DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA APLICACIÓN MÓVIL PARA LA GESTIÓN DE RECARGAS DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS

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1 DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA APLICACIÓN MÓVIL PARA LA GESTIÓN DE RECARGAS DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS Autor: Ismael Jiménez Sánchez Directores : Enrique Díaz Plaza Sanz, Leopoldo Andrés Fernández Madrid Julio 2014

2 AUTORIZACIÓN PARA LA DIGITALIZACIÓN, DEPÓSITO Y DIVULGACIÓN EN ACCESO ABIERTO (RESTRINGIDO) DE DOCUMENTACIÓN 1º. Declaración de la autoría y acreditación de la misma. El autor D., como de la UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS (COMILLAS), DECLARA que es el titular de los derechos de propiedad intelectual, objeto de la presente cesión, en relación con la obra 1, que ésta es una obra original, y que ostenta la condición de autor en el sentido que otorga la Ley de Propiedad Intelectual como titular único o cotitular de la obra. En caso de ser cotitular, el autor (firmante) declara asimismo que cuenta con el consentimiento de los restantes titulares para hacer la presente cesión. En caso de previa cesión a terceros de derechos de explotación de la obra, el autor declara que tiene la oportuna autorización de dichos titulares de derechos a los fines de esta cesión o bien que retiene la facultad de ceder estos derechos en la forma prevista en la presente cesión y así lo acredita. 2º. Objeto y fines de la cesión. Con el fin de dar la máxima difusión a la obra citada a través del Repositorio institucional de la Universidad y hacer posible su utilización de forma libre y gratuita ( con las limitaciones que más adelante se detallan) por todos los usuarios del repositorio y del portal e-ciencia, el autor CEDE a la Universidad Pontificia Comillas de forma gratuita y no exclusiva, por el máximo plazo legal y con ámbito universal, los derechos de digitalización, de archivo, de reproducción, de distribución, de comunicación pública, incluido el derecho de puesta a disposición electrónica, tal y como se describen en la Ley 1 Especificar si es una tesis doctoral, proyecto fin de carrera, proyecto fin de Máster o cualquier otro trabajo que deba ser objeto de evaluación académica

3 de Propiedad Intelectual. El derecho de transformación se cede a los únicos efectos de lo dispuesto en la letra (a) del apartado siguiente. 3º. Condiciones de la cesión. Sin perjuicio de la titularidad de la obra, que sigue correspondiendo a su autor, la cesión de derechos contemplada en esta licencia, el repositorio institucional podrá: (a) Transformarla para adaptarla a cualquier tecnología susceptible de incorporarla a internet; realizar adaptaciones para hacer posible la utilización de la obra en formatos electrónicos, así como incorporar metadatos para realizar el registro de la obra e incorporar marcas de agua o cualquier otro sistema de seguridad o de protección. (b) Reproducirla en un soporte digital para su incorporación a una base de datos electrónica, incluyendo el derecho de reproducir y almacenar la obra en servidores, a los efectos de garantizar su seguridad, conservación y preservar el formato.. (c) Comunicarla y ponerla a disposición del público a través de un archivo abierto institucional, accesible de modo libre y gratuito a través de internet. 2 (d) Distribuir copias electrónicas de la obra a los usuarios en un soporte digital. 3 4º. Derechos del autor. El autor, en tanto que titular de una obra que cede con carácter no exclusivo a la Universidad por medio de su registro en el Repositorio Institucional tiene derecho a: a) A que la Universidad identifique claramente su nombre como el autor o propietario de los derechos del documento. b) Comunicar y dar publicidad a la obra en la versión que ceda y en otras posteriores a través de cualquier medio. 2 En el supuesto de que el autor opte por el acceso restringido, este apartado quedaría redactado en los siguientes términos: (c) Comunicarla y ponerla a disposición del público a través de un archivo institucional, accesible de modo restringido, en los términos previstos en el Reglamento del Repositorio Institucional 3 En el supuesto de que el autor opte por el acceso restringido, este apartado quedaría eliminado.

4 c) Solicitar la retirada de la obra del repositorio por causa justificada. A tal fin deberá ponerse en contacto con el vicerrector/a de investigación (curiarte@rec.upcomillas.es). d) Autorizar expresamente a COMILLAS para, en su caso, realizar los trámites necesarios para la obtención del ISBN. d) Recibir notificación fehaciente de cualquier reclamación que puedan formular terceras personas en relación con la obra y, en particular, de reclamaciones relativas a los derechos de propiedad intelectual sobre ella. 5º. Deberes del autor. El autor se compromete a: a) Garantizar que el compromiso que adquiere mediante el presente escrito no infringe ningún derecho de terceros, ya sean de propiedad industrial, intelectual o cualquier otro. b) Garantizar que el contenido de las obras no atenta contra los derechos al honor, a la intimidad y a la imagen de terceros. c) Asumir toda reclamación o responsabilidad, incluyendo las indemnizaciones por daños, que pudieran ejercitarse contra la Universidad por terceros que vieran infringidos sus derechos e intereses a causa de la cesión. d) Asumir la responsabilidad en el caso de que las instituciones fueran condenadas por infracción de derechos derivada de las obras objeto de la cesión. 6º. Fines y funcionamiento del Repositorio Institucional. La obra se pondrá a disposición de los usuarios para que hagan de ella un uso justo y respetuoso con los derechos del autor, según lo permitido por la legislación aplicable, y con fines de estudio, investigación, o cualquier otro fin lícito. Con dicha finalidad, la Universidad asume los siguientes deberes y se reserva las siguientes facultades: a) Deberes del repositorio Institucional:

5 - La Universidad informará a los usuarios del archivo sobre los usos permitidos, y no garantiza ni asume responsabilidad alguna por otras formas en que los usuarios hagan un uso posterior de las obras no conforme con la legislación vigente. El uso posterior, más allá de la copia privada, requerirá que se cite la fuente y se reconozca la autoría, que no se obtenga beneficio comercial, y que no se realicen obras derivadas. - La Universidad no revisará el contenido de las obras, que en todo caso permanecerá bajo la responsabilidad exclusiva del autor y no estará obligada a ejercitar acciones legales en nombre del autor en el supuesto de infracciones a derechos de propiedad intelectual derivados del depósito y archivo de las obras. El autor renuncia a cualquier reclamación frente a la Universidad por las formas no ajustadas a la legislación vigente en que los usuarios hagan uso de las obras. - La Universidad adoptará las medidas necesarias para la preservación de la obra en un futuro. b) Derechos que se reserva el Repositorio institucional respecto de las obras en él registradas: - retirar la obra, previa notificación al autor, en supuestos suficientemente justificados, o en caso de reclamaciones de terceros. Madrid, a.. de... de. ACEPTA Fdo Autorizada la entrega del proyecto del alumno/a: Ismael Jiménez Sánchez EL DIRECTOR DEL PROYECTO

6 DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA APLICACIÓN MÓVIL PARA LA GESTIÓN DE RECARGAS DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS Autor: Ismael Jiménez Sánchez Directores : Enrique Díaz Plaza Sanz, Leopoldo Andrés Fernández Madrid Julio 2014

7 Agradecimientos Me gustaría expresar mi agradecimiento a todas aquellas personas que, gracias a su colaboración, han contribuido a la realización de este Trabajo Fin de Grado. En primer lugar, mi sincero agradecimiento a Enrique, Lola y Leo, tutores de este proyecto, por sus consejos, ayuda y dedicación durante el desarrollo de este trabajo. A Juan, Jacobo y María por darme su confianza y permitirme establecer una relación amigable y de cooperación en la empresa. A David por haber sido mi coordinador de proyecto y mostrar su atención durante el desarrollo del mismo. En el plano personal, quiero dedicar a mi familia la realización de este proyecto por haberme proporcionado los medios necesarios para realizar mis estudios y brindarme toda la ayuda posible. Y, por último, a Ana por darme todo su apoyo y ánimo durante la realización del proyecto.

8 DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA APLICACIÓN MÓVIL PARA LA GESTIÓN DE RECARGA DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS Autor: Jiménez Sánchez, Ismael. Director: Díaz Plaza Sanz, Enrique; Andrés Fernández, Leopoldo Resumen del proyecto Actualmente el mundo de la movilidad eléctrica está creciendo a pasos agigantados. En los últimos tres años se han vendido más de vehículos eléctricos en todo el mundo. Los principales productores de automóviles de vehículos, como Renault, Audi, Mercedes, entre otros, ya tienen varios modelos de vehículos eléctricos disponibles para la venta. En España se están llevando a cabo varios proyectos para impulsar el uso del vehículo eléctrico. ZEM2ALL es un proyecto que ha puesto en circulación más de 170 vehículos eléctricos en alquiler por 300 euros al mes y ha instalado 21 postes de recarga rápida en la ciudad de Málaga. En Barcelona hay 762 vehículos eléctricos en circulación, que pueden recargar sus baterías en los 262 puntos de recarga públicos instalados en la ciudad. Las estaciones de recarga son lugares donde los vehículos eléctricos pueden recargar sus baterías. Están compuestas por un poste de recarga al cual irá conectado el vehículo, y una plaza de estacionamiento. Cada estación de recarga será compatible con ciertos marcas y modelos de vehículos. Las estaciones de recarga son gestionadas por las denominadas empresas gestoras de carga, que actualmente la mayoría de ellas son empresas del sector energético. Existen dos modos de recarga: Modo de recarga gestionado: la empresa gestora de carga recibe una planificación de compra de energía de tal forma que sea capaz de satisfacer a la

9 demanda y a la vez consiga la energía al mejor precio posible, y por lo tanto salga más económico tanto a la empresa gestora de carga como al usuario del vehículo eléctrico. Modo de recarga no gestionado: la recarga del VE se realiza a una velocidad de carga fijada por el usuario del vehículo eléctrico. En el mercado de aplicaciones móviles desarrolladas para los dispositivos con sistemas operativos IOS y Android existen aplicaciones sobre la recarga de vehículos eléctricos que ofrecen múltiples funcionalidades como: Ofrecen al usuario la posibilidad de localizar los puntos de recarga próximos a ellos, incluso guiarles utilizando la tecnología GPS del Smartphone hasta ellos. Visualizar la disponibilidad de la estación de recarga Poder ver los datos técnicos de la estación de recarga, así como el tipo de plug que dispone y los vehículos compatibles en dicha estación. Red social donde los usuarios pueden compartir experiencias en la recarga de sus vehículos en cada una de las estaciones de recarga. Puede compartir comentarios, opiniones, fotos, recomendaciones, etc. Todas las aplicaciones estudiadas incorporan funcionalidades casi inexistentes sobre la gestión de la recarga del vehículo eléctrico. La mayoría de ellas solo ofrecen servicios de información de los puntos de recarga existentes. El objetivo del presente Trabajo Fin de Grado es el diseño e implementación de una aplicación móvil para la gestión completa de la recarga de vehículos eléctricos. Para ello también será necesario diseñar e implementar el back-end del sistema, que incluirá toda la lógica de negocio que permitirá los servicios implementados en la aplicación móvil.

10 La aplicación móvil será programada utilizando el lenguaje HTML5, CSS3 y JavaScript, permitiendo así que la aplicación sea compatible en cualquier dispositivo móvil. La aplicación podrá ser ejecutada en dispositivos móviles Android, IOS, OS Firefox, Ubuntu, etc. La aplicación móvil incorporará las siguientes funcionalidades: La app permitirá al usuario visualizar: o La disponibilidad de los puntos de recarga: Si, por ejemplo, en el punto de recarga está recargando un vehículo, el punto aparecerá como no disponible, en caso contrario aparecerá como disponible. o Información sobre las características del poste de recarga: de recarga normal o recarga rápida, tipo de conector (enchufe), empresa gestora, ubicación, distancia a tu posición. o Tramos horarios disponibles para estacionar y recargar su EV en el punto de recarga de vehículos eléctricos seleccionado. o Compatibilidad del punto de recarga con la marca de su EV o Localización del punto de recarga La app permitirá calcular la ruta desde la ubicación actual y/o el origen seleccionado hasta el punto de recarga de vehículos eléctricos seleccionado por el usuario. El usuario podrá realizar la reserva de plaza de aparcamiento con recarga eléctrica. Una vez estacionado el EV en el punto de recarga y conectado al poste : o El usuario podrá gestionar la recarga de su EV mediante la selección de recarga gestionada o no gestionada. o Modificar cuando lo desee el modo de recarga

11 o El usuario podrá introducir el tiempo de recarga deseado. o El usuario podrá visualizar en tiempo real de forma remota el SOC( State of charge) o El usuario podrá modificar el tramo horario reservado de plaza de aparcamiento con recarga eléctrica. La app integrará una red social dedicada a : o Compartir recomendaciones por parte de los usuarios o Aportar consejos e imágenes de los puntos de recarga que hayan utilizado o Registrar y mostrar los feedback de los clientes de los puntos de recarga o Enviar notificaciones de mal funcionamiento o avería de punto de recarga, cuya información será accesible por los usuarios y por la empresa gestora del punto de recarga, para reparar dicho punto de recarga en la mayor brevedad posible. Reserva de los puntos de recarga en función del viaje planificado La app te permitirá ver cual tiene tarifa de carga más barata Activar o detener el proceso de carga en tiempo real La aplicación de gestión a desarrollar, que se trata del back-end, de ahora en adelante Aplicación Gestora, incorporará las siguientes funcionalidades, todas ellas acorde con las funcionalidades que ofrecerá la aplicación móvil: Gestión de las reservas de los usuarios de vehículos eléctricos Gestión de los avisos recibidos por parte de los usuarios

12 Gestión de la facturación y pagos de las recargas de vehículos eléctricos Control de admisión en la estación y comienzo de la recarga de los vehículos eléctricos Gestión de las recargas en tiempo real proporcionando información al usuario como el SOC, tiempo de recarga restante, estado de conexión y el estado de la recarga.

