuando resulta difícil actualizarlo, sustituirlo o integrarlo. El ahorro se refleja en el presupuesto de inversión, mientras que los mayores costes operativos se van manifestando poco a poco en el presupuesto de otro departamento.
El cálculo de los costes a lo largo de todo el ciclo de vida ofrece una comparación más precisa. Debe incluir el hardware, la instalación, la conectividad, las licencias de software, los servicios en la nube, la sustitución de baterías, la calibración, la ciberseguridad, la formación del personal, el acceso físico y la eventual eliminación. Las tasas de fallo previstas y las necesidades de dispositivos de repuesto también deben tenerse en cuenta en el cálculo.
Las ciudades deberían comprobar si el proveedor ha mantenido instalaciones similares a lo largo de varios años, en lugar de basarse únicamente en los resultados de las pruebas de demostración. Las referencias de proyectos piloto recientes revelan muy poco sobre el rendimiento de los equipos tras varios inviernos, cambios en la red y rotación de personal.
La evaluación también debe tener en cuenta el coste de un fallo. Un sensor utilizado para optimizar la recogida de residuos puede quedar fuera de servicio temporalmente sin que ello tenga consecuencias graves. Un dispositivo destinado a las alertas de inundaciones o a la seguridad vial requiere una mayor resiliencia y garantías de reparación más rápidas.
El sensor más barato y el servicio más económico no tienen por qué ser la misma compra.
El mantenimiento predictivo no elimina el mantenimiento
Los proveedores de sensores suelen prometer que esta tecnología permitirá llevar a cabo un mantenimiento predictivo, al identificar un problema antes de que se produzca una avería en un activo. Esta afirmación puede ser cierta. Los datos sobre vibraciones, temperatura y potencia pueden revelar el deterioro de bombas, puentes, sistemas de iluminación o equipos de transporte.
El propio sistema de supervisión sigue necesitando mantenimiento.
Un modelo predictivo entrenado con datos de baja calidad o incompletos puede generar falsas alarmas u pasar por alto un fallo real. Los sensores que miden el activo supervisado pueden sufrir desviaciones o dejar de enviar datos. Los cambios en los equipos pueden hacer que los patrones anteriores pierdan relevancia, lo que obliga a revisar el modelo.
El mantenimiento predictivo funciona mejor cuando se integra con el criterio técnico existente y los sistemas de órdenes de trabajo. La alerta debe llegar a un equipo que cuente con la autoridad, el presupuesto y la capacidad necesarios para inspeccionar el activo. De lo contrario, la ciudad acumulará avisos sin llevar a cabo más reparaciones.
El beneficio debe medirse en función de los fallos evitados, la reducción de los costes de inspección o la prolongación de la vida útil de los activos, más que por el número de alertas generadas. Un sistema que genere miles de notificaciones puede ser tecnológicamente activo, pero inútil desde el punto de vista operativo.
La planificación del final de la vida no se puede posponer indefinidamente
Todos los sensores deben sustituirse o retirarse en algún momento. Este proceso genera residuos electrónicos, posibles obligaciones en materia de conservación de datos y una tarea de seguridad final: garantizar que el dispositivo retirado ya no pueda conectarse ni revelar la información almacenada.
Las ciudades deben determinar si los equipos pueden repararse, si las baterías y los componentes son sustituibles y qué vías de reciclaje existen. La retirada de los dispositivos integrados en las carreteras o en las estructuras puede resultar costosa, por lo que la sustitución futura debe tenerse en cuenta en la decisión de ingeniería inicial.
Los datos también necesitan un plan para el fin de su vida útil. Las mediciones históricas pueden seguir siendo útiles para la planificación y la investigación una vez que la plataforma deje de funcionar. La ciudad debería poder conservar ese registro en un formato accesible sin tener que seguir pagando por un servicio obsoleto.
El proceso de retirada del servicio debe incluir la eliminación de credenciales, el cierre de cuentas y la actualización del registro de activos. Los dispositivos abandonados conectados a una red suponen un riesgo tanto operativo como de seguridad.
Es probable que un sistema que no tenga una fecha de finalización prevista siga en vigor más tiempo del que resulte útil.
Las ciudades inteligentes necesitan capacidad de mantenimiento más que nuevos proyectos piloto
El reto al que se enfrentan muchos municipios ya no es encontrar posibles usos para los sensores, sino desarrollar la capacidad necesaria para gestionar los sistemas ya instalados.
Para ello se necesitan personas que entiendan tanto de servicios públicos como de tecnología conectada. Los equipos de mantenimiento necesitan tener acceso a los registros de los dispositivos y a la información sobre averías. Los departamentos de TI necesitan tener visibilidad sobre los equipos instalados por los departamentos operativos. Los responsables de compras deben identificar los riesgos relacionados con el ciclo de vida y la interoperabilidad, mientras que los gestores de servicios deben decidir si los datos siguen permitiendo obtener un resultado útil.
No todas las ciudades necesitan contar con toda esta experiencia a nivel interno. La cooperación regional, los servicios gestionados y las plataformas compartidas pueden reducir la duplicación de esfuerzos, sobre todo en el caso de los municipios más pequeños. La externalización no exime de la responsabilidad. La ciudad sigue necesitando los conocimientos suficientes para evaluar el rendimiento, cuestionar los costes y cambiar de proveedor cuando sea necesario.
A menudo es más fácil aprobar un nuevo proyecto piloto que un programa de mantenimiento a largo plazo, ya que el primero genera una historia de innovación visible. La fiabilidad de la tecnología urbana depende del trabajo menos visible que se lleva a cabo años después de su puesta en marcha.
Quizá el sensor más inteligente sea aquel que la ciudad pueda permitirse mantener en funcionamiento
Las infraestructuras conectadas pueden mejorar la gestión del tráfico, la vigilancia medioambiental, la recogida de residuos y la seguridad pública. Su valor depende más de la continuidad y la fiabilidad del servicio que del número de dispositivos instalados.
Una ciudad debe saber quién se encargará de sustituir la batería, calibrar los medidores, renovar el certificado de seguridad y migrar los datos cuando cambie el proveedor. Debe comprender qué ocurre durante un corte en la red, cómo se detectan las averías y de qué partida presupuestaria se sufragarán los gastos de renovación.
Estas preguntas pueden hacer que un proyecto parezca menos atractivo. Pero también aumentan sus posibilidades de salir adelante.
Una ciudad inteligente no se define por la cantidad de tecnología instalada en el espacio público. Se define por si esa tecnología sigue generando un valor público fiable una vez que el equipo piloto, el anuncio político y el contrato original han desaparecido.
