TÍTULO: SOLUCIÓN DE INTELIGENCIA DE NEGOCIOS GEOESPACIAL CON PENTAHO PARA ORGANIZACIONES CUBANAS. Autores: Ing. Julio Cesar Desten Anaya.

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1 TÍTULO: SOLUCIÓN DE INTELIGENCIA DE NEGOCIOS GEOESPACIAL CON PENTAHO PARA ORGANIZACIONES CUBANAS. Autores: Ing. Julio Cesar Desten Anaya. MSc. Roberto Téllez Ibarra. MSc. Jorge Luis Vázquez González. Universidad de las Ciencias Informáticas, La Habana, Cuba. RESUMEN Las soluciones de Inteligencia de Negocios Geoespacial facilitan el análisis de la información crítica de las organizaciones desde una perspectiva territorial, apoyando la toma de decisiones a partir de la georreferenciación de la información. Usualmente se desarrollan soluciones de Inteligencia de Negocios con la Suite Pentaho, plataforma de código abierto muy popular en las organizaciones cubanos, que para la georreferenciación de la información consume mapas obtenidos de internet demandando una adecuada conexión. Las organizaciones sin acceso a internet o con conexiones de bajas prestaciones no pueden contar con información georreferenciada en sus soluciones cuando son desarrolladas con Pentaho, limitando en cierta medida la toma de decisiones. Muchas de las empresas y organismos cubanos se encuentran en esta situación. Ante tal problemática se crea un sistema para el desarrollo de Soluciones de Inteligencia de Negocios Geoespacial con Pentaho sin conexión a internet, el cual contribuye a la obtención de mejores soluciones de soporte a la toma de decisiones para las organizaciones cubanas. El sistema que se presenta en este trabajo permite georreferenciar la información en tableros digitales mediante mapas temáticos que extraen la cartografía de un servicio local integrado empleando tecnologías y estándares libres. Este sistema suma valor agregado a las soluciones de Inteligencia de Negocios que hoy son desarrolladas para empresas y organismos cubanos como es el caso de la Oficina Nacional de Estadística e Información donde tiene un impacto directo específicamente en el análisis de la información de Medio Ambiente. Palabras clave: Información georreferenciada, inteligencia de negocios geoespacial, organizaciones cubanas, toma de decisiones. ABSTRACT 1

2 Title: Solutions business intelligence geospatial with pentaho For cuban organizations The Geospatial Business Intelligence solutions facilitate the analysis of critical information organizations from a territorial perspective, supporting the decision making from the georeferencing information. Business Intelligence solutions with Pentaho Suite, very popular platform open source in the Cuban organizations usually develop, that georeferencing of maps obtained the information consumed demanding adequate Internet connection. Organizations without internet access or low performance connections may not have georeferenced information on their solutions when they are developed with Pentaho, limiting to some extent the decision. Many companies and organizations Cubans are in this situation. Faced with this problem a system for the development of Geospatial Intelligence Solutions with Pentaho Business without internet connection, which contributes to the achievement of better solutions support decision-making for the Cuban organizations is created. The system presented in this work allows georeferencing information dashboards through thematic maps that extract an integrated mapping using open standards technologies and local service. This system adds value to the business intelligence solutions that are developed today for Cuban enterprises and agencies such as the National Bureau of Statistics and Information where it has a direct impact specifically on the analysis of the information environment. Key words: Cuban organizations, decision making, georeferenced information, geospatial business intelligence. INTRODUCCIÓN La información es la materia prima fundamental para la investigación, la planificación y la toma de decisiones, clave para la competitividad de las empresas modernas. Es la toma de decisiones una de las actividades donde la información tributa de manera representativa, sobre todo mediante el tratamiento que reciba con el empleo de las nuevas tecnologías de la informática y las comunicaciones. En tal sentido existen una serie de conceptos, métodos y herramientas enfocadas a mejorar la toma de decisiones, conocidas como Inteligencia de Negocios. La Suite de Inteligencia de Negocios Pentaho es una plataforma de código abierto que incorpora todas las herramientas necesarias orientadas a la obtención de soluciones 2