13 La arquitectura del sistema a desarrollar estará compuesto por: La aplicación móvil, que se trata del front-end del sistema. La aplicación será utilizada por los propietarios de los vehículos eléctricos para gestionar la recargas de sus vehículos. La Aplicación Gestora, que se trata del back-end del sistema. Integra varios módulos encargados de realizar la gestión de las estaciones de recarga. Las estaciones de recarga: se tratan de los lugares donde se recargan las baterías de los vehículos eléctricos. Así pues, ante un creciente uso y producción de vehículos eléctricos, y el crecimiento de del número de estaciones de recarga en España, hemos desarrollado un producto orientado tanto a los usuarios de los vehículos eléctricos como a las empresas gestoras de carga. El presente proyecto puede ser mejorado incluyendo una interfaz gráfica a través del cual las empresas gestoras de carga puedan gestionar sus estaciones de recarga a través de la misma de una forma fácil e intuitiva.

14 DESIGN AND IMPLEMENTATION OF A MOBILE APPLICATION FOR THE MANAGEMENT OF ELECTRIC VEHICLE CHARGING Author: Jiménez Sánchez, Ismael. Supervisor: Díaz Plaza Sanz, Enrique; Andrés Fernández, Leopoldo Abstract Today the world of electric mobility is growing rapidly. In the last three years we have sold more than 130,000 electric vehicles worldwide. The main producers of motor vehicles, such as Renault, Audi, Mercedes, among others, already have several models of electric vehicles available for sale. In Spain they are undertaking several projects to promote the use of electric vehicles. ZEM2ALL is a project that has released more than 170 electric vehicles for rent for 300 euros per month and has installed 21 poles quick recharging in the city of Málaga. Barcelona has 762 electric vehicles in circulation, which can recharge your batteries in the 262 public recharging points installed in the city. The charging stations are places where electric vehicles can recharge your batteries. Are composed of a pole which will be connected to recharge the vehicle, and a parking space. Each docking station is compatible with certain makes and models of vehicles. The charging stations are managed by so-called load management companies, currently most of them are energy companies. There are two ways to recharge: Managed recharge mode: the management company receives a power purchase planning so as to be able to meet demand to get the best possible price, and therefore cheaper out both load management company as the user of the electric vehicle. Charging mode unmanaged: the electric vehicle user set a load speed.

15 In the market of mobile applications developed for devices with IOS and Android operating systems are applications for recharging electric vehicles that offer multiple functionalities like: They offer the user the possibility to locate the points close to recharge them, guide them even the Smartphone using GPS technology to them. View the availability of the charging station Being able to see the technical data of the docking station, as well as the type of plug available and compliant vehicles in the station. Social network where users can share experiences in recharging their vehicles in each of the charging stations. You can share comenatrios, reviews, pictures, articles, etc. All studied applications incorporate features almost nonexistent on the management of electric vehicle recharging. Most of them only provide information services existing recharge points. The aim of this Bachelor Thesis is the design and implementation of a mobile application for the complete management of recharging electric vehicles. This will also be necessary to design and implement the back-end system, including all the business logic that enable the services implemented in the mobile application. The mobile application will be scheduled using HTML5, CSS3 and JavaScript language, allowing the application to be supported on any mobile device. The application can be run on Android, ios, OS Firefox, Ubuntu, etc mobile devices. The mobile application will include the following features: The app will allow the user to view: o The availability of charging points: If, for example, at the point of reloading is reloading a vehicle, the point may not be accessible otherwise appear as available.

16 o Information about the features of charging post: quick recharging or normal recharge connector type (plug), management company, location, distance from your position. o Sections or schedules available to park and recharge their EV charging point in the selected electric vehicles. o Support the charging point with your brand of EV or charging point location The app will calculate the route from your current location and / or the selected source to the point of recharging electric vehicles selected by the user. The user can make the reservation of parking space with electric charging. Once parked in the EV charging point and connected to the post: o The user may manage his EV recharge by selecting recharge managed or unmanaged. o Modify or at any recharge mode o The user may enter the desired recharge time. o The user can visualize in real time remotely SOC (State of Charge) o The user may change the time slot reserved parking space with electric charging. The app will integrate a social network dedicated to: o Share or recommendations by users o Provide advice and photos of charging points that have used o Save and display customer feedback from the charging o Send notifications or malfunction or breakdown of charging point, the information will be accessible by users and the company managing the charging point, to repair the charging point as quickly as possible. Reserve charging points depending on the planned trip

17 The app enables you to see which is cheapest Activate or stop the charging process in real time Management application to be developed, it is the back-end, from now on Application Management, will incorporate the following features, all according to the features offered mobile application: Management reserves the users of electric vehicles Management of notices received from users Management of the billing and payment of electric vehicle recharging Admission control station and start recharging electric vehicles Management refills providing real-time information to the user as the SOC, recharges remaining time, connection status and charging status.

18 The architecture of the system to be developed will be composed of: The mobile application, it is the front-end system. The application will be used by owners of electric vehicles to manage the recharging of their vehicles. The Application Manager, it is the back-end system. It integrates several modules responsible for conducting management charging stations. The charging stations: treated of places where the batteries of electric vehicles are recharged. Thus, because of increased use and production of electric vehicles, and the growth of the number of charging stations in Spain, we have developed a targeted both users of electric vehicles as load management companies product.

19 This project can be improved by including a graphical interface through which charge management companies to manage their charging stations through it in an easy and intuitive way.

20 ÍNDICE DE LA MEMORIA I

21 ÍNDICE DE LA MEMORIA Índice de la memoria Capítulo 1 Introducción Evolución de los vehículos eléctricos Situación actual en América y Europa en movilidad eléctrica Mercado europeo Mercado estadounidense... 8 Capítulo 2 Estado de la cuestión Electromovilidad en España Smartcity Málaga Smartcity Barcelona Gestores de carga registrados en España Aplicaciones móviles de gestión de recarga de vehículos eléctricos PlugSurfing NextCharge EV Charge Point APP GreenCharge eparkings ecarga ElectroMaps Análisis general de las aplicaciones estudiadas Capítulo 3 Alcance del proyecto Objetivos Metodología / Solución desarrollada Recursos / herramientas empleadas HTML JQuery Mobile II

22 ÍNDICE DE LA MEMORIA Rational solution for Collaborative Lifecycle Management (CLM) IBM Operational Decision Manager IBM Worklight Developer Edition IBM Business Process Manager (BPM) Plataforma TSmarT Arduino SGM Pilot Box Capítulo 4 Planificación y estimación económica Capítulo 5 Sistema desarrollado Análisis del sistema Aplicación móvil Diseño del sistema Arquitectura del sistema Diseño de la aplicación móvil Diseño de la aplicación gestora Implementación Aplicación Gestora Aplicación móvil Capítulo 6 Análisis de resultados Ejemplo de recarga no gestionada Capítulo 7 Conclusiones y trabajos futuros Bibliografía 150 III

23 ÍNDICE DE FIGURAS Índice de figuras Figura 1.- Albert Einstein junto a un vehículo eléctrico... 4 Figura 2.- Bus eléctrico Zeus... 7 Figura 3.- Logotipo de SmartCity Malaga Figura 4.- Esquema de conexión de un vehículo eléctrico al enchufe Figura 5.- Logotipo de Smartcity Barcelona Figura 6.- Gestor de carga IBIL Figura 7.- VE recargando en estación de recarga de Iberdrola Figura 8.- Estación de recarga de Gas Natural Fenosa Figura 9.- Vehículo eléctrico recargando en estación de recarga de E.ON Figura 10.- Vehículo eléctrico recargando en estación de recarga de Endesa Figura 11.- Pantalla de la app PlugSurfing: mapa con los puntos de recarga registrados Figura 12.- Pantalla de la app NextCharge : muestra el estado de varios puntos de recarga y la localización de los mismos Figura 13.-Pantalla de la app EV Charge Point: muestra las estaciones de recarga más próximas a mi posición Figura 14.- Pantalla de la app Greencharge: muestra la posibilidad de enviar una foto del punto de recarga junto con tu valoración acerca del uso del mismo Figura 15.-Pantalla de la app Greencharge: menú principal de la aplicación Figura 16.- Pantalla de la app eparkings: muestra información de las estaciones de recarga IV

24 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 17.- Pantalla de la app ecarga: muestra los ajustes que el usuario debe personalizar Figura 18.- Pantalla de la app ElectroMaps: muestra un listado de parkings con estaciones de recarga instaladas Figura 19.- Pantalla de la app ElectroMaps: muestra los detalles de una estación de recarga seleccionada Figura 20.- Cronograma del proyecto Figura 21.- Logo JQUERY Figura 22.- Arquitectura de la herramienta IBM Worklight Developer Edition Figura 23.- Dispositivo TSgaTe Figura 24.- Arduino Figura 25.- SGM Pilot Box Figura 26.- Caso de uso - Iniciar sesión Figura 27.- Caso de uso- Consulta de información de estaciones de recarga Figura 28.- Caso de uso- Reserva del punto de recarga Figura 29.- Caso de uso - Modificar reserva del punto de recarga Figura 30.- Caso de uso - Consultar recargas activas Figura 31.- Caso de uso - Modificar tiempo de recarga Figura 32.- Caso de uso - Enviar opinion y/o foto del punto de recarga Figura 33.- Caso de uso - Consultar opiniones sobre un punto de recarga Figura 34.- Caso de uso -Consultar detalles de recarga activa Figura 35.- Caso de uso -Añadir método de pago Figura 36.- Caso de uso - Efectuar pago de la recarga Figura 37.- Caso de uso - Seleccionar método de pago como predeterminado Figura 38.- Caso de uso -Enviar notificación de avería del punto de recarga Figura 39.- Caso de uso - Seleccionar modo de recarga gestionada Figura 40.- Caso de uso -Seleccionar modo de recarga no gestionada V

25 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 41.- Caso de uso -Modificar tiempo máximo de recarga Figura 42.- Caso de uso -Modificar coste máximo de recarga Figura 43.- Caso de uso -Anular reserva de punto de recarga Figura 44.- Añadir vehículo eléctrico Figura 45.- Arquitectura del sistema gestor de recargas de vehículos eléctricos 104 Figura 46.- Aplicación móvil desarrollada: pantalla principal Figura 47.- Modelo de datos de la Aplicación gestora Figura 48.-Diagrama de flujo: añadir reserva Figura 49.-Diagrama de flujo: control de admisión y comienzo de la recarga Figura 50.- Diagrama de flujo: gestión de avisos Figura 51.- Diagrama de flujo: modificar preferencias de recarga Figura 52.- Rule Designer ODM: Creación de un nuevo proyecto de reglas Figura 53.- Rule Designer ODM: Schema creado para la implementación del módulo de gestión de avisos de la Aplicación Gestora Figura 54.- Rule Designer ODM: variables de entrada y salida para la toma de decisiones Figura 55.- Rule Designer ODM: Tabla de decisión de asignación de equipo gestor de la incidencia Figura 56.-Rule Designer ODM: Tabla de decisión de asignación de prioridad de la incidencia Figura 57.- Rule Designer ODM: Flujo de reglas del sistema de toma de decisiones Figura 58.- Prueba de ejecución del módulo de gestión de avisos implementado: Variables de entrada Figura 59.- Prueba de ejecución del módulo de gestión de avisos implementado: Variables de entrada Figura 60-.Prueba de ejecución del módulo de gestión de avisos implementado: Resultados de las pruebas VI

26 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 61.- Esquema de conexión mediante el protocolo MQTT Figura 62.- Implementación de la aplicación móvil: pantalla de mis postes privados Figura 63.- Arduino con led verde encendido notificando que está conectado el VE Figura 64.- Implementación de la aplicación móvil: pantalla de recarga no gestionada Figura 65.- Implementación de la aplicación móvil: pantalla de recargas activas notificando que se está recargando el VE Figura 66.- Arduino con led rojo encendido notificando que se está recargando el VE Figura 67.- Implementación de la aplicación móvil: pantalla de recargas activas notificando que la recarga ha finalizado VII

27 INGENIERO INDUSTRIAL Índice de tablas Índice de tablas Tabla 1.- Entidades del modelo de datos de la Aplicación Gestora Tabla 2.- Entidad USUARIO del modelo de datos de la Aplicación Gestora Tabla 3.-Entidad ESTACION_RECARGA_DESCRIPCION del modelo de datos de la Aplicación Gestora Tabla 4.-Entidad SENSOR_ESTADO del modelo de datos de la Aplicación Gestora Tabla 5.- Entidad ESTACION_RECARGA_PLANIFICACION del modelo de datos de la Aplicación Gestora Tabla 6.-Entidad SENSOR_DESCRIPCION del modelo de datos de la Aplicación Gestora Tabla 7.-Entidad RECARGAS del modelo de datos de la Aplicación Gestora Tabla 8.-Entidad RECARGAS_TIEMPO_REAL del modelo de datos de la Aplicación Gestora Tabla 9.-Entidad CLIENTE del modelo de datos de la Aplicación Gestora Tabla 10.-Entidad AVISOS del modelo de datos de la Aplicación Gestora Tabla 11.-Entidad FACTURAS del modelo de datos de la Aplicación Gestora 122 Tabla 12.-Entidad VEHICULOS del modelo de datos de la Aplicación Gestora Tabla 13.-Entidad RESERVAS del modelo de datos de la Aplicación Gestora. 123 Tabla 14.-Entidad INCIDENCIAS del modelo de datos de la Aplicación Gestora

28 Introducción - 2 -

29 Introducción Capítulo 1 INTRODUCCIÓN 1.1 EVOLUCIÓN DE LOS VEHÍCULOS ELÉCTRICOS El coche eléctrico fue uno de los primeros automóviles que se desarrollaron, hasta el punto que existieron pequeños vehículos eléctricos anteriores al motor de cuatro tiempos de diésel y gasolina. La mejora de la batería eléctrica, por parte de los franceses Gaston Planté en 1865 y Camille Faure en 1881, allanó el camino para los vehículos eléctricos. Justo antes de 1900, antes de la preeminencia de los motores de combustión interna, los automóviles eléctricos realizaron registros de velocidad y distancia notables, entre los que destacan la ruptura de la barrera de los 100 km/h, de Camille Jenatzy el 29 de abril de 1899, que alcanzó una velocidad máxima de 105,88 km/h

30 Introducción Figura 1.- Albert Einstein junto a un vehículo eléctrico Los automóviles eléctricos, producidos en los Estados Unidos por Anthony Electric y otros durante los principios del siglo XX tuvieron relativo éxito comercial. Debido a las limitaciones tecnológicas, la velocidad máxima de estos primeros vehículos eléctricos se limitaba a unos 32 km/h, por eso fueron vendidos como coche para la clase alta y con frecuencia se comercializan como vehículos adecuados para las mujeres debido a conducción limpia, tranquila y de fácil manejo, especialmente al no requerir el arranque manual con manivela que si necesitaban los automóviles de gasolina de la época. A finales de 1930, la industria del automóvil eléctrico desapareció por completo, quedando relegada a algunas aplicaciones industriales muy concretas, como montacargas (introducidos en 1923 por Yale), toros elevadores de batería eléctrica, o más recientemente carros de golf eléctricos, con los primeros modelos de Lektra en En 1996, los primeros automóviles eléctricos de(los primeros automóviles eléctricos de producción en serie) los EV1 (Electric Vehicle 1), fueron fabricados en los EEUU por la General Motors, y circularon por las calles de California. Eran vehículos muy rápidos ya que pasaban de 0 a 100km/h en menos de 9 segundos. Diez años más tarde estos vehículos eléctricos fueron desaparecieron. En primer lugar, estos coches no podían ser - 4 -

31 Introducción comprados, sólo alquilados. Los contratos de alquiler no fueron renovados, y por ello, General Motors recuperó todos los EV1, a pesar de la oposición de sus usuarios, para posteriormente destruirlos. En 1997, Nissan presentó el modelo eléctrico Hypermini en el salón de Tokio. El Municipio de la ciudad de Pasadena (California EUA) adoptó este coche como vehículo profesional para sus empleados. En agosto de 2006, expiró el contrato de alquiler de los coches, entre el Municipio de Pasadena y la Nissan, y Nissan recupero todo los coches para posteriormente destruirlos. 1.2 SITUACIÓN ACTUAL EN AMÉRICA Y EUROPA EN MOVILIDAD ELÉCTRICA En la actualidad Europa y Estados Unidos han sido desde hace años los mercados mundiales más importantes a nivel automovilístico. Debido a la importancia del sector automovilístico en Europa y en Estados Unidos, vamos a realizar un análisis de la evolución de los vehículos eléctricos en estos dos mercados tan desarrollados en los últimos años. Analizando el mercado estadounidense hemos obtenido datos que reflejan que las ventas de coches eléctricos son bastante mayores que en Europa, logrando unas ventas de más de unidades durante el primer trimestre del año En Europa, las ventas de coches eléctricos han aumentado a un ritmo menor que en EEUU. Durante los dos primeros meses del año 2014 se han incrementado en un 39% respecto al 2013, logrando la cifra de 3785 unidades vendidas. Comparando los datos de ventas de ambos mercados, podemos observar que las ventas en EEUU de vehículos eléctricos duplican las ventas de Europa

32 Introducción A continuación hablaremos con más detalle de cada uno de los mercados en el sector de movilidad eléctrica MERCADO EUROPEO Europa se convirtió en el segundo mercado de vehículos eléctricos por detrás de Estados Unidos y delante de Japón. Un total de vehículos eléctricos fueron matriculados en Europa durante el primer semestre de 2013 (contra durante el primer semestre de 2012), mientras que Estados Unidos registró cerca de unidades y Japón menos de Actualmente existen empresas como Faam y Piaggio localizadas en Italia que se dedican a la venta de cantidades importantes de productos relacionados con los vehículos eléctricos a las empresas de transporte y los ayuntamientos. Famm dispone ahora de vehículos de baterías de litio dando así una excelente autonomía de hasta 130km y una posibilidad de carga de más de 1500kg. Esto hace posible el uso de un vehículo ecológico para ayuntamientos en su recogida de basura y también a empresas de paquetería como DHL, Seur, etc. El ayuntamiento de Barcelona ya dispone de 20 camiones eléctricos que recogen la basura en el barrio gótico Barcelonés. La empresa que distribuye la gama Faam en España y Portugal es Dilixi. En los últimos 12 meses ha habido cambios importantes en el sector. De repente el mercado europeo se ha despertado y tanto nuevos distribuidores como nuevos fabricantes están apareciendo. Los fabricantes más importantes a nivel europeo son los italianos que cuentan con compañías como Faam arriba indicado, Micro-Vett (empresa que se dedica a crear soluciones eléctricas para los vehículos industriales para el Grupo Fiat), - 6 -

33 Introducción BredaMenarinibus (fabricante de autobuses inclusive un modelo eléctrico y parte del grupo industrial Finmeccanica), VEM srl y Technobus. La empresa Dilixi acaba de lanzar al mercado tanto la gama Micro-Vett como Bredamenarini con una presentación en Madrid del modelo eléctrico Dobló y en Figueres con el autobús ZEUS, el primer autobús eléctrico en llegar a Cataluña. El autobús tiene hasta 120 km. de autonomía y demuestra que, hoy día, el vehículo eléctrico es una opción realista a muchas de las necesidades de transporte. Figura 2.- Bus eléctrico Zeus En nuestros días, los países que acumulan más coches eléctricos en territorio europeo son Francia, Noruega y Alemania. Francia es el país que más coches eléctricos acumula, un total de , pero esta cifra está motivaba en gran medida por las compras que realiza el propio Estado francés, de furgonetas eléctricas Renault Kangoo Z.E. para empresas públicas estatales como correos, electricidad de Francia, aeropuertos, y otras. Francia encargó más de unidades, y ya le han entregado más de

34 Introducción Noruega es el segundo país con más coches eléctricos en Europa, y si pensamos solo en ventas a particulares es el país dónde más hay: coches eléctricos. Le sigue Alemania con unidades, cifra respetable si tenemos en cuenta que no hay ayudas a la compra de dichos vehículos. Después están el Reino Unido, con unidades y Holanda con MERCADO ESTADOUNIDENSE La flota de vehículos eléctricos en los Estados Unidos es la más grande del mundo. Desde 2008 hasta marzo de 2014 se han vendido más de vehículos eléctricos en los EEUU. EE.UU fue el líder mundial en las ventas de coches eléctricos en 2012, con una cuota del 46% de las ventas globales. Además los Estados Unidos fue el líder en ventas de vehículos híbridos con capacidad de ser recargados conectándose a la red eléctrica en 2012 con un 70% de cuota de mercado de las ventas globales, y ocupa el segundo lugar en ventas de automóviles eléctricos puros con una cuota del 26%, después de Japón con una cuota del 28%. Actualmente existen 16 modelos de vehículos híbridos con capacidad de ser recargados conectándose a la red eléctrica disponible en el mercado estadounidense de los nueve principales fabricantes de automóviles, además de varios modelos de motocicletas eléctricas, furgones y vehículos eléctricos de barrio (NEV). En 2014, el modelo de coche eléctrico más vendido en los Estados Unidos fue el Chevrolet Volt híbrido con unidades vendidas, seguido por el Nissan Leaf que es un coche totalmente eléctrico, con unidades vendidas, el Toyota Prius Híbrido con unidades vendidas, el Tesla Model S con cerca de unidades vendidas, y el Ford C-Max Energy con unidades vendidas

35 Introducción La Ley de Mejora Energética y Extensión de 2008, y más tarde la Ley Americana de Energía Limpia y Seguridad de 2009 (ACES) otorgan créditos fiscales para los nuevos vehículos eléctricos calificados plug-in. La Ley de Recuperación y Reinversión de 2009 (ARRA) también autoriza créditos fiscales federales para los vehículos convertidos a vehículos eléctricos, aunque el crédito es inferior a la de los vehículos eléctricos nuevos. El crédito fiscal federal para los vehículos eléctricos (PEVS) es de dólares estadounidenses, más 417 dólares por cada kilovatio-hora de capacidad de la batería de más de 5 kwh, y la parte del crédito determinado por la capacidad de la batería no puede exceder de dólares. Por lo tanto, la cantidad total del crédito concedido para un vehículo eléctrico nuevo es de dólares estadounidenses. El gobierno de EE.UU. también ha prometido 2400 millones dólares en subvenciones federales para apoyar el desarrollo de vehículos de nueva generación eléctrica y las baterías y 115 millones de dólares para la instalación de la infraestructura de recarga de vehículos eléctricos en 16 diferentes áreas metropolitanas de todo el país. A partir de marzo 2013, Estados Unidos tenía instaladas unas estaciones de carga en todo el país, encabezados por California con estaciones (21,3%). En cuanto a los puntos de recarga públicos, había establecimientos públicos disponibles en todo el país a finales de diciembre de California acumulaba el 26,6% de puntos de recarga públicos del país con puntos de recarga públicos. El presidente de los EEUU Barack Obama fijó el objetivo de que EEUU se convirtiera en el primer país en tener 1 millón vehículos eléctricos en la carretera para el año

36 Estado de la cuestión Capítulo 2 ESTADO DE LA CUESTIÓN 2.1 ELECTROMOVILIDAD EN ESPAÑA Actualmente existen varios proyectos en desarrollo relacionados con las ciudades inteligentes, cuyos objetivos principales son incrementar la eficiencia energética, reducir las emisiones de CO2 y aumentar el consumo de las energías renovables. Entre los proyectos SmartCities que se están llevando a cabo en nuestro país se encuentran como por ejemplo el proyecto SmartCity Málaga, proyecto SmartCity Barcelona, Santander SmartCity, etc. Uno de los aspectos que tratan los proyectos de SmartCities es la gestión de los puntos de recarga de vehículos eléctricos. La instalación de dichos puntos de recarga se ha llevado a cabo por diversas empresas que son compañías eléctricas en su gran mayoría. Los vehículos eléctricos requieren de estaciones donde poder recargar sus baterías. Dichas estaciones de recarga son gestionadas por los llamados gestores de carga. Un gestor de carga es una sociedad mercantil que desarrolla la actividad destinada al suministro de energía eléctrica para la recarga de los vehículos eléctricos. Actualmente existen varios gestores de cargas registrados en España, los cuales serán mencionados con detalle en este documento

37 Estado de la cuestión También hablaremos en líneas generales de los proyectos de más envergadura de SmartCities de nuestro país y remarcaremos su papel dentro de la electromovilidad, y también comentaremos el actual mercado de vehículos eléctricos SMARTCITY MÁLAGA El proyecto SmartCity Málaga constituye la mayor iniciativa europea de ciudad ecoeficiente. El área de SmartCity Málaga abarca 4 km2 en la zona malagueña de la playa de la Misericordia y engloba a clientes domésticos y industriales y de servicios. Hay un consorcio de 11 empresas, lideradas por Endesa, que está desplegando en la zona tecnologías de última generación en SmartMetering, comunicaciones y sistemas, automatización de la red, generación y almacenamiento distribuidos e infraestructura inteligente de carga de vehículos. La zona cuenta con unos 11 MW de generación renovable que incluye cubiertas fotovoltaicas distribuidas por la ciudad, una cogeneración, aerogeneradores de eje vertical y generación integrada en luminarias. Figura 3.- Logotipo de SmartCity Malaga

38 Estado de la cuestión En este proyecto se pretenden cumplir las directrices europeas para el sector energético que impulsan la eficiencia, el uso de energías renovables y de redes avanzadas con capacidad de almacenamiento. Los principales objetivos del proyecto son: Lectura automatizada de los contadores: el nuevo tele-contador de Endesa permitirá acabar con los problemas de estimación gracias a una facturación transparente y a la medición en tiempo real. Mejorará el servicio al cliente, ya que este podrá gestionar sus consumos, visualizar los datos por internet y recibir aviso en caso de desconexión de la red. Cambiar los hábitos de los consumidores: se proporcionará a los consumidores datos online sobre su consumo, tarifas y efecto en el medio ambiente. Investigación en tecnologías V2G (vehicle to grid): otro de sus objetivos es el desarrollo de un sistema de descarga de las baterías del vehículo eléctrico a la red, y posterior análisis de la viabilidad técnico-económica de la solución. Comunicaciones PLC entre centros de transformación. Eficiencia energética: se persigue la eficiencia energética en edificios públicos y privados. Gestión eficiente del alumbrado público: se persigue gestionar de manera eficiente el alumbrado público con el objetivo de bajar el consumo energético de los Ayuntamientos. Automatización de las maniobras por la instalación de telemandos en la red MT y BT: se pretende conseguir la reducción del tiempo de desconexión ante una avería y del número de reclamaciones, así como la optimización el uso de la red

39 Estado de la cuestión Instalación, gestión y control de productores de energías alternativas, como por ejemplo, energía fotovoltaica, minieólica, trigeneración, biogas, célula de hidrógeno, CHP Además se podrán crear patrones de consumo que permitirán mejorar la planificación y el uso de las energías alternativas. Gestión de los excedentes de producción: la red inteligente posibilitará la gestión de los excedentes de producción de determinados productores. El proyecto pretende reducir la emisión de CO2 Otro de sus objetivos es reducir la forma de la curva de carga, lo que significa que bajamos la punta de consumo, consiguiendo aplanar la curva de demanda de energía. Movimiento ZEM2ALL Como ya hemos hablado anteriormente, Málaga es una ciudad experimental donde se está probando la integración de redes eléctricas inteligentes, energías renovables y coches eléctricos. Existe una iniciativa pionera que pretende dar a todos los ciudadanos la oportunidad de disponer de una movilidad libre de emisiones contaminantes: el movimiento ZEM2All El objetivo del movimiento es facilitar a los ciudadanos de Málaga, tanto particulares como empresas, el acceso a la movilidad eléctrico. El programa ZEM2All de Málaga SmartCity dispondrá de 200 utilitarios 100% eléctricos Mitsubishi i-miev que se alquilarán a particulares y empresas. También en la ciudad de Málaga y alrededores habrá 23 puntos de recarga rápida públicos, que también podrán utilizar los usuarios de ZEM2All. Cada uno tendrá una tarjeta identificativa con chip RFID con la que desbloquear los diferentes postes de

40 Estado de la cuestión recarga, sean de recarga normal, sean de recarga rápida, incluso el suyo propio que tenga cada cliente instalado en su casa, garaje, empresa, etc. Los puntos de recarga para los clientes serán de 3,6 kw de potencia, a 230 V y 16 A. Para uso doméstico o garajes son una base mural, para empresas y estacionamientos exteriores postes de recarga con dos tomas. Ambos incluyen el cable SAEJ-Mennekes. Los puntos de recarga rápida son de 50 kw de potencia con estándar CHAdeMO, de Endesa, Mitsubishi o Hitachi. En unos 15 minutos se recuperan unos 60 a 80 km de autonomía, y en unos 30 minutos se recarga desde cero el 80% de la batería. Las estaciones de recarga públicas ZEM2All además del propio poste de recarga, están equipadas de un tótem con pantalla táctil para realizar la operación y mostrar información sobre la recarga, consumo, etc. También tienen una cámara de seguridad para evitar o disuadir el vandalismo. La unidad de comunicación a bordo envía datos sobre el funcionamiento de los coches eléctricos, tales como horas de uso, velocidad media, consumo, autonomía, o nivel de carga de las baterías al centro de control, para su posterior análisis. Además se ha desarrollado en este proyecto un punto de recarga bidireccional de vehículos eléctricos, que permite implementar la tecnología denominada V2G (vehicle to grid), y la adaptación de un vehículo eléctrico convencional para dotarlo de la mencionada capacidad bidireccional. Se trata del primer punto público V2G de Europa integrado en AC en una red eléctrica real con doble direccionalidad (de la red al coche y del coche a la red). Simultáneamente, se ha puesto en circulación en la ciudad el también primer vehículo eléctrico europeo empleado como vehículo de flota, y empleado por Endesa, adaptado para verter su energía sobrante a la red. Es así un paso importante para el desarrollo de las redes inteligentes de electricidad, que necesitan de herramientas que permitan

41 Estado de la cuestión optimizar la producción y la distribución de energía eléctrica, equilibrando mejor la oferta y la demanda entre productores y consumidores. Los coches eléctricos disfrutarán de ciertas ventajas y trato preferente: Dispondrán de plazas de estacionamiento en la calle reservadas. Tendrán acceso exclusivo al centro histórico de Málaga. Tendrán bonificaciones en las zonas de aparcamiento regulado (SARE) y en los aparcamientos subterráneos. Bonificación del 75% en el impuesto municipal de circulación (vehículos de tracción mecánica). Servicio de atención al cliente y monitorización de estadísticas y costes de uso a través de la web. Figura 4.- Esquema de conexión de un vehículo eléctrico al enchufe

42 Estado de la cuestión SMARTCITY BARCELONA Se está desarrollando un proyecto de modernización del sistema de suministro eléctrico en Barcelona que tiene como objetivo el desarrollo de una novedosa red inteligente, que permitirá un mayor ahorro y una gestión eficiente y sostenible. De esta manera, se prepara la ciudad para un modelo energético de futuro, basado en valores que persiguen el progreso económico y social del entorno y una mayor eficiencia energética. Para alcanzar estos objetivos se instalarán más de un millón de nuevos telecontadores en la ciudad, que permitirán un mayor conocimiento y optimización del consumo por parte del cliente. Estos sistemas permitirán facilitar y aumentar la capacidad de previsión y adaptación del consumo, comportando un ahorro económico al ciudadano y, a su vez, una reducción de la emisión de gases como el CO2 o el NO. El conjunto de actuaciones para la creación de este modelo inteligente de ciudad o SmartCity cuenta con una inversión prevista por la compañía que supera los 100 millones de euros. El proyecto también incluye trabajos para impulsar nuevos usos más eficientes y sostenibles de la energía en beneficio del ahorro y el progreso sostenible del entorno. Uno de los planes de mejora es el que involucra el vehículo eléctrico, del que Barcelona es una de las impulsoras a través de acciones como la creación de la primera isla de energía, el primer punto de recarga rápida del vehículo eléctrico de España, inaugurado en una estación de servicio. En cuanto a otros usos eficientes de la energía eléctrica, la compañía también tiene previsto poner en marcha nuevos sistemas de alumbrado público que sean capaces de unir un cómodo tránsito por la vía urbana, una reducción importante de la contaminación lumínica y un menor uso de recursos energéticos. Esto se conseguirá con la implementación de tecnología LED de última generación

43 Estado de la cuestión Dentro de este mismo proyecto, se está trabajando para aplicar los conceptos de eficiencia y sostenibilidad no sólo en entorno público sino también en edificios y redes propias, integrando también la energía producida por fuentes renovables y su almacenamiento inteligente (micro grids). Figura 5.- Logotipo de Smartcity Barcelona GESTORES DE CARGA REGISTRADOS EN ESPAÑA Un gestor de carga es una sociedad mercantil que siendo consumidor de energía eléctrica está habilitada para la reventa de energía eléctrica solo para servicios de recarga energética de vehículos eléctricos. La función principal de los gestores de recarga es revender energía eléctrica para la recarga de vehículos eléctricos. Puede ser gestor de carga todo aquel que tenga una estación de recarga y quiera revender energía a los coches eléctricos que estacionen en él, como por ejemplo centros comerciales, parkings públicos, hoteles, etc. También puede constituirse como gestor de carga externo aquellos que quieran ofrecer servicios de recarga energética a: Puntos de recarga públicos ubicados en proveedores de zona de recarga, es decir, en entes públicos o privados que le ceden a cambio de una comisión su

44 Estado de la cuestión estacionamiento público, para que el gestor de carga externo ponga y explote sus puntos de recarga públicos. Puntos de recarga vinculados, para uso privado, los cuales tendrán contrato de servicio de recarga con el gestor de carga externo, ubicados en entes públicos o privados como: casas unifamiliares, flotas públicas o privadas de vehículos eléctricos, comunidad de vecinos y car sharing. Actualmente existen varias empresas habilitadas como gestor de carga en España. Algunas de las empresas habilitadas como tales son Ibil, E.ON, Gas Natural, Iberdrola, Endesa. Todas ellas han sido obtenidas de la lista publicada por la CNE en la cual aparecen los gestores de carga registrados en España. A continuación se describirán detalladamente cada una de ellas, indicando sus principales ofertas y servicios que ofrecen. Ibil Ibil nace fruto de un acuerdo de colaboración entre el Ente Vasco de la Energía (EVE) y Repsol. Tras la firma de este acuerdo en octubre de 2009 y la posterior elaboración del plan de negocio, se constituye la sociedad se constituye la sociedad el 13 de octubre de 2010, participada al 50% entre los dos socios promotores. IBIL garantiza que toda la energía eléctrica que suministra tiene origen renovable. Para ello, tiene suscrito un contrato de adquisición de electricidad producida en centrales mini hidráulicas. Además, Euskadi cuenta con el primer centro de control de vehículos eléctricos en España. Es capaz de indicar, entre otras cosas, el consumo mensual de cada usuario y qué puntos de recarga están libres

45 Estado de la cuestión Figura 6.- Gestor de carga IBIL El objetivo de Ibil es poner en marcha en varios puntos de España, una infraestructura de recarga de vehículos eléctricos en los ámbitos vinculado y público y ofrecer unos servicios añadidos para lograr el desarrollo del uso de este tipo de vehículos con criterios de sostenibilidad y respeto al medio ambiente. Iberdrola Iberdrola ha instalado ya más de 100 puntos de recarga para coches eléctricos y tiene planes de incrementar significativamente el número de estaciones que gestiona durante los próximo años. Iberdrola ofrece a sus clientes la posibilidad de adquirir un coche, moto o bicicleta eléctrica a través de ella con ayudas de financiación y trámites. Junto con esa adquisición se facilita también la guía para utilizar sus puntos de recarga

46 Estado de la cuestión Figura 7.- VE recargando en estación de recarga de Iberdrola Gas Natural Fenosa Gas Natural Fenosa, a través de BlueMobility Systems, participa en el Plan MOBEGA (Plan de Movilidad Eléctrica de Galicia), impulsado por el Clúster de Empresas de Automoción de Galicia (CEAGA) en colaboración con la Xunta de Galicia, que promueve el uso del automóvil eléctrico en Galicia. Figura 8.- Estación de recarga de Gas Natural Fenosa

47 Estado de la cuestión E.On E.On ha puesto en marcha el programa E-mobility para promocionar el uso del coche eléctrico, cuyo objetivo es lograr un transporte más limpio y menos dependiente de los combustibles fósiles. El proyecto dispone de varios puntos de recarga en Santander. Figura 9.- Vehículo eléctrico recargando en estación de recarga de E.ON Endesa Endesa es una compañía eléctrica que ha instalado varios puntos eléctricos desde el comienzo del plan MOVELE. Endesa ha sido la última gran eléctrica española en registrarse como gestor de cargas. Los puntos de recarga de Endesa situados en las vías públicas están adscritos a los planes concretos de cada ciudad y son gratuitos, por lo que no tiene necesidad de cumplir con los requisitos especificados en el BOE de momento. Lo que sí ofrece en cambio es la instalación de puntos de recarga en viviendas particulares

48 Estado de la cuestión Figura 10.- Vehículo eléctrico recargando en estación de recarga de Endesa 2.2 APLICACIONES MÓVILES DE GESTIÓN DE RECARGA DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS En este apartado vamos a clasificar algunas de las app centradas en la gestión de la recarga de vehículos eléctricos. Posteriormente realizaremos un análisis de las mismas con el objeto de observar las funcionalidades que incorporan, y así poder mejorar las funcionalidades de las mismas e incorporar dichas mejoras en el diseño de nuestra app PLUGSURFING PlugSurfing es una aplicación, disponible tanto para terminales Android y IOS, que ofrece un servicio de red social destinado a los usuarios de vehículos eléctricos. La app permite acceder a la mayor base de datos mundial de puntos de recarga de vehículos eléctricos, y además incorpora el servicio EV Mapper que nos facilitará la visualización sobre un mapa del poste de recarga y guiarnos hasta el mismo

49 Estado de la cuestión Figura 11.- Pantalla de la app PlugSurfing: mapa con los puntos de recarga registrados Esta versión incluye además actualizaciones de estado en tiempo real de puntos de recarga en todo el mundo que permite conocer la disponibilidad del punto de recarga elegido. También se puede compartir de forma segura los punto de recarga privada de los usuarios y acceder a los postes de otros usuarios, evaluar sus experiencias y actualizar la información con un botón de comentarios incorporado en la misma NEXTCHARGE Se trata de una APP disponible para IPhone y para terminales Android que permite al usuario de vehículos eléctricos ver las estaciones de recarga más próximas a la localización del mismo, o las más cercanas a una ubicación que haya introducido

50 Estado de la cuestión Figura 12.- Pantalla de la app NextCharge : muestra el estado de varios puntos de recarga y la localización de los mismos Además puede ver el mapa, la distancia, el estado y el tiempo de viaje que le separa de la estación y con un simple clic enviar datos al navegador para llegar a la meta EV CHARGE POINT APP EV Charge Point App es una aplicación que presta servicios a propietarios de vehículos eléctricos proporcionando un directorio de puntos de recarga. El EV carga puntual App ayuda a ir a donde quieras con tu vehículo eléctrico en la capital, sin el temor de detener debido a quedarse sin energía eléctrica, mediante la localización de todas las estaciones de carga en el camino. Usted puede encontrar el que más le convenga, inicie su búsqueda con la carga puntual App EV, e ir allí

51 Estado de la cuestión Figura 13.-Pantalla de la app EV Charge Point: muestra las estaciones de recarga más próximas a mi posición GREENCHARGE GreenCharge es un proyecto que apuesta por la mejora del medio ambiente y tiene como objetivo, acercar y facilitar el uso del vehículo eléctrico y toda su información al usuario final. Con GreenCharge puedes de forma intuitiva, rápida y sencilla localizar todos los puntos de carga para vehículos eléctricos, tanto motos como coches, etc que se encuentren a tu alrededor o dentro de la península (España, Andorra y Portugal) y hacer que te lleve hasta ellos con ruta indicada por voz. GreenCharge te permitirá estar informado de todas las novedades del mundo del vehículo eléctrico, consejos de mantenimiento, noticias, nuevos vehículos y sus características, tiendas recomendadas y talleres

52 Estado de la cuestión GreenCharge es una aplicación que cuenta con una pequeña red social donde los usuarios de los puntos de recarga pueden valorar a los mismos en función de su experiencia con ellos, y además pueden sacar fotos de los puntos de recarga y publicarlas para que sean visibles para otros usuarios. Figura 14.- Pantalla de la app Greencharge: muestra la posibilidad de enviar una foto del punto de recarga junto con tu valoración acerca del uso del mismo. La APP presta un servicio mediante el cual en caso de que el usuario fuera a utilizar con mucha frecuencia un determinado punto de recarga, el usuario puede añadir dicho punto de recarga en la app y guardarlo como favorito. De esta forma, cuando el usuario desee buscar el punto de recarga que suele utilizar para que la app le guíe hasta el mismo, simplemente tendrá que seleccionarlo en el menú de favoritos, sin necesidad de realizar la búsqueda de nuevo

53 Estado de la cuestión Figura 15.-Pantalla de la app Greencharge: menú principal de la aplicación EPARKINGS Se trata de una aplicación móvil desarrollada para sistemas operativos ios cuya funcionalidad principal es la localización de los puntos de recarga de vehículos eléctricos tanto en España como en Portugal. La aplicación también muestra información de todos los parking de que disponen dichos puntos de recarga de vehículos eléctricos, privados o públicos, junto con información relevante sobre el parking como: Precio del parking Precio del kwh Número de postes de recarga Tipo de vehículo eléctrico

54 Estado de la cuestión Propietario del parking Figura 16.- Pantalla de la app eparkings: muestra información de las estaciones de recarga Además, la APP muestra los puntos de recarga más cercanos al usuario ordenados por distancia y calcula la ruta para llegar a dichos puntos de recarga ECARGA Se trata de una aplicación móvil que permite buscar y situar en el mapa los puntos de recarga más cercanos. Esta aplicación dispone de una base de datos con más de estaciones de recarga en todo el mundo, de las que 503 están en España. Con esta aplicación, el usuario puede ver ubicados en un mapa los puntos de recarga más cercanos. Además, la aplicación hace una lista, ya sean estaciones de recarga, aparcamientos, centros comerciales o aeropuertos

55 Estado de la cuestión Cuando el usuario inicia la aplicación, tiene que configurar sus datos de modo que los datos que le proporcione ésta sean más precisos y ajustados al país de origen de éste. La app también permite además que el conductor intercambie información sobre los puntos de recarga con otros usuarios. Figura 17.- Pantalla de la app ecarga: muestra los ajustes que el usuario debe personalizar ELECTROMAPS ElectroMaps es una aplicación móvil pensada para los conductores de vehículos eléctricos. Esta app permite que el propietario del VE pueda visualizar todos los puntos de recarga en la pantalla de su Smartphone. A través de la tecnología GPS del Smartphone, identifica la posición del usuario y le va mostrando los puntos de recarga más cercanos a ella. La app mostrará los puntos de

56 Estado de la cuestión recarga encontrados de dos formas diferentes: en un listado, o bien en un mapa de Google Maps. Figura 18.- Pantalla de la app ElectroMaps: muestra un listado de parkings con estaciones de recarga instaladas Si el usuario desea dirigirse hacia el punto de recarga simplemente tendrá que seleccionar el punto de recarga deseado, y el navegador del Smartphone le llevará directamente a él. Además se mostrará información adicional acerca del punto de recarga, como los detalles del terminal, el precio de la recarga, el coste del parking

57 Estado de la cuestión Figura 19.- Pantalla de la app ElectroMaps: muestra los detalles de una estación de recarga seleccionada También se puede ver la foto de la estación de recarga y los comentarios de los usuarios acerca del funcionamiento del poste. Con ElectroMaps los usuarios podrán subir fotos de postes eléctricos y compartir la información por redes sociales. En el apartado de preferencias el usuario puede señalar si va en coche o moto y el rango de distancia en kilómetros de los puntos de recarga más cercanos ANÁLISIS GENERAL DE LAS APLICACIONES ESTUDIADAS Una vez realizada la investigación y el estudio sobre las aplicaciones móviles relacionadas con la recarga de los vehículos eléctricos vamos a realizar un análisis sobre las funcionalidades que incorporan. Dentro de las aplicaciones analizadas disponibles en los principales mercados de aplicaciones móviles que son Google Play y Apple Store, los servicios relacionados con la gestión de la recarga de VE que prestan son los siguientes:

58 Estado de la cuestión Localización de los puntos de recarga, que se muestran de forma diferente: puntos de recarga mostrados en una lista o en el mapa de Google. Visualización de información acerca del parking que dispone de los puntos de recarga: precio del parking, propietario del parking, número de puntos de recarga en el parking, tipo de vehículos aceptados en el parking. Visualización de información adicional sobre el poste de recarga: tipo de vehículo eléctrico compatible (moto o coche), marcas de vehículo eléctrico aceptadas, tipo de recarga disponible, precio de la recarga, precio del parking, dirección del punto de recarga. Mostrar ruta desde la ubicación del vehículo eléctrico hasta el punto de recarga seleccionado Posibilidad de redirigir al navegador GPS del móvil desde la APP para guiarle hasta el punto de recarga al usuario. Proporcionar al usuario la opción de enviar fotos y comentarios acerca del punto de recarga que haya utilizado para recargar su VE, siendo dicha información visible para los demás usuarios. Añadir como favoritos los puntos de recarga más utilizados por el usuario. En función de las aplicaciones analizadas anteriormente he llegado a la conclusión de que todas las aplicaciones relacionadas con la recarga de vehículos eléctricos incorporan funcionalidades muy básicas y limitadas para la gestión de la recarga de los vehículos eléctricos, y no dan los servicios necesarios al usuario como para llevar a cabo una gestión completa de la recarga de sus vehículos eléctricos

59 Estado de la cuestión

60 Alcance del proyecto Capítulo 3 ALCANCE DEL PROYECTO 3.1 OBJETIVOS Los objetivos del proyecto son el diseño y programación de un sistema de gestión de recargas de vehículos eléctricos basado en un interfaz móvil. Dicha solución permitirá la interacción del usuario del vehículo con los puntos de recarga de tal forma que podrá ejecutar determinadas operaciones desde su dispositivo móvil relacionadas con la gestión de la recarga de su vehículo eléctrico. En los objetivos se incluye el diseño y programación de una aplicación de gestión que incorpore la lógica necesaria para satisfacer las funcionalidades de la aplicación móvil, con lo que su alcance comprende el diseño y desarrollo tanto del front-end como del back-end. La aplicación móvil será compatible con todos los dispositivos móviles independientemente del sistema operativo de los mismos, será desarrollada utilizando los lenguajes de programación HTML5, JavaScript y CSS3, razón por la que será compatible con todos los dispositivos. El usuario podrá hacer uso de todos los servicios que proporciona la app siempre y cuando el punto de recarga al que esté conectado el vehículo eléctrico esté gestionado y centralizado por la aplicación de gestión también a desarrollar en el presente proyecto. Así pues, la app incorporará los siguientes servicios/funcionalidades:

61 Alcance del proyecto La app permitirá al usuario visualizar parámetros y variables de la red de puntos de recarga de la ciudad, entre ellos: o La disponibilidad de los puntos de recarga: Si, por ejemplo, en el poste está recargando un vehículo, el punto aparecerá como no disponible; en caso contrario aparecerá como disponible. o Información sobre las características del poste de recarga: de recarga normal o recarga rápida, tipo de conector (enchufe), empresa gestora, ubicación, distancia a la posición del usuario, etc. o Tramos horarios disponibles para estacionar y recargar su EV (vehículo eléctrico) en el punto de recarga de vehículos eléctricos seleccionado. o Compatibilidad del punto de recarga con la marca de EV. o Localización del punto de recarga. La app permitirá calcular la ruta desde la ubicación actual y/o el origen seleccionado hasta el punto de recarga de vehículos eléctricos seleccionado por el usuario. Reserva de plaza de aparcamiento con recarga eléctrica. Una vez estacionado el EV en el punto de recarga y conectado al poste, el usuario podrá : o Gestionar la recarga de su EV mediante la selección de recarga gestionada o no gestionada

62 Alcance del proyecto o Modificar cuando lo desee el modo de recarga. o Introducir el tiempo de recarga deseado. o Visualizar en tiempo real de forma remota el SOC (State of charge). o Modificar el tramo horario reservado de plaza de aparcamiento con recarga eléctrica. La app integrará una red social dedicada a : o Compartir recomendaciones por parte de los usuarios. o Aportar consejos e imágenes de los puntos de recarga que hayan utilizado o Registrar y mostrar el feedback de los clientes de los puntos de recarga o Enviar notificaciones de mal funcionamiento o avería de punto de recarga, cuya información será accesible por los usuarios y por la empresa gestora del punto de recarga, para reparar dicho punto de recarga en la mayor brevedad posible. Reserva de los puntos de recarga en función del viaje planificado La app te permitirá ver cual tiene tarifa de carga más barata Activar o detener el proceso de carga en tiempo real

63 Alcance del proyecto La aplicación de gestión a desarrollar, que se trata del back-end, de ahora en adelante Aplicación Gestora, incorporará las siguientes funcionalidades, todas ellas acorde con las funcionalidades que ofrecerá la aplicación móvil: Gestión de las reservas de los usuarios de vehículos eléctricos Gestión de los avisos recibidos por parte de los usuarios Gestión de la facturación y pagos de las recargas de vehículos eléctricos Control de admisión en la estación y comienzo de la recarga de los vehículos eléctricos Gestión de las recargas en tiempo real proporcionando información al usuario como el SOC, tiempo de recarga restante, estado de conexión y el estado de la recarga. 3.2 METODOLOGÍA / SOLUCIÓN DESARROLLADA Para la realización del proyecto y el alcance de todos los objetivos marcados anteriormente es necesario planificar y determinar la metodología que se utilizará. El conjunto de procedimientos racionales que se llevarán a cabo para alcanzar los objetivos marcados con anterioridad serán descritos a continuación. En primer lugar se investigará el funcionamiento y características de los puntos de recarga, con el objetivo de delimitar los servicios que prestará nuestra APP en función de las posibilidades de gestión de los mismos

64 Alcance del proyecto Posteriormente se definirán los servicios que incorporará la Aplicación Gestora, que será el back-end de todo el sistema gestor: BBDD (postes, usuarios, métodos de pago, etc.), servicios de login, reserva de estación, etc. También será necesario determinar el flujo de datos que ocurrirá entre los componentes del escenario en el que trabajamos, para ello se procederá a investigar y definir los protocolos de comunicación entre los enlaces anteriormente definidos. Una vez hecho esto, se diseñará la interfaz gráfica de la app en HTML5 ofreciendo al usuario un entorno visual intuitivo y de fácil uso para que pueda controlar la recarga de su vehículo de forma sencilla y eficiente. Una vez que se ha diseñado la interfaz gráfica se procederá a programar e incorporar cada una de las funciones/servicios a la app que servirán para brindar los servicios especificados con anterioridad al usuario Para llevar un control sobre la operatividad de la aplicación híbrida, se realizarán pruebas intermedias para verificar el correcto funcionamiento de la APP cada vez que se incorporen nuevos servicios a la misma. Una vez programada y finalizada la APP, se realizarán pruebas finales para verificar la operatividad de la APP en múltiples dispositivos móviles, y se comprobará que todos los servicios finales que ofrece la APP se ejecutan de forma correcta y sin errores. Después se realizará el diseño de la Aplicación Gestora, junto con la definición de los módulos componentes de la misma y la arquitectura del sistema. Una vez realizada la definición se llevará a cabo la programación de la lógica de negocio que incorporará cada uno de los módulos con el objetivo de prestar las funcionalidades descritas. Para finalizar, se realizarán las pruebas pertinentes para la comprobación del correcto funcionamiento de la Aplicación Gestora cumpliendo con los objetivos marcados

65 Alcance del proyecto Figura 20.- Cronograma del proyecto 3.3 RECURSOS / HERRAMIENTAS EMPLEADAS HTML5 El HTML5 es la versión más nueva del Lenguaje de Marcado de Hipertexto (código en que se programan los sitios web), y cambia los paradigmas de desarrollo y diseño web que se tenían al introducir herramientas notables como etiquetas que permiten la publicación de archivos de audio y video con soportes de distintos codecs; tags para que los usuarios dibujen contenidos en 2D y 3D; cambios en los llenados de formularios; y una web semántica mucho mejor aprovechada. El término HTML5 representa dos conceptos diferentes Se trata de una nueva versión del lenguaje HTML, con nuevos elementos, atributos y comportamientos, y un conjunto más amplio de tecnologías que permite a los sitios Web y las aplicaciones más diversas y de gran alcance. Este conjunto se le llama HTML5 y amigos y, a menudo reducido a sólo HTML

66 Alcance del proyecto Está diseñado para ser utilizable por todos los desarrolladores de Open Web. Los recursos proporcionados por HTML5 se clasifican en los siguientes grupos según su función: Semántica: lo que le permite describir con mayor precisión cuál es su contenido. Conectividad: lo que le permite comunicarse con el servidor de formas nuevas e innovadoras, una propiedad fundamental para el desarrollo de este proyecto en el que se requiere la conectividad con la Aplicación Gestora para la utilización de todos los servicios. Desconectado y almacenamiento: permite a páginas web almacenar datos, localmente, en el lado del cliente y operar fuera de línea de manera más eficiente. En el desarrollo de la app es importante guardar en el lado del cliente contenidos que no son necesarios ser descargados cada vez que el usuario se conecte, dado que son contenidos que no van a cambiar, como por ejemplo imágenes, menús, etc. Multimedia: permite hacer vídeo y audio de ciudadanos de primera clase en la Web abierta. Gráficos y efectos 2D/3D: permite una gama mucho más amplia de opciones de presentación. Rendimiento e Integración: proporcionar una mayor optimización de la velocidad y un mejor uso del hardware del equipo. Dispositivo de Acceso: admite el uso de varios dispositivos de entrada y salida. Styling: deja a los autores escribir temas más sofisticados

67 Alcance del proyecto Novedades de HTML5 Las principales novedades que trae HTML5 con respecto a versiones anteriores de HTML y que serán útiles para el desarrollo de la aplicación móvil son las siguientes: El elemento "lienzo" o "Canvas". Este elemento permitirá el renderizado de imágenes y gráficos sin ningún proceso intermedio. Al no depender de nada ni nadie para presentar esta clase de flexibilidad en una página web, las posibilidades tanto de diseño como de interactividad de los usuarios con la página que visitan es sencillamente enorme. Caché para aplicaciones. La aplicación móvil puede ser guardada y utilizada de forma local cuando no hay una conexión a Internet, al igual que toda la información que haya sido guardada o generada a través de dicha aplicación. Localización geográfica. HTML 5 tendrá la capacidad de determinar con un alto grado de precisión la ubicación geográfica del usuario. Esto se haría principalmente en páginas que, a partir de la posición actual del usuario, pueden ofrecer diferentes clases de servicios relacionados con el área en cuestión. En nuestro caso, esta funcionalidad será aprovechada para ubicar al usuario y así poder proporcionarle información sobre los puntos de recarga más próximos. "Operarios Web". Habilitan la posibilidad de realizar procesamiento paralelo en segundo plano, mientras que la página web mantiene su rendimiento intacto. Las páginas web siempre han demostrado cierta tendencia lineal a la hora de cargarse, pero con HTML 5, aquellas aplicaciones y sitios que dependan de una gran cantidad de código, podrán ejecutarse de forma más eficiente, y sin afectar el rendimiento del navegador. Es una propiedad importante ya que permitirá la ejecución eficiente de la aplicación en cualquier dispositivo móvil

68 Alcance del proyecto El elemento "Video". Sin lugar a dudas, la mejora más importante que incorpora HTML 5, y la que más revuelo está provocando entre los medios. El elemento de vídeo incorporado en HTML 5 es la forma definitiva de rebelión, ya que se pueden reproducir vídeos en Internet y embeberlos en páginas sin la necesidad de un plugin JQUERY MOBILE Para el desarrollo de la lógica e interfaz gráfica de la aplicación voy a hacer uso del framework JQuery Mobile. JQuery Mobile es un framework desarrollado por jquery que combina HTML5 y jquery para la creación de portales web móviles. Este framework nos permite generar aplicaciones cuya apariencia será siempre la misma independientemente del dispositivo desde el que acceda un usuario siempre que este usuario acceda desde un dispositivo que acepte HTML5. Con jquery Mobile aceleramos la velocidad de desarrollo de aplicaciones, encapsulando muchas tareas comunes que se realizan cuando usamos el lenguaje JavaScript. Agrega una capa más a JQuery e intenta suplir algunas necesidades que los programadores de dispositivos móviles padecen. Además nos provee de ciertas herramientas que nos facilitan la creación de páginas resultando interfaces muy usables y accesibles para el usuario

69 Alcance del proyecto Figura 21.- Logo JQUERY Todas las aplicaciones móviles generadas mediante jquery cumplen con los estándares de accesibilidad 1.0, lo cual es un punto a favor de este framework. Muchos de los componentes de jquery Mobile utilizan técnicas como la navegación a través del teclado, el control del foco o los atributos HTML especificados en W3C WAI-ARIA. Características de jquery Mobile Las características más importantes y relevantes de jquery Mobile son: Su simplicidad y flexibilidad: el framework presenta la característica de simplicidad y flexibilidad en su utilización. Con él podemos desarrollar páginas utilizando principalmente marcas con un mínimo o sin JavaScript, utilizar JavaScript avanzado y eventos, utilizar un solo documento html y varias páginas dentro de él y separar en varias páginas una aplicación. Las mejoras progresivas y degradación natural : mientras que jquery Mobile nivela los últimos HTML5, CSS 3 y JavaScript, no todos los dispositivos móviles cuentan con esa compatibilidad. La filosofía de jquery Mobile consiste en ser compatible tanto con dispositivos de alta gama como con dispositivos menos poderosos, como los que no tienen compatibilidad con JavaScript, y aun así proporcionar la mejor experiencia posible

70 Alcance del proyecto La compatibilidad para dispositivos móviles táctiles y otros métodos de ingreso de datos: jquery Mobile proporciona compatibilidad para los diferentes métodos de ingreso de datos y eventos: métodos de ingreso de datos del usuario basados en el cursor, mouse y pantallas táctiles. La accesibilidad: jquery Mobile está diseñado teniendo en cuenta la accesibilidad. Tiene compatibilidad con aplicaciones de Internet enriquecidas y accesibles (WAI-ARIA) para que los visitantes accedan a las páginas web a través de tecnologías asistenciales. Simple y modular: El framework es simple con un tamaño total (minimizado y comprimido con Zip Versión 1.0.1) de 24 KB para la biblioteca JavaScript, 7 KB para el CSS, más algunos iconos. Incluso las librerías pueden importarse con una línea de código debido a que están en la cloud. Elementos relativos a un tema: El marco de trabajo también proporciona un sistema de temas que le permite definir su propio estilo de la aplicación. Con la nueva aplicación ThemeRoller puede crear fácilmente sus propios temas. Compatibilidad con el navegador Como sabemos, los navegadores web han evolucionado mucho, pero no todos los dispositivos móviles son compatibles con los lenguajes de programación HTML5, CSS 3 y JavaScript. Este contexto es en el que las mejoras progresivas y la compatibilidad con la degradación natural de jquery Mobile entran en juego. JQuery Mobile es compatible tanto con dispositivos de alta gama como con dispositivos con menor capacidad, como aquellos que no son compatibles con JavaScript. Las mejoras progresivas, que es una filosofía de diseño, consisten en los siguientes principios centrales (Wikipedia):

71 Alcance del proyecto Todos los contenidos básicos deben ser accesibles para todos los navegadores. Toda funcionalidad básica debe ser accesible para todos los navegadores. El esquema mejorado es proporcionado por CSS vinculados externamente. El esquema mejorado es proporcionado por JavaScript vinculado externamente. Se respetan las preferencias del navegador del usuario final. Todo el contenido básico debería implementarse en dispositivos básicos (como se lo diseñó), mientras que más plataformas y navegadores avanzados se mejorarán progresivamente con JavaScript y CSS externamente vinculados. JQuery Mobile proporciona soporte a una gran cantidad de dispositivos móviles. JQuery Mobile clasifica o agrupa la compatibilidad de los dispositivos en tres categorías basadas en su nivel de compatibilidad: Grado A: Dispositivos con compatibilidad para una experiencia totalmente mejorada con transiciones de páginas animadas basadas en Ajax. jquery Mobile es compatible con más de 20 dispositivos diferentes, incluidos: ios ; Android y 3.0; BlackBerry 6-7 y Playbook; Skyfire 4.1; Opera Mobile; y los navegadores de escritorio Chrome, Firefox, Internet Explorer y Opera. Grado B: Dispositivos compatibles para una experiencia mejorada, pero sin características de navegación de Ajax. Los dispositivos compatibles incluyen: BlackBerry 5.0, Opera Mini , y Nokia Symbian

72 Alcance del proyecto Grado C: Dispositivos compatibles con una experiencia HTML no mejorada. Los dispositivos compatibles incluyen: smartphones, incluido BlackBerry 4.x, Windows Mobile y otros RATIONAL SOLUTION FOR COLLABORATIVE LIFECYCLE MANAGEMENT (CLM) En el desarrollo del proyecto se ha hecho uso de la herramienta Rational Collaborative Lifecycle Management de IBM para la definición de requerimientos y casos de uso. CLM se utiliza para coordinar las actividades de desarrollo de software a través de los requerimientos del negocio y de sistemas, diseño, desarrollo, construcción, prueba y entrega. La solución Rational para Collaborative Lifecycle Management se basa en Jazz, una plataforma de tecnología ampliable que ayuda a los equipos a integrar las tareas de todo el ciclo de vida del software. CLM ofrece integraciones entre aplicaciones basadas en Jazz, como la gestión de requisitos, para conectar el trabajo de los analistas con equipos de desarrollo y prueba. Una aplicación es la unidad más pequeña de la instalación, la implementación y actualización. Rational Requirements Composer, Rational Team Concert y Rational Quality Manager son grupos de aplicaciones. Las diferentes combinaciones de licencia y de rol permiten diferentes niveles de acceso (solo lectura o de lectura / escritura) a las capacidades dentro de las aplicaciones. Una capacidad, como la Gestión del Cambio, es la unidad más pequeña de la función que se puede activar a través de licencias IBM OPERATIONAL DECISION MANAGER Para el desarrollo de la lógica de negocio que integrara la Aplicación gestora se hará uso de la herramienta Websphere Operational Decision Manager (ODM) de IBM. A

73 Alcance del proyecto continuación se hará una descripción de la herramienta, así como las funcionalidades utilizadas para el desarrollo de la Aplicación Gestora. IBM Operational Decision Manager integra sucesos y reglas de negocio para automatizar la toma de decisiones de todos los procesos y aplicaciones. Mejora la calidad de las decisiones relacionadas con procesos y transacciones que deben realizarse de forma continua, determinando el curso de acción adecuado para cada cliente, socio o interacción interna. IBM Operational Decision Manager, basado en el éxito de ILOG JRules, consiste en dos conjuntos de componentes, que juntos forman una plataforma completa para la gestión y la ejecución de reglas y sucesos de negocio. IBM Decision Center proporciona componentes de gestión y repositorio integrados, que le permiten gobernar las reglas de negocio y la lógica de decisiones basada en sucesos. IBM Decision Server proporciona los componentes de tiempo de ejecución para automatizar la lógica de decisiones, habilitando la detección de situaciones de negocio y la respuesta precisa basada en el contexto de la interacción. IBM Decision Center El Decision Center presenta las siguientes principales características: Ofrece funcionalidades y un lenguaje de reglas configurable y no técnico, que le permiten mantener la lógica de decisiones. Proporciona un gobierno de decisiones completo que incluye seguridad basada en roles, metadatos personalizados, gestión de releases multinacionales, prueba y simulación y creación de informes históricos

74 Alcance del proyecto Mejora la comunicación y la colaboración entre funciones de TI y negocio a través de un repositorio de gestión de decisiones centralizado y controles de gobierno compartidos. Acelera el proceso de toma de decisiones y el ciclo de vida del mantenimiento, y evoluciona en función de los nuevos requisitos internos y externos. IBM Decision Server El Decision Server presenta las siguientes funcionalidades: Le permite supervisar redes de negocio para descubrir sucesos y actuar en función de patrones de datos de sucesos. Procesa datos de sucesos contra cientos o miles de reglas de negocio para determinar las respuestas en los sistemas de fondo y frontales. Presenta tiempos de ejecución de alto rendimiento para dar soporte a los servicios de decisiones más importantes tanto para arquitecturas orientadas al servicio como basadas en eventos. Proporciona un entorno de desarrollo de aplicaciones mediante herramientas basadas en Eclipse IBM WORKLIGHT DEVELOPER EDITION Para el desarrollo de la aplicación móvil se ha hecho uso de la herramienta desarrollada por IBM Worklight Developer Edition que permite el desarrollo de aplicaciones móviles

75 Alcance del proyecto Realizaremos una descripción detallada de las funcionalidades que incorpora dicha herramienta, así como sus prestaciones y componentes. Introducción al desarrollo de aplicaciones móviles Con IBM Worklight, se pueden desarrollar aplicaciones móviles a través de cualquiera de los cuatro enfoques: desarrollo web, desarrollo híbrido, desarrollo híbrido mixto o desarrollo nativo. IBM Worklight proporciona prestaciones que ayuda a responder al desarrollo acelerado de dispositivos móviles. IBM Worklight se basa en estándares abiertos como, por ejemplo, HTML, CSS, o JavaScript, y soluciones, tales como Apache Cordova, Eclipse Foundation o los SDK de Android y Apple para la distribución de soluciones móvil. Esto le proporciona más flexibilidad en el momento de la implantación del canal de comunicación móvil o cuando libere una nueva versión de la aplicación. Puede evaluar cuál es el mejor enfoque para cada caso, de acuerdo con las habilidades, tiempo y funcionalidades, sin tener que estar limitado a un único enfoque para el desarrollo de aplicaciones móviles. Existen cuatro enfoques para el desarrollo de aplicaciones móviles, que serán comentados a continuación. DESARROLLO WEB A través del enfoque de desarrollo web, la aplicación se ejecutará dentro del navegador del dispositivo móvil y utilizará tecnologías estándar como HTML5, CSS3 o JavaScript. La aplicación es independiente de cualquier plataforma, de manera que no se necesita desarrollar una nueva aplicación para dar soporte a una nueva plataforma móvil. Es posible que se necesiten modificaciones en la aplicación para admitir diferentes motores de navegación. Las aplicaciones web de móvil no pueden acceder a las funciones de la plataforma porque solo dependen del navegador y los estándares web asociados. Las aplicaciones web de móvil no se distribuyen a través de tiendas de aplicaciones. Se

76 Alcance del proyecto accede a ellas a través de un enlace al sitio web o mediante un marcador en el navegador móvil del usuario. DESARROLLO HÍBRIDO Con el enfoque de desarrollo híbrido, puede crear aplicaciones que usen tanto parte de los enfoques del desarrollo nativo como del desarrollo web. La aplicación híbrida se ejecutará en el marco de un contenedor nativo y utilizará el motor del navegador para mostrar la interfaz de la aplicación, basada en HTML y JavaScript. Con el contenedor nativo, la aplicación podrá acceder a las prestaciones del dispositivo a las que las aplicaciones web no pueden acceder, como son el acelerómetro, la cámara y el almacenamiento local de un teléfono inteligente. Así como sucede con las aplicaciones nativas, las híbridas se distribuyen a través de tiendas de aplicaciones de la plataforma. DESARROLLO HÍBRIDO MIXTO Puede mejorar el enfoque del desarrollo híbrido con un desarrollo híbrido mixto. Con el enfoque del desarrollo híbrido mixto, puede crear aplicaciones que utilicen un contenedor para acceder a las prestaciones del dispositivo al mismo tiempo que puede aprovechar otros componentes nativos y específicos de la plataforma, como bibliotecas o elementos específicos de la interfaz de usuario, para mejorar la aplicación. DESARROLLO NATIVO Con el enfoque del desarrollo nativo, puede crear aplicaciones que se escriben para una determinada plataforma y se solo se ejecutan en esa plataforma. Las aplicaciones podrán utilizar todas las funciones de la plataforma como, por ejemplo, el acceso a la cámara o a la lista de contactos, así como interactuar con otras aplicaciones del dispositivo. Para dar soporte a plataformas como Android, ios, BlackBerry y Windows Phone, se tendrán que desarrollar aplicaciones separadas con lenguajes de programación diferentes como, por ejemplo, Objective-C para ios o Java para Android

77 Alcance del proyecto Normalmente, las aplicaciones nativas se distribuyen a través de tiendas de aplicaciones. Prestaciones principales de IBM Worklight Con IBM Worklight se puede utilizar prestaciones como el desarrollo, pruebas, conexiones de fondo, notificaciones push, modo fuera de línea, actualizaciones, seguridad, analíticas, supervisión y publicación de aplicaciones. DESARROLLO IBM Worklight proporciona una infraestructura que permite el desarrollo, la optimización, la integración y la gestión de aplicaciones seguras que se ejecutan en los teléfonos inteligentes y en otros entornos del consumidor. IBM Worklight no introduce un lenguaje de programación de propietario o un nuevo modelo que aprender. Se puede desarrollar aplicaciones con HTML5, CSS3 y JavaScript. De manera opcional, se puede escribir código nativo (Java u Objective-C) e IBM Worklight proporcionará un SDK que incluye las bibliotecas a las que poder acceder desde el código nativo. PRUEBAS IBM Worklight incluye IBM Mobile Test Workbench for Worklight para probar las aplicaciones. Con las prestaciones de las pruebas móviles de IBM Mobile Test Workbench for Worklight, se puede automatizar la creación, la ejecución y el análisis de pruebas funcionales de aplicaciones nativas e híbridas de IBM Worklight en dispositivos Android e ios. CONEXIONES DE FONDO Algunas aplicaciones se ejecutan exclusivamente fuera de línea y sin conexión a un sistema de fondo; aun así, la mayoría se conectan a servicios de negocio existentes para proporcionar funciones críticas relacionadas con el usuario.en nuestro caso la

78 Alcance del proyecto aplicación móvil se conectará a la Aplicación Gestora que serán dichos servicios de negocio. NOTIFICACIONES PUSH Con las notificaciones push, las aplicaciones pueden enviar información a los dispositivos móviles, aun cuando la aplicación no se esté usando. IBM Worklight incluye una infraestructura de notificaciones unificadas que proporciona un mecanismo coherente para dichas notificaciones push. Con esta infraestructura, se pueden enviar notificaciones push sin necesidad de conocer los detalles de cada dispositivo o plataforma de llegada, ya que cada plataforma tiene un mecanismo diferente para este tipo de notificaciones. FUERA DE LÍNEA En términos de conectividad, las aplicaciones pueden operar fuera de línea, en línea o en un modo mixto. IBM Worklight utiliza una arquitectura cliente/servidor que detecta si el dispositivo tiene conectividad de red y qué tipo de calidad tiene. Actuando como un cliente, las aplicaciones intentan periódicamente conectarse al servidor y determinar la potencia de la conexión. Una aplicación con el modo fuera de línea habilitado puede utilizarse cuando un dispositivo móvil carece de conectividad; no obstante, algunas funciones pueden estar limitadas. La creación de este tipo de aplicaciones es útil, porque almacenan información sobre el dispositivo móvil y ayuda a preservar su funcionalidad en el modo fuera de línea. Esta información, normalmente, proviene de un sistema de fondo; además, debe considerar la sincronización de datos con el componente de fondo como parte de la arquitectura de la aplicación. IBM Worklight incluye una característica llamada JSONStore para el intercambio y almacenaje de datos, que proporciona la capacidad de crear, leer, actualizar y suprimir registros de datos de un origen de datos. Cada operación se pondrá en cola cuando se opere fuera de línea. Cuando haya una conexión disponible, la operación se transfiere al servidor y se llevará a cabo contra los datos de origen

79 Alcance del proyecto ACTUALIZACIÓN IBM Worklight simplifica la compatibilidad entre la gestión de la versión y la aplicación. Cuando un usuario inicia una aplicación, ésta se comunica con un servidor. Mediante este servidor, IBM Worklight determina si existe una versión más reciente de la aplicación y, si es el caso, ofrece información al usuario sobre la actualización o envía una actualización de aplicación al dispositivo. El servidor también puede forzar la actualización a la última versión para prevenir un uso continuado de una versión anticuada. SEGURIDAD La protección de información confidencial y privada es crucial para todas las aplicaciones de una empresa, incluyendo las móviles. La seguridad en las aplicaciones móviles se aplica a varios niveles como, por ejemplo, en las propias aplicaciones, en los servicios que dan o en el servicio de fondo. Debe asegurarse de que la privacidad del cliente y los datos confidenciales están protegidos y que ningún usuario no autorizado acceda a ellos. Tratar con dispositivos móviles privados significa ceder en el control en determinados niveles inferiores de seguridad como, por ejemplo, el sistema operativo móvil. IBM Worklight proporciona una comunicación segura e integral mediante un servidor que supervisa el flujo de datos entre la aplicación y los sistemas de fondo. IBM Worklight le ofrece la posibilidad de definir manejadores de seguridad personalizados para cualquier acceso a este flujo de datos. Como cualquier acceso a los datos de una aplicación tiene que pasar por esta instancia de servidor, puede definir diferentes manejadores de seguridad para las aplicaciones móviles y web y accesos de fondo. Con este tipo de seguridad granular, puede definir niveles de autenticación separados para diversas funciones de la aplicación o evitar que se acceda a información sensible desde la misma aplicación

80 Alcance del proyecto ANÁLISIS La característica de análisis operativos permite recopilar datos sobre uso o detectar problemas a través de aplicaciones, servicios, dispositivos u otras fuentes. Además de los informes de resumen sobre las actividades de las aplicaciones, IBM Worklight incluye una plataforma escalable de análisis operativos, accesible desde la consola de Worklight. Desde dispositivos, aplicaciones y servidores, la característica de análisis permite recopilar patrones, problemas y estadísticas de uso de la plataforma a partir de registros y sucesos. Se puede habilitar los análisis, los informes, o ambos, de acuerdo a sus necesidades. PUBLICACIÓN DE APLICACIONES IBM Worklight Application Center es una tienda de aplicaciones empresariales. Con Application Center, puede instalar, configurar y administrar un repositorio de aplicaciones móviles para un uso individual o grupal de toda la empresa. Se puede controlar quién de la organización puede acceder a Application Center y cargar aplicaciones al repositorio de Application Center y, también, quiénes pueden descargar e instalar dichas aplicaciones en un dispositivo móvil. También se puede utilizar el Application Center para recopilar comentarios de los usuarios y acceder a información sobre los dispositivos en los que se han instalado las aplicaciones. El concepto de Application Center es similar a la App Store pública de Apple o a la tienda de Google Play; pero difiere en que el destino es el proceso de desarrollo. Proporciona un repositorio para almacenar los archivos de la aplicación móvil y una consola basada en web para gestionar dicho repositorio. También proporciona una aplicación de cliente móvil para permitir que los usuarios busquen el catálogo de aplicaciones que están almacenadas en Application Center, instalen aplicaciones, aporten comentarios para el equipo de desarrolladores y expongan las aplicaciones producidas en IBM Endpoint Manager. El acceso a la descarga e instalación de

81 Alcance del proyecto aplicaciones desde Application Center está controlado mediante listas de control de acceso (ACL). Componentes de IBM Worklight IBM Worklight consta de varios componentes: Worklight Studio, Worklight Server, componentes de tiempo de ejecución del cliente, Consola de Worklight, Application Center e IBM Mobile Application Platform Pattern. Figura 22.- Arquitectura de la herramienta IBM Worklight Developer Edition

82 Alcance del proyecto WORKLIGHT STUDIO En una plataforma de desarrollo móvil, la portabilidad del código de la aplicación entre plataformas es esencial para el desarrollo de aplicaciones de dispositivos móviles. Existen varios métodos para llevar a cabo esta portabilidad. Con IBM Worklight, se puede desarrollar aplicaciones multiplataforma utilizando Worklight Studio, que es un entorno de desarrollo integrado para aplicaciones móviles, para hacer frente a los requisitos de la organización. Se puede utilizar Worklight Studio para las tareas siguientes: Desarrollar aplicaciones HTML5, híbridas y nativas enriquecidas para todos los dispositivos modernos soportados mediante el uso de código nativo, el WYSIWYG bidireccional y las herramientas y tecnologías web estándares. Maximizar la compartición de código mediante la definición comportamientos personalizados y el diseño de directrices que encajen con el entorno de destino. Acceder a la API de los dispositivos mediante código nativo o los lenguajes web estándar a través de un puente constante de Apache Cordova. Utilizar tanto lenguajes web nativos como estándares en la misma aplicación para equilibrar el desarrollo eficiente y una experiencia de usuario enriquecida. Utilizar herramientas, bibliotecas e infraestructuras de terceros tales como JQuery Mobile, Sencha Touch y Dojo Mobile. Implementar máscaras de tiempo de ejecución para crear aplicaciones que se ajusten automáticamente a las directrices de entorno: factor de forma, densidad de la pantalla, soporte HTML y método de entrada de la interfaz de usuario

83 Alcance del proyecto SERVIDOR DE WORKLIGHT El servidor de Worklight es un contenedor de tiempo de ejecución para las aplicaciones móviles que desarrolla en Worklight Studio. No es un servidor de aplicaciones en el sentido de Java Platform Enterprise Edition (JEE). Actúa como un contenedor para los paquetes de aplicaciones de Worklight y es, en realidad, un conjunto de aplicaciones web (empaquetadas, opcionalmente, como un archivo EAR) que se ejecuta en lo más alto de los servidores de aplicaciones tradicionales. El servidor de Worklight está diseñado para integrarse en un entorno de empresa y utilizar los recursos e infraestructuras existentes. Esta integración está basada en adaptadores, que son los componentes de software de servidor responsables de la canalización de sistemas de empresa de fondo y de los servicios basados en la nube del dispositivo del usuario. Se puede utilizar adaptadores para recuperar y actualizar datos desde fuentes de información y permitir a usuarios autorizados a realizar transacciones y a iniciar otros servicios y aplicaciones. Se puede utilizar el servidor de Worklight para realizar las tareas siguientes: Autorización de cientos de miles de usuarios con prestaciones de transacción y habilitar sus accesos directos a sistemas de fondo y servicios basados en la nube. Configuración, prueba y despliegue de archivos XML descriptivos para conectarse a diferentes sistemas de fondo mediante herramientas estándar de Worklight Studio. Actualización directa de aplicaciones web e híbridas desplegadas sin tener que acceder a las diferentes tiendas de aplicaciones (sujeto a las condiciones del servicio del proveedor)

84 Alcance del proyecto Conversión automática de datos jerárquicos en formato JSON para una entrega y consumo óptimo. Mejora de la interacción de los usuarios con una arquitectura de notificación push constante. Definición de mashups complejos de varios orígenes de datos para reducir el tráfico global. Integración con la seguridad y mecanismos de autenticación existentes en la organización. COMPONENTES DE TIEMPO DE EJECUCIÓN DEL CLIENTE IBM Worklight proporciona un código de tiempo de ejecución de cliente que incluye funcionalidades de servidor del entorno de destino de las aplicaciones desplegadas. Estos API de tiempo de ejecución de cliente son bibliotecas que están integradas en el código de la aplicación almacenado localmente. Complementan al servidor de Worklight mediante el establecimiento de una interfaz predefinida para que las aplicaciones accedan a las funciones nativas del dispositivo. Entre estas API, IBM Worklight utiliza la infraestructura de desarrollo de Apache Cordova. Esta infraestructura ofrece un puente constante entre tecnologías de web estándar (HTML5, CSS3 o JavaScript) y funciones nativas que proporcionan las diferentes plataformas móviles. Los complementos de tiempo de ejecución del cliente proporcionan las siguientes funciones: Integración de datos móviles: conectividad y API de autenticación

85 Alcance del proyecto Características de seguridad: cifrado de dispositivos, autenticación fuera de línea e inhabilitación remota de la capacidad de conectarse con Worklight Server. Soporte entre plataformas: máscaras de tiempo de ejecución, abstracciones de interfaz de usuario y compatibilidad de kits de herramientas de HTML5. Funcionalidades de cliente móvil: infraestructuras de aplicaciones híbridas, acceso a las API de dispositivo y registro de notificaciones push. Informes y análisis: informes incorporados e informes personalizados basados en sucesos. Servicios de recursos: actualización directa de aplicaciones de recursos web y almacenamiento en memoria caché HTML5. CONSOLA DE WORKLIGHT La consola de Worklight se utiliza para gestionar y controlar de las aplicaciones móviles. Se puede utilizar la consola de Worklight para realizar las tareas siguientes: Supervisar todas las reglas de las aplicaciones, adaptadores y notificaciones push desplegadas desde una consola centralizada basada en web. Asignar identificadores específicos para dispositivos (ID) para asegurar el aprovisionamiento de aplicaciones

86 Alcance del proyecto Inhabilitar remotamente la capacidad de conectarse al Worklight Server mediante el uso de reglas pre-configuradas de versión de aplicación y tipo de dispositivo. Personalizar los mensajes que se envían a los usuarios cuando inician la aplicación. Recopilar estadísticas de usuario de todas las aplicaciones en ejecución. Generar informes pre-configurados, incorporados acerca del uso y adopción del usuario (número y frecuencia de usuarios que están comprometidos con el servidor a través de las aplicaciones). Configurar las reglas de recopilación de datos para los sucesos relacionados con aplicaciones. Exportar datos de informe sin formato para que se analicen con los sistemas BI de la organización. APPLICATION CENTER Con Application Center, se puede compartir en la organización aplicaciones móviles que están en desarrollo en un repositorio único de aplicaciones. Los miembros del equipo de desarrollo pueden utilizar Application Center para compartir aplicaciones con otros miembros del equipo. Este proceso facilita la colaboración entre todas las personas que están implicadas en el desarrollo de una aplicación. Application Center está dirigido a un uso privado dentro de una empresa y, por eso, podrá destinar algunas aplicaciones móviles a un grupo específico de usuarios. Además, se puede utilizar Application Center como una tienda de aplicaciones de empresa

87 Alcance del proyecto Con Application Center, también se podrá gestionar aplicaciones nativas o híbridas instaladas en dispositivos móviles. Application Center da soporte a aplicaciones que se han creado para las plataformas Google Android, Apple ios Windows Phone 8 y BlackBerry OS 6 y 7, pero no para aplicaciones web móviles. Windows Phone 7, Windows RT y BlackBerry OS 10 no se admiten para la versión actual del Application Center. PATRÓN DE PLATAFORMA PARA APLICACIONES MÓVILES DE IBM Con IBM Mobile Application Platform Pattern, se puede desplegar Worklight Server en IBM PureApplication System o IBM SmartCloud Orchestrator. Con este patrón, los administradores y empresarios pueden responder rápidamente a los cambios en la empresa aprovechándose de las tecnologías en nube de las instalaciones. Este enfoque simplifica el proceso de desarrollo y mejora la eficiencia operativa para hacer frente al incremento de la demanda móvil. La demanda acelera la iteración de soluciones que excede los ciclos de demanda tradicional. Desplegar IBM Mobile Application Platform Pattern en IBM PureApplication System o IBM SmartCloud Orchestrator también proporciona acceso a los métodos recomendados y una experiencia incorporada, como las políticas de escalado IBM BUSINESS PROCESS MANAGER (BPM) IBM Business Process Manager Standard es una plataforma de proceso empresarial integral (BPM), y proporciona una visibilidad completa e información para gestionar los procesos de negocio. Proporciona herramientas y recursos de ejecución para diseñar, ejecutar, supervisar y optimizar procesos, además de un soporte básico de integración de sistemas. IBM Business Process Manager Standard es ideal para programas de mejora de varios proyectos que se centran en el flujo de trabajo y la productividad, escalando fácilmente de un proyecto inicial a programas que abarcan toda la empresa

88 Alcance del proyecto PLATAFORMA TSMART TSmarT es una plataforma modular de comunicaciones inalámbricas que permite la rápida implementación de aplicaciones M2M, de monitorización y control remoto. TSmarT se compone de dos tipos de dispositivos base (TSmoTe & TSgaTe) complementados con módulos de expansión con las diversas tecnologías de comunicaciones soportadas (ZigBee, Wi-Fi, GPRS, NFC/RFID, GPS). En el del proyecto haremos uso del dispositivo base TSgaTe complementado con el módulo de expansión GPRS que permitirá la conexión a Internet. Dicha dispositivo proporcionará la comunicación entre el poste de recarga y la Aplicación Gestora, gestionará dicho poste y establecerá las consignas que se determinan desde la aplicación. El dispositivo TSgaTe se compone de un potente microcontrolador de bajo consumo de 32 bits con un núcleo ARM Cortex-M3 a 72 MHz, con 96 KB de memoria Flash y conectores Wi-Fi y Ethernet integrados en la placa. A través de sus E/S y sus puertos serie se pueden conectar sensores, actuadores u otros dispositivos. En nuestro caso irá conectado al Pilot Box de la estación de recarga. Figura 23.- Dispositivo TSgaTe

89 Alcance del proyecto ARDUINO Se trata de una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares. El hardware consiste en una placa con un microcontrolador Atmel AVR y puertos de entrada/salida. Los microcontroladores más usados son el Atmega168, Atmega328, Atmega1280, ATmega8 por su sencillez y bajo coste que permiten el desarrollo de múltiples diseños. Por otro lado el software consiste en un entorno de desarrollo que implementa el lenguaje de programación Processing/Wiring y el cargador de arranque que es ejecutado en la placa. Se incluirá una Ethernet Shield que permitirá a una placa Arduino conectarse a internet. Está basada en el chip ethernet Wiznet W5100, que soporta hasta cuatro conexiones de sockets simultáneas. Un Arduino también puede ser utilizado como dispositivo de comunicación para el poste de recarga, aunque tiene menor funcionalidad y hardware de menor calidad que el dispositivo TSgaTe

90 Alcance del proyecto Figura 24.- Arduino SGM PILOT BOX El SGM PilotBox es una central de control y la unidad de carga para la integración en cajas de pared y estaciones de carga para vehículos eléctricos, y para puntos de recarga rentables. SGM PilotBox se puede combinar con un control externo lógica / PLC o dispositivo de comunicación de datos

91 Alcance del proyecto Figura 25.- SGM Pilot Box

92 Planificación y estimación económica Capítulo 4 PLANIFICACIÓN Y ESTIMACIÓN ECONÓMICA En este apartado se recoge la planificación y estimación económica del proyecto, en la cual no se incluyen costes de software y comunicaciones porque existen múltiples modelos de implantación. Las horas dedicadas a este proyecto suman un total de 700, las cuales se pueden dividir en 450 horas de desarrollo, 150 horas de análisis y pruebas y 100 horas de implementación. En el proyecto un programador junior se encargaría de la parte de desarrollo, un analista junior de la supervisión, análisis y pruebas y un técnico informático de la implementación. Si el salario de un programador junior es de 20 la hora, el de un analista junior de 30 la hora y el de un técnico informático de 18 la hora, el gasto del proyecto perteneciente a costes del personal es de en el caso del programador, en el caso del analista y en el caso del técnico, lo que hace un total de Por otra parte hay que sumar los gastos relativos al SGM Pilot Box cuyo precio es de 300, el concentrador TSgaTe con un precio de 120 y el módulo GPRS del TSgaTe con un precio de 89. Suponiendo que vamos a realizar la implementación en 50 postes de recarga, el coste en recursos materiales ascendería a por las Pilot Box, por los

93 Planificación y estimación económica concentrados TSgaTe y por los módulos GPRS, lo que hace un total de Así pues el coste total del proyecto sería de

94 Sistema desarrollado Capítulo 5 SISTEMA DESARROLLADO 5.1 ANÁLISIS DEL SISTEMA APLICACIÓN MÓVIL Requerimientos de la aplicación A continuación se van a describir y detallar los requerimientos de la aplicación móvil. REQ1. CONEXIÓN DEL SMARTPHONE/APP CON LA APLICACIÓN GESTORA Se requiere que la aplicación móvil tenga conexión directa con la aplicación gestora mediante conexión móvil. REQ2. PROTOCOLO DE COMUNICACIÓN ENTRE APP/SMARTPHONE Y APLICACIÓN GESTORA Se requiere el protocolo MQTT para la realización de la comunicación entre app y Aplicación Gestora

95 Sistema desarrollado REQ3. PROTOCOLO DE COMUNICACIÓN ENTRE POSTE DE RECARGA Y APLICACIÓN GESTORA La comunicación entre poste de recarga y aplicación gestora se efectuará utilizando el protocolo MQTT. REQ4. INICIAR SESIÓN La APP permitirá al usuario iniciar sesión con sus correspondientes credenciales de identificación, proporcionándole acceso a los servicios de gestión de recarga de su VE implementados en la aplicación gestora REQ5. CONSULTAR INFORMACIÓN ACERCA DE LOS PUNTOS DE RECARGA Se requiere que la app proporcione acceso a la información relacionada con los puntos de recarga gestionados por la aplicación gestora. La información que debe ser facilitada es: Localización del punto de recarga. Distancia del punto de recarga a la posición del usuario/ve. Disponibilidad del punto de recarga. Empresa gestora del punto de recarga. Vehículos eléctricos compatibles con el punto de recarga. Tarifa eléctrica del punto de recarga. Tipo de recarga que permite: recarga rápida y/o recarga normal. Tipo de conector que tiene

96 Sistema desarrollado Planificación de reservas del punto de recarga. REQ6. RESERVA DEL PUNTO DE RECARGA La app proporcionará un servicio mediante el cual el usuario podrá realizar la reserva de un punto de recarga de vehículos eléctricos para una determinada fecha. De esta forma, la app mostrará un interfaz en el cual el usuario podrá seleccionar la fecha de inicio y la fecha de fin de reserva de la estación de recarga. También, mostrará en la interfaz una sección donde el usuario seleccionará el modo de recarga del VE, es decir, elegir el modo de recarga gestionada o no gestionada. Si el usuario selecciona el modo de recarga gestionada, deberá seleccionar el tiempo de recarga. Y en caso de que seleccione el modo de recarga no gestionada deberá seleccionar la velocidad de recarga. La reserva de la estación de recarga de VE estará sujeto a condiciones de disponibilidad de la propia estación, debido a que la estación de recarga podrá ser utilizada por múltiples usuarios de VE (no en todos los casos). REQ7. CONSULTAR RESERVAS ACTIVAS Se requiere que la app muestre en una sección determinada las reservas de puntos de recarga activas efectuadas por el usuario. Se deberá mostrar información específica relacionada con cada una de las reservas de los puntos de recarga: Dirección del punto de recarga de vehículos eléctricos reservado. Se da la posibilidad al usuario de acceder a más información acerca del punto de recarga como: o Empresa gestora del punto de recarga. o Tipo de recarga que permite: recarga rápida y/o recarga normal

97 Sistema desarrollado o Tipo de conector que dispone. o Marcas de coche compatibles con el poste. o Geolocalización del punto de recarga: existe la posibilidad de mostrar al usuario un mapa con el punto de recarga marcado para que pueda visualizar la posición del poste en el mapa. Fecha de inicio de la reserva del punto de recarga de vehículos eléctricos reservado. Fecha de fin de la reserva del punto de recarga de vehículos eléctricos reservado. Modo de recarga fijado: recarga gestionada/ recarga no gestionada. o En caso de que sea recarga gestionada : Tiempo de recarga. