Sistema de localización de personas desaparecidas basado en IoT y Cloud Computing (caso de estudio: Quito)

Abstract

The system uses a distributed mobile architecture that allows the community to be informed about a disappearance and, if possible, to attach multimedia evidence to help identify and locate the victims in a geographical range adjustable to a city. The exchange of information is executed through the Message Queuing Telemetry Transport Protocol (MQTT) which, together with the advantages provided by the Amazon Web Services (AWS) cloud, allows for real-time exchange among all those involved. A light and timely application that consumes very few resources in the cellular device and, in addition, carries out an efficient information management, based on Crowdsensing, consenting to the support of the decisionmaking process to arrive at an effective solution to the incident. Recuperado de http://www.pewresearch.org/wp-content/uploads/ sites/9/2015/03/PI_Smartphones_0401151.pdf U.S. Department of Justice.

Headnote

Resumen: Este artículo propone QSSC (Quito Smart Safe City). Un prototipo para sistema de ubicación y alerta temprana de personas desaparecidas. El sistema utiliza una arquitectura móvil distribuida, que permite informar a la comunidad sobre una desaparición y, si es posible, adjuntar pruebas multimedia para ayudar a identificar y localizar a las víctimas en un rango geográfico ajustable a una ciudad. Se utiliza comunicación IoT. El intercambio de información se ejecuta a través del protocolo Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) que, junto con las ventajas proporcionadas por la nube Amazon Web Services (AWS), permite el intercambio en tiempo real entre todos los involucrados. Una aplicación liviana y oportuna que consume muy pocos recursos del dispositivo celular y que, además, cumple una gestión eficiente de la información, basada en Crowdsensing, consintiendo el respaldo del proceso de toma de decisiones para llegar a una solución efectiva ante el incidente.

Palabras-clave: MQTT; computación en la nube; teléfono inteligente; CrowdSensing; IoT.

Abstract: This article proposes QSSC (Quito Smart Safe City). A prototype for the location and early warning system of missing persons. The system uses a distributed mobile architecture that allows the community to be informed about a disappearance and, if possible, to attach multimedia evidence to help identify and locate the victims in a geographical range adjustable to a city. IoT communication is used. The exchange of information is executed through the Message Queuing Telemetry Transport Protocol (MQTT) which, together with the advantages provided by the Amazon Web Services (AWS) cloud, allows for real-time exchange among all those involved. A light and timely application that consumes very few resources in the cellular device and, in addition, carries out an efficient information management, based on Crowdsensing, consenting to the support of the decisionmaking process to arrive at an effective solution to the incident.

Keywords: MQTT; Cloud Computing; smartphone; CrowdSensing; IoT.

1. Introducción

Uno de los principales problemas sociales del Ecuador es la desaparición forzosa de personas, especialmente de individuos vulnerables como los niños, adolescentes, personas con discapacidad y de la tercera edad (Baldeón Puga y Murillo Ortiz, 2017). Sin embargo, los secuestros no son un problema presente únicamente en Ecuador, sino también en toda América Latina. La desaparición forzada de menores de edad es alarmante y depende del contexto y las condiciones socioeconómicas de cada país. Por ejemplo, en México, el número de menores de edad desaparecidos es de 5 865, desde 2005 hasta abril de 2017 (Arena Pública, 2017). De igual manera, en Guatemala, las estadísticas revelan que 6 005 menores desaparecieron en 2016 (Oquendo, 2017).

En Ecuador, las cifras también son alarmantes. El número de desaparecidos, desde 1970 al 2017, es de 42 484 (Ministerio del Interior, 2018) y, mensualmente, se registra un promedio de 500 denuncias relacionadas con este problema social. Quito, la capital del Ecuador, es la ciudad más afectada (Ministerio del Interior, 2018), con el 34% del total de estas personas y, en el período 2014-2017, existieron, en total, 17 230 casos de desaparición (El Telégrafo, 2017), de los cuales, en el 59% se registró como víctimas a mujeres. En conclusión, la desaparición de personas en el Ecuador y en toda Latinoamérica es un problema alarmante, al cual se le tiene que dar una pronta y efectiva solución.

Este artículo propone QSSC (Quito Smart Safe City), que describe el desarrollo de un prototipo para un sistema de alerta y ubicación de personas desaparecidas, y como caso de estudio, la ciudad de Quito; que integra, a través de un innovador sistema distribuido de información, a los agentes de la Policía Nacional del Ecuador y a la comunidad, mediante el uso de tecnologías de vanguardia, como Cloud Computing; aplicaciones móviles oportunas y protocolos de comunicación de IoT (Internet of Things); y, en auge, como el MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) (Fortes, Pereira y Costa, 2016). Sin duda, aprovechando el despliegue masivo de los teléfonos inteligentes para los usuarios del sistema dentro de la ciudad.

Este artículo está dividido en cinco secciones. En la Introducción se describe el contexto del problema social en cuestión, donde las estadísticas revelan que la desaparición forzosa de personas es una realidad de todos los días, y requiere una solución eficaz, económica y acorde a la realidad latinoamericana. Segundo, en el Estado del arte, se detallan algunos de los proyectos más relevantes, desarrollados alrededor del mundo para mitigar el problema. Después, la Arquitectura propuesta detalla el sistema distribuido a implementar, incluyendo conceptos de IoT, Crowdsensing y Cloud Computing (Lianming, 2016). Seguidamente, en Validación técnica, se describe el escenario de pruebas; y en el apartado, Resultados y análisis, se exponen los efectos obtenidos en la presente investigación. El texto finaliza con la presentación de las conclusiones obtenidas y el trabajo futuro que se recomienda.

2. Estado del arte

Existen diversos proyectos que pretenden reducir la tasa de personas desaparecidas. Por ejemplo, varias propuestas han incursionado en la fabricación de pulseras para niños, que supervisan su ubicación geográfica de manera permanente, por medio de una aplicación móvil. Algunas, solo tienen un costo inicial, mientras que, en otras, es necesario pagar una mensualidad para acceder a sus prestaciones. Sin embargo, el precio de estas pulseras no está acorde con la capacidad económica de la mayoría de las familias de Ecuador, ni para el resto de los países de Latinoamérica. Las medidas implementadas por este sistema de pulseras son preventivas y, entre ellas, podemos mencionar: el rastreo de la pulsera mediante GPS, en un mapa interactivo, o la delimitación de áreas seguras y notificación a los protectores de los infantes cuando éstos hayan salido de las mismas (Kohli, Tripathi & Naik, 2017). La propuesta de pulseras rastreables se ve reflejada en el proyecto Natalia Project, cuyo propósito es salvaguardar las vidas del personal de derechos humanos que colabora en ambientes de conflicto, donde son frecuentes los secuestros con fines políticos. Natalia Project provee brazaletes con posicionamiento geoespacial, permitiendo determinar la ubicación geográfica de sus usuarios en tiempo real y, en caso de un posible secuestro, envía mensajes de alerta a Facebook y Twitter para anunciar el incidente (McPherson, 2015). No obstante, el uso indiscriminado de las redes sociales da lugar a la circulación de noticias falsas o desactualizadas, provocando un estado de conmoción innecesario en la sociedad y perjudicando la credibilidad del medio de comunicación.

Por otro lado, en Estados Unidos, en 1996, fue desarrollado un sistema de notificaciones para menores de edad desaparecidos, conocido como alerta Amber (U. S. Department of Justice, 2018). Este módulo advierte a la comunidad de la desaparición de un menor de edad mediante el uso de diversos medios de comunicación, como televisión, radio y pantallas electrónicas públicas. Según el reporte de las estadísticas de Amber, correspondientes al 2015, en la mayoría de los casos de desaparición, una alarma de notificación fue emitida después de una hora del reporte de la desaparición (U. S. Department of Justice, 2018). A este tiempo hay que agregarle un estimado de una a tres horas para la recuperación del menor desaparecido. De la misma forma, para mitigar el problema social del secuestro de personas en México, se ideó un chip antisecuestro, el cual se coloca en forma de cápsula de cristal debajo de la piel para enviar señales a un aparato externo con sensor GPS, mismo que reporta la ubicación geoespacial (Baquia, 2008). Asimismo, en la India, se desarrolló el proyecto TrackChild, cuyo objetivo fue reunir a los niños en estado de desaparición con sus familias, mediante el empleo de la tecnología informática, evitando que los críos caigan en las redes de tráfico sexual y prostitución (BBC Mundo, 2018). Contrario a los proyectos Natalia Project, el chip antisecuestro de México, alerta Amber y TrackChild, la presente investigación demuestra ventajas para la comunidad en general. Por ejemplo, el despliegue del sistema contempla una inversión casi nula para los usuarios que dispongan de un smartphone. Además, esta propuesta involucra activamente a la comunidad en el proceso de búsqueda y localización de una persona desaparecida. Por tanto, la comunidad se convierte en un ente dinámico y capaz de generar evidencia que permita resolver un caso de desaparición en las primeras horas de la emergencia.

3. Arquitectura propuesta

El presente trabajo toma como base los requerimientos brindados por funcionarios de la Dirección Nacional de Delitos Contra la Vida, Muertes Violentas, Desapariciones, Extorsión y Secuestro (DINASED). En efecto, las actividades de esta institución son las de recibir la denuncia de un caso de desaparición, dar asistencia al denunciante, y realizar la investigación y búsqueda de un desaparecido. Se recalca que el organismo ha colaborado en el desarrollo del presente prototipo de sistema de notificaciones. De acuerdo con sus necesidades, el sistema contempla, en primer lugar, un área de notificación configurable para cubrir la extensión geográfica de cualquier ciudad donde se utilice el sistema; segundo, a Usuarios de tipo Autorizado (UA) que, en un sistema final, este rol corresponde a los agentes de la DINASED y, a través de la aplicación móvil, tienen la administración de los casos registrados; y, tercero, a Usuarios de tipo No Autorizado (UNA), mismos que en un sistema final corresponden a la comunidad en general. Es decir, a toda persona que desee participar en el sistema.

Ambos usuarios envían notificaciones cuando disponen de información de un caso de desaparición en un área geográfica limitada (pudiendo ser modificable a las características de la ciudad). En la Figura 1 se puede observar el diagrama de casos de uso que representa la actividad general del sistema, el cual incluye la administración de los casos de desaparición, proceso en el que intervienen los usuarios (UA/UNA).

La Figura 2 presenta el escenario logístico para el cual está destinado el presente trabajo, empezando con el secuestro de una persona vulnerable. Seguidamente, el protector de esta persona emplea la aplicación móvil para describir los aspectos generales, por ejemplo, del niño, como su identificación, el color de la vestimenta que llevaba en el momento del secuestro, la descripción de los hechos, e incluso hasta añadir archivos multimedia para mejorar la descripción. Esta información se envía a los agentes de seguridad más cercanos (UA), los cuales son notificados a través de la misma aplicación móvil. Los UA llevan a cabo una breve investigación policial para determinar la veracidad del reciente caso de desaparición. Si se determina que el caso mencionado es falso, se lo descarta, pero si el caso de desaparición es verdadero, se notifica a la comunidad cercana para que todas las personas que usen la aplicación móvil, dentro de un rango delimitado, se conviertan en nuevos agentes de ayuda en la solución del caso de desaparición.

Una vez que la comunidad es notificada sobre el suceso, cada miembro tiene la posibilidad de revisar el detalle del caso, que consta de la descripción de la persona y de los hechos. El UNA puede publicar evidencia que permita el esclarecimiento del caso de desaparición. La evidencia puede ser de tipo multimedia o la que más se adecúe a la información que se desee transmitir. Por ejemplo, es posible publicar un comentario en el que se informe el reconocimiento del niño, la información de su paradero, e incluso describir características o agregar fotografías del agresor, o un video del niño en un lugar determinado. Las ventajas que conlleva integrar a la comunidad son: aumentar la consciencia situacional para mejorar la toma de decisiones en ambientes de emergencia, y la respuesta en tiempo real, tanto de los agentes de seguridad para validar el caso de desaparición, como de la comunidad en general para aportar evidencias que permitan la resolución pronta del caso de desaparición. Esta combinación de esfuerzos entre los agentes de seguridad (UA), comunidad (UNA) y las Tecnologías de Información (TIC) da como resultado una ciudad inteligente y segura. Así, se pretende vincular a Quito dentro del paradigma Smart Safe City.

Por otro lado, se debe destacar que el umbral de duración definido para el presente sistema en tiempo real está definido, como máximo, en una hora. Pues uno de los propósitos de la presente investigación es optimizar el tiempo de búsqueda y rescate de una persona desaparecida. En Ecuador, el 27% de los casos son resueltos el mismo día de la desaparición (Asfadec, 2018). Además, las estadísticas para alerta Amber en EE.UU revelan que, como mínimo, se necesita una hora para la búsqueda y rescate de un menor desaparecido (U. S. Department of Justice, 2018). Por ende, se ha tomado este tiempo como el umbral para la presente investigación.

3.1. Propuesta técnica

En la Figura 2 se observa la descripción técnica de la arquitectura. En primer lugar, en este trabajo hay que destacar la presencia del paradigma del IoT, pues ha permitido la interconexión digital entre teléfonos inteligentes y un servidor de datos, a través de un protocolo de comunicaciones que reduce al mínimo el consumo de recursos hardware del dispositivo donde se encuentra almacenado. En ese sentido, se ha utilizado el protocolo de comunicaciones MQTT para informar de un caso de desaparición a la comunidad en general. MQTT ha sido, por años, el protocolo predilecto para trabajar en IoT debido a la poca cantidad de recursos que utiliza del host donde se almacena (IBM, 2017). En específico, se ha empleado el servidor MQTT "Mosquitto", conocido como "MQTT Broker", que actúa como intermediario entre los clientes que publican mensajes desde la aplicación móvil (Banks & Gupta, 2014) y los clientes interesados en recibir notificaciones de casos de desaparición, los cuales son los agentes de seguridad (UA) y la comunidad (UNA). Los mensajes circulan a través de Mosquitto y son presentados en la barra de notificaciones de cada uno de los dispositivos móviles que reciben el mensaje.

De esta forma, se logra proveer un sistema inteligente y eficiente que permite el almacenamiento, análisis y publicación de datos, proporcionando a Quito, el carácter de desarrollo e innovación de una ciudad inteligente. Actualmente, la tecnología empleada para el desarrollo del presente trabajo está siendo utilizada por varias ciudades inteligentes del primer mundo (smart cities), implementando sistemas en tiempo real, entre otros. Los ciudadanos pueden acceder a la información utilizando sus dispositivos móviles para orientarse y mejorar en la toma de sus decisiones, así como también, colaborar con el sistema mediante el envío de los datos de los sensores de su teléfono inteligente.

3.2. Comunicación

La descripción de la arquitectura de software se puede observar en la Figura 3(a), la cual implementa un diseño software en capas, mismo que desacopla al sistema en tres partes que son: capa de datos, negocio y presentación. La Capa de Datos describe el almacenamiento de los datos, siendo las tecnologías empleadas MySql para el almacenamiento y Oracle Workbench para la gestión de los datos. La lógica del negocio engloba todos los programas que permiten implementar las funcionalidades del sistema, siendo las tecnologías empleadas un servicio en la nube de tipo IaaS (Infraestructure as a Service), de Amazon Web Services (AWS), para el alojamiento de un servidor con sistema operativo Ubuntu Server 16.04 LTS, en el cual se ha instalado un broker MQTT para implementar el sistema de notificaciones, y un servicio Apache Web para la publicación de un servicio web. En la capa de presentación, se ha utilizado Android Studio para el desarrollo de la aplicación móvil, misma que es usada para recibir los datos proporcionados por los usuarios y mostrar los resultados. Respecto al protocolo de comunicaciones MQTT, está diseñado para el transporte de mensajes de tipo Publicador/Suscriptor en un ambiente Cliente/Servidor, mismo que se ejecuta sobre un protocolo confiable como TCP/IP. Cabe destacar que, incluso la aplicación de mensajería instantánea Messenger de Facebook, implementa MQTT (Keen, 2013) debido a la poca cantidad de recursos que utiliza el protocolo, pues permite el ahorro de la batería y ancho de banda de un teléfono inteligente, razones por las que IoT es el protocolo predilecto como mecanismo de transmisión de mensajes entre sensores. El servicio web ofertado sigue la Figura 3(a). Los mensajes que circulan entre cliente y servidor siguen el formato JSON (JavaScript Object Notation). De tal forma que, cada solicitud dirigida al servidor está plenamente identificada de acuerdo con su propósito. Es decir, cada petición cuenta con un campo tipo que identifica la solicitud. Por ejemplo, como se observa en la Figura 3(b), el tipo "InsertarCaso" se refiere al ingreso de un nuevo caso de desaparición.

Por otro lado, el tamaño del recurso multimedia por enviar depende de la configuración de cada dispositivo. Por ejemplo, si una fotografía enviada pesa varios megabytes, consecuentemente, aumenta el tiempo para mostrar estas imágenes en los dispositivos móviles. Con el fin de disminuir este tiempo, se ha realizado una copia de baja resolución de la imagen original, para agilizar la presentación de dichas imágenes en los dispositivos móviles.

Es importante tomar en cuenta que, para que los usuarios puedan interactuar de manera correcta con el prototipo y comunicarse fielmente con el servidor, cada usuario debe disponer de conectividad a Internet y su sensor GPS activado. Por tanto, es necesario consentir a la aplicación la manipulación de este sensor, pues si no se detecta la ubicación de la persona, no será posible recibir una notificación de un caso determinado. Estudios realizados en 2015 revelan que el 67% de los dueños de un smartphone mantienen el GPS encendido para utilizar servicios de navegación, ubicación, entre otros (Smith & Page, 2015). Esto indica que, en un escenario real, al menos, el 67% de los usuarios de smartphones recibirán notificaciones exactas de acuerdo con su ubicación geográfica. Se recalca que se ha tomado esta medida, considerando dos puntos. Primero, el objetivo del sistema, que es enviar notificaciones en tiempo real para la optimización de los tiempos de rescate, lo que representa que el secuestrado no podrá alejarse más del rango determinado en un corto tiempo; a esto se agrega una investigación previa de Zambrano A., Ortiz, Calderón y Zambrano, M., (2018) que define el área de notificación en 370,39 km2. Y, segundo, el hecho de no causar pánico en comunidades alejadas dado que, obviamente, no podrán aportar información relevante al caso dada su lejanía.

4. Validación técnica

Dado que no es posible predecir un secuestro real, se ha diseñado un escenario simulado, como el detallado en la Figura 2, en el apartado de Arquitectura técnica. Se ha pedido la colaboración de 50 personas, de distintas edades y profesiones, con diferentes capacidades y características de smartphones, para utilizar el sistema durante un período de 30 días. Estas personas fueron divididas en un grupo de 35 que asumieron el rol de UNA, mientras que, los 15 restantes, actuaron como UA. Las pruebas consistieron en la simulación de varios casos de desaparición en distintas partes de la ciudad de Quito para determinar la variación de tiempos de rescate. Se recalca que para los usuarios UNA, los casos de desaparición eran desconocidos en forma, lugar, tiempo y características del secuestrado. Se ha definido un rango geográfico de 70 km2, anteriormente justificado y mostrado en la Figura 4. Los usuarios que participaron en la validación técnica disponían de acceso a internet, considerando diferentes planes contratados y proveedores, y del sensor GPS activado, para determinar si el usuario se encuentra dentro del área donde se realizó la validación. Se hace notar la factibilidad del prototipo de ser personalizable a cualquier ciudad dependiendo de sus características, solamente variando el rango geográfico de notificación. Se ha logrado efectuar esta limitación geográfica, mediante la implementación del protocolo MQTT, pues, para recibir un mensaje a través de este protocolo, los usuarios deben estar suscritos a topics MQTT, medio de difusión dentro del protocolo mencionado.

El límite geográfico se ha abstraído como si fuera un topic MQTT; así, cada topic o también llamado tema MQTT podría representar diferentes ciudades, incluso abarcando países en su totalidad en un futuro. Por tanto, cada usuario, a través de la aplicación desarrollada, provee automáticamente sus coordenadas geográficas al sistema para determinar si se encuentra dentro del límite geográfico. Si esta verificación es correcta, se confirma al usuario su suscripción al tema (topic) que representa el área geográfica. Sin embargo, podría ser considerado en otro topic que represente otra ciudad aledaña.

Finalmente, se puede decir que las funcionalidades del sistema han cumplido su objetivo cabalmente según las exigencias de los agentes policiales de la DINASED, en cuando a su desempeño se refiere. Esto, deja en evidencia que la efectividad del sistema es directamente proporcional a la cantidad de usuarios que utilicen el prototipo; así como lo indica el Crowdsensing, pues, a medida que el grupo de individuos en el sistema se incremente, se requerirá de menor tiempo para detectar la ubicación del desaparecido y el porcentaje de error decrecerá.

5. Resultados y análisis

El presente sistema de notificaciones de personas desaparecidas fue probado en Quito, capital de Ecuador. Dada la incertidumbre para determinar la existencia de un secuestro, se ha planteado la validación de la propuesta, mediante la simulación de diez casos de desaparición, obteniendo el resultado de la Tabla 1. La derivación lograda corresponde a las pruebas de integración realizadas en el escenario y características detalladas en el anterior apartado. Para la simulación de los casos de desaparición, se ha contado con usuarios UA y UNA, durante un intervalo de tiempo de 30 días y con la colaboración de 50 personas. Se debe notar que, los casos de simulación de personas desaparecidas fueron ejecutados uno a la vez, en donde, los usuarios interactuaron publicando información relevante mediante el empleo de recursos multimedia. Cabe destacar que, cada prueba, fue desarrollada sin previo aviso y no se ha provisto de ninguna información adicional para recuperar a la persona desaparecida. En resumen, se ha procurado obtener un ambiente de pruebas totalmente limpio. Es decir, sin información adicional para los usuarios del sistema. De esta forma, se loga emular un escenario cercano a la realidad.

En consecuencia, se obtuvieron óptimos resultados detallados en la Tabla 1. El tiempo de registro promedio de un desaparecido fue menor a los 9 minutos, como período de respuesta del protector del desaparecido. El tiempo promedio para la publicación del caso de desaparición fue de 10,3 minutos, mostrando que los UA intervinieron rápidamente en la validación de los mencionados casos. El tiempo mínimo para la solución del caso fue de 15,3 minutos. Mientras que el tiempo promedio de solución fue de 34,2 minutos. Cabe destacar que este tiempo depende de la cantidad de UNA en el sistema, ya que al aumentar este número también aumenta la probabilidad de encontrar a un desaparecido (Crowdsensing). Por tanto, se hace notar que la colaboración comunitaria es prioritaria, pues en los casos simulados, se observa que el 60% fueron resueltos por un UNA. Es decir, por la colaboración de la comunidad cercana. A esto se agrega que, el porcentaje de participación comunitaria es del 37%, lo que indica que la población participa activamente en cuanto se refiere a la pronta recuperación de una persona desaparecida. Esto refleja las aportaciones multimedia a un caso de desaparición.: entre imágenes, videos y audios. Además, las pruebas revelaron que la distancia promedio de recuperación fue de 24,5 km, lo que indica que los procedimientos fueron resueltos dentro de la misma ciudad.

Se ha medido el rendimiento de la aplicación desarrollada a través de las herramientas provistas por Android Studio y aplicaciones de terceros (Qualcomm Technologies, 2018). El intervalo de medición fue de 5 minutos y los resultados se pueden observar en la Figura 5. Por ejemplo, la potencia consumida del módulo MQTT fue de 0,495 vatios de potencia. En comparación con WhatsApp que consume más de 1 vatio de potencia. El consumo de la aplicación desarrollada es mínimo y no tiene impacto significativo en la batería de los teléfonos inteligentes de los usuarios finales. Se ha evaluado el sistema de notificaciones en los campos de usabilidad (facilidad), demostrando que se ha desarrollado un sistema capaz de optimizar los tiempos de búsqueda y recuperación de una persona desaparecida dentro de la ciudad. Para ello, se ha realizado una encuesta a los usuarios del sistema donde se ha pedido que valoren la dificultad para realizar acciones dentro de la aplicación móvil. Las valoraciones van de 0: extremadamente fácil; a 5: extremadamente difícil. Esta encuesta revela que la usabilidad de la aplicación se encuentra en el nivel 1: fácil. Además, se ha medido el tiempo requerido en segundos para completar acciones, donde el tiempo promedio utilizado es de 100 segundos, pues existieron acciones de llenado de formularios. A manera de ejemplo, se pueden observar los resultados de la usabilidad en la Tabla 2. Ciertamente, una virtud de este sistema es que tiene la posibilidad de adaptarse a otras ciudades de Latinoamérica que tienen el mismo problema social, ya sea en mayor o menor grado de severidad del problema.

6. Conclusiones y trabajo futuro

En países latinoamericanos, la problemática social de la desaparición de personas es alarmante, pues, por año, se registran miles de casos de desaparición de menores de edad, especialmente. Por ejemplo, en Ecuador, se registran, en promedio, 500 denuncias de personas desaparecidas al mes. Este artículo presenta un sistema para la ubicación y alerta de personas desaparecidas mediante una plataforma distribuida y adaptable a las condiciones de una ciudad. En este caso, la ciudad de Quito, contemplando la propagación en tiempo real de alertas e información multimedia relevante que colabore con la ubicación y recuperación de la persona implicada.

La participación de toda la comunidad es el eje principal de esta propuesta para la recuperación de una persona desaparecida, puesto que todos los ciudadanos son posibles agentes activos dentro de los procesos de ayuda. Las pruebas realizadas en la ciudad mostraron que, a medida que el Crowdsensing incrementaba, el intervalo de tiempo para recuperar a un desaparecido disminuía. Esto es una consecuencia directa de la colaboración multiagente, pues la autonomía y libre movimiento da lugar a la descentralización del sistema para responder efectivamente a una emergencia. La conectividad entre agentes y la comunidad ha permitido desarrollar un sistema de notificaciones con mejores prestaciones, respecto a proyectos destinados al mismo problema social, como Amber. En general, el tiempo promedio de la presente propuesta es mucho menor a la presentada por proyectos similares.

Este sistema de notificaciones ha superado, en términos técnicos y sociales, a otros proyectos de gran relevancia. En términos técnicos, los tiempos de recuperación promedio han disminuido a 34,2 minutos y, en términos sociales, la comunidad ha manifestado su conformidad y credibilidad en el sistema, pues las notificaciones y publicaciones son realizadas únicamente por usuarios autorizados. Adicionalmente, el sistema introduce a Quito en la corriente de las ciudades smart safe, ya que, la información recopilada por los dispositivos móviles puede servir para alertar a la ciudadanía de cualquier tipo de incidente riesgoso; creando una conciencia situacional colectiva, que permita tomar decisiones adecuadas frente a los diferentes tipos de problemas sociales que se presentan.

Durante el desarrollo del presente trabajo, se han utilizado tecnologías de vanguardia que aportan notables beneficios en lo referente al intercambio y compartición de información. La nube de AWS aporta alta confiabilidad y disponibilidad para los servicios ofertados por el sistema. Asimismo, la plataforma de AWS es lo suficientemente flexible para satisfacer los requerimientos de usuario que se presenten, inclusive durante una catástrofe de gran magnitud. Es decir, conforme se incremente la cantidad de información y peticiones de usuario para el sistema, los recursos de hardware del servidor se irán adaptando de manera dinámica.

Por otro lado, la arquitectura, extremo a extremo del sistema, y las características propias del protocolo MQTT, permiten que se pueda enviar mensajes bajo condiciones hostiles, como en el caso de una emergencia (alta latencia, congestión, poco ancho de banda, etc.). El bajo impacto y consumo de recursos que MQTT ofrece sobre los dispositivos, lo convierten en el protocolo predilecto para implementar sistemas de alerta y notificación.

Como trabajo futuro, se propone incursionar en temas como el desarrollo de una aplicación web para sectorizar de manera óptima el área de notificación. Se podría implementar una jerarquía de servidores MQTT para eliminar un posible punto de fallo en el sistema de notificaciones. Así, también, se podría aprovechar la característica de topics jerárquicos del protocolo MQTT para emular la división política de un país en general, y permitir a los usuarios autorizados escoger el cantón o provincia donde se debe llevar a cabo la notificación.

Agradecimientos: Se agradece el financiamiento otorgado por la Escuela Politécnica Nacional (EPN) en el proyecto PII-DETRI-2017-1 "Ecuador SmartSafe City: Sistema de Rescate antisecuestros en tiempo real utilizando comunicación IoT".

References

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