3 de Inteligencia de Negocios. Su uso es ampliamente extendido en el sector gubernamental y empresarial cubano. Una de las funcionalidades que incorpora es la integración de los tableros digitales con mapas, que brinda capacidades de visualización geográfica, permitiendo la creación de soluciones de Inteligencia de Negocios Geoespacial. Para esto el servidor de inteligencia de negocios de Pentaho precisa consumir los mapas de servicios externos ubicados en internet. Las soluciones de inteligencia de negocios, en su mayoría, desarrolladas para empresas y organismos cubanos, no pueden contar con información georreferenciada ya que exige de una conexión a internet estable y de altas prestaciones. Hoy el acceso a la red de redes en Cuba está limitado por los costos internacionales de conexión y el estado no favorable de la infraestructura de infocomunicaciones de la nación. También existen casos en los que las redes internas de las empresas se encuentran aisladas por motivos de seguridad. El no poder contar con información georreferenciada en las soluciones de inteligencia de negocios complejiza la toma de decisiones atendiendo al lugar donde es generada o influye de algún modo la información. La utilidad de la información georreferenciada radica en que más del setenta por ciento de la información que manejan las organizaciones contiene una componente geográfica, por lo que se puede georreferenciar, facilitando su análisis. A partir de la situación presentada se adopta como objetivo: Desarrollar un sistema para la creación de soluciones de Inteligencia de Negocios Geoespacial con Pentaho sin conexión a internet, que contribuya a obtener mejores soluciones de soporte a la toma de decisiones para las organizaciones cubanas. Con este sistema se pretende garantizar una mejor experiencia a los especialistas y ejecutivos de las empresas y organismos cubanos en el análisis de la información, la planificación y la toma de decisiones desde una perspectiva territorial. DESARROLLO Materiales y métodos Desarrollar exitosamente una organización moderna, exige explotar los datos y la información existente con el fin de convertirlos en conocimiento que sirva de soporte a la toma de decisiones, que mejoren el desempeño de la organización y promover su 3

4 ventaja competitiva en el mercado. Con el propósito de alcanzar el mencionado desarrollo surge lo que se conoce como Inteligencia de Negocios o Inteligencia Empresarial: La Inteligencia de Negocios, (del inglés Business Intelligence, BI, por sus siglas en inglés), tiene como objetivos la generación de información estratégicagerencial e histórica, así como su despliegue y difusión entre los usuarios. Las aplicaciones de BI son herramientas de soporte de decisiones que permiten en tiempo real, acceso interactivo, análisis y manipulación de información crítica para las empresas. (Thornthwaite, 2006) En el desarrollo de buena parte de soluciones de BI existentes en Cuba se emplea la Suite Pentaho: Esta es una suite de inteligencia de negocios en lugar de un único producto, es compuesto por un conjunto de programas informáticos que trabajan juntos para crear y ofrecer soluciones de inteligencia de negocios. (BOUMAN, 2009) Para crear tableros digitales Pentaho incorpora el Marco de Trabajo Comunitario de Tableros Digitales (CDF, del inglés: Community Dashboard Framework). CDF contiene componentes que permiten georreferenciar información, consumiendo los mapas de servicios alojados en internet como son Google Maps u OpenStreetMaps. Servicios que constantemente son consultados para la descarga de las imágenes que conforman la cartografía, generando un amplio tráfico en la red y por ende requiriendo un adecuado ancho de banda. Con el fin consumir la cartografía de servicios locales (no alojados en internet) es necesario extender el CDF, con el empleo de las siguientes tecnologías de software libre y código abierto: El lenguaje de marcado de hipertexto para el desarrollo de páginas web HTML 5, las hojas de estilo en cascada CSS3 y el lenguaje de programación JavaScript complementado con la biblioteca JQuery y AJAX (del inglés: Asynchronous JavaScript And XML). Tener disponible sin conexión a internet mapas para georreferenciar información en el servidor de BI de Pentaho conlleva el desarrollo de un Sistema de Información Georreferenciada, también conocidos como Sistemas de Información Geográfica, que provea un servicio de mapas local. Un Sistema de Información geográfica (SIG) es una tecnología basada en computadoras de propósitos generales para almacenar, manejar y explotar datos geográficos en forma digital. Es un sistema que tiene un 4

5 conjunto de subsistemas que sirven para: la captura, el almacenamiento, el análisis, la visualización y graficación de diversos conjuntos de datos espaciales georreferenciados (LEIJA, 2010) Ante la necesidad de combinar las soluciones de BI desarrolladas con un SIG orientados a mejorar las posibilidades de análisis y contribuir en mayor medida a la toma de decisiones desde la componente geográfica de la información, surge un nuevo concepto: Inteligencia de Negocios Geoespacial (GeoBI, del inglés Geospatial Business Intelligence). La combinación de sistema de información geográfica (SIG) y las tecnologías de Business Intelligence (BI). Geospatial BI combina el análisis espacial y visualización de mapas con las herramientas de BI probadas con el fin de apoyar mejor el proceso de análisis de los datos corporativos y para ayudar a las empresas a tomar decisiones más informadas (BARDARD, 2009) En la GeoBI, la componente geográfica de los datos es representada mediante una dimensión espacial. Para los analistas de negocios y ejecutivos de las empresas la dimensión espacial no deja de ser una información contextual del negocio, como puede ser el tiempo. Esta visión difiere respecto al uso de la información geoespacial en un entorno SIG, presentando la siguiente tabla que intenta contraponer las dos visiones: Tabla.1 Información geoespacial entre los usuarios SIG y los usuarios GeoBI. (ESPEJO-GARCÍA, 2009) Usuarios SIG Usuarios GEOBI Objetivo de La información se utiliza La localización se utiliza negocio principalmente por para analizar un negocio administraciones públicas y adquirir una ventaja para la gestión de activos competitiva. y planificación de recursos. Visión de la La información espacial es La información espacial información un fin en sí misma. se ve como un contexto geoespacial Cuanto más detallada dónde se sitúa el mejor. negocio. 5

6 A partir de esta tabla se constata que la información geográfica representa en los sistemas de GeoBI una perspectiva de análisis del negocio. La información espacial permite representar y asociar los datos al lugar específico donde se ubica o incide el negocio. Las herramientas de GeoBI no son más que soluciones de Inteligencia de Negocios que poseen capacidades de visualización de mapas con información resumida y agregada, obtenida de la infraestructura de inteligencia empresarial. Extraen la información a analizar de los sistemas de BI, mientras que los datos espaciales tienen que ser almacenados, administrados y consultados de un sistema de base de datos transaccional independiente o archivo de datos SIG. Para el servicio de mapas local se desarrolla un SIG, donde son seleccionadas las herramientas a partir de varios estudios comparativos de tecnologías SIG libres de código abierto, en especial el realizado por especialistas del departamento de geografía de la universidad de Wisconsin-Madison (DONOHUE, 2012). De las tecnologías con mejores resultados se encuentran MapServer y OpenLayers, por lo que son seleccionadas: MapServer es un motor de procesamiento de datos geográficos de Código Abierto escrito en C. Más allá de la navegación de datos SIG, MapServer permite crear mapas de imágenes geográficas, es decir, mapas que pueden dirigir a los usuarios hacia el contenido. (MAPSERVER, 2014) OpenLayers es una librería JavaScript puro para la visualización de los datos del mapa en la mayoría de los navegadores web modernos, sin dependencias de servidor. OpenLayers es software libre, desarrollado por y para la comunidad de software de código abierto. (OpenLayers, 2014) Resultados y Discusión Las funcionalidades en su mayoría se centran en la posibilidad de consumir diversas fuentes de mapas y en especial mapas provenientes de un servicio local, además de la georreferenciación de información resumida mediante marcadores representados con iconos y la georreferenciación con capas cromáticas o de colores que permitan crear mapas temáticos coropléticos. Otro de los requisitos fundamentales es la 6

7 interacción de los mapas con otros objetos de tableros digitales como gráficos, tablas y vistas OLAP que permitan acceder a información agregada. Arquitectura del software El sistema presenta una arquitectura de software basada en el patrón arquitectico cliente servidor. De la arquitectura cliente servidor se emplea específicamente el modelo multicapas, el cual establece la coexistencia de varios servidores y servicios y la comunicación entre ellos. La figura 1 muestra los elementos que componen la arquitectura del sistema y la interacción entre ellos: El cliente, el servidor de BI de Pentaho y el servidor de mapas local. Figura 1: Arquitectura Cliente Servidor del SGIP off-line. El sistema desarrollado está compuesto por tres subsistemas fundamentales: El servicio de mapas local, las dimensiones geográficas de los almacenes de datos espaciales y el componente de mapas de CDF para el servidor de BI de Pentaho. Servicio de Mapas Local El servicio de mapas local contiene la cartografía del área geográfica correspondiente a la República de Cuba, en un principio el sistema está orientado a empresas y organismos cubanos. El SIG obtiene los datos geográficos de una base de datos espaciales gestionada con postgis en postgresql. Los datos geográficos son almacenados siguiendo el modelo vectorial de almacenamiento de datos espaciales, los que son representados mediante vectores que no son más que entidades geométricas con características constantes. En el modelo vectorial no hay pérdida en la definición de la imagen del mapa en el momento de la visualización, brindando mejores posibilidades de análisis. El servicio 7

8 de mapas local implementa a través de MapServer el estándar de servicio cliente servidor Web Map Service (WMS) establecido por el Consorcio Geoespacial Abierto, mostrando los mapas como rasters o taselas que no son más que segmentos de imágenes ubicados de forma continua en una malla o matriz. Dimensiones Geográficas Las soluciones de GeoBI han de contar con Almacenes de Datos Espaciales, los que necesariamente deben tener dimensiones geográficas con el objetivo de georreferenciar los datos. Para la obtención de dimensiones geográficas se propone que las dimensiones referentes a la componente geográfica de la información contengan tres campos fundamentales: Un código que identifique de manera única los lugares a georreferenciar, un campo latitud y un campo longitud que representen las coordenadas geográficas de cada lugar a ser georreferenciado. Componente de Mapas El componente es capaz de extraer los objetivos geográficos a representar y la información a georreferenciar de forma dinámica de los Almacenes de Datos Espaciales. Brinda una Interfaz de Programación de Aplicaciones (API, del inglés: Application Programing Interface) que permite a los desarrolladores de soluciones de GeoBI crear tableros digitales georreferenciados especificando valores a las opciones ofrecidas en la API. Las opciones van desde la inicialización de los datos geográficos del mapa y la fuente cartográfica, las conexiones y acciones para consultar la información en los Almacenes de Datos Espaciales, la georreferenciación de la información con marcadores o capas cromáticas hasta la interacción con otros objetos de los tableros digitales. Aplicación del Sistema Luego de implementado el sistema se estrena con su aplicación en la cracion de una solución de GeoBi para el Sistema de Información de Gobierno (SIGOB) de la Oficina Nacional de Estadística e Información de la República de Cuba. SIGOB es un proyecto orientado a fortificar las capacidades de gestión institucional para la gobernabilidad democrática. Tiene como objetivo desarrollar metodologías y herramientas para el soporte de la acción política gubernamental de la alta dirección del gobierno, visualizando sus productos a través de sistemas de gestión de 8

9 información. La ONEI se encarga de la gestión de SIGOB, cuyo objetivo fundamental consiste en practicar una adecuada dirección, ejecución y control de la captación de las cifras económicas y sociales, difundiéndolas de acuerdo con los requerimientos de la economía y las demás necesidades del país en información estadística. La figura 2 y 3 muestran tableros digitales pertenecientes al área de Medio Ambiente de SIGOB. El primer tablero presenta la información corresponde a indicadores generales de clima como son las temperaturas máximas anuales por provincias y estaciones de monitoreo, velocidad del viento, nubosidad entre otros. El segundo tablero representa indicadores asociados a la superficie forestal, los índices de deforestación y las superficies plantadas de árboles por periodos y provincias del país Figura 2: Tablero digital: Indicadores generales de clima..la creación de tableros digitales con información georreferenciada en SIGOB permitió realizar una valoración del impacto del sistema, se pudo percibir la incorporación de una nueva forma de analizar la información, atendiendo a su componente geográfica. 9

10 Figura 3: Tablero digital: Indicadores de superficie forestal. El análisis de la información desde los tableros digitales presentados, permite tomar decisiones relacionadas con los indicadores que se muestran por cada provincia en sectores económicos y sociales donde estos influyen. Tal es el caso del desarrollo de fuentes renovables de energía donde los indicadores que muestra el primer tablero son de necesario conocimiento, como los relativos al viento para la construcción de parques eólicos, y los relativos a la nubosidad promedio y temperatura máxima en la instalación de paneles fotovoltaicos y calentadores solares de agua. A partir de los indicadores que se presentan en el segundo tablero digital se puede observar el desarrollo histórico de la cubierta forestal en todo el territorio nacional y tomar decisiones desde el punto de vista territorial con el fin mitigar los efectos de la deforestación, además de facilitar la definición de los territorios donde se deben potenciar las actividades de reforestación. CONCLUSIONES El sistema obtenido contribuye a la obtención de soluciones de GeoBI que mejoran el soporte a la toma de decisiones en las empresas y organismos cubanos desde una perspectiva territorial, teniendo en cuenta el lugar donde es generada o influye la información que se analiza. Todo esto sin necesidad de acceso a internet, garantizando seguridad en los sistemas y los datos y reduciendo costos de conexión. 10

11 Con el empleo del sistema en SIGOB de la ONEI se evidencia su impacto en el mejoramiento del análisis de la información y la toma de decisiones específicamente en el área de Medio Ambiente. Contribuyendo directamente de esta manera al proceso de informatización de la sociedad cubana. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARDARD, T. D. (2009). Enabling Geospatial Business Intelligence. Canadá: Etienne Department of Geomatics Science. BOUMAN, R. D. (2009). Pentaho Solutions. Business Intelligence and Data Warehousing with Pentaho and MySQL. Indianapolis: Wiley Publishing, Inc. DONOHUE, R. W. (2012). Keeping Pace with Emerging web Mapping Technologies. Wisconsin-Madison: Department of Geography, University of Wisconsin- Madison. ESPEJO-GARCÍA, B. A. (2009). IDEs y Geo Inteligencia de Negocio: Nuevas oportunidades en la interoperabilidad entre diferentes comunidades. LEIJA, P. (2010). Sistema de Información Geográfica para la ayuda a la toma de decisiones en políticas sociales. México, D. F: Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional. MAPSERVER, O. (27 de Diciembre de 2014). MapServer open source web mapping. Obtenido de About MapServer: OpenLayers. (26 de Dicienmbre de 2014). OpenLayers 3. Obtenido de Thornthwaite, M. &. (2006). The Microsoft Data Warehouse Toolkit - With SQL Server 2005 and the Microsoft Business Intelligence Toolset. Indianapolis: Wiley. 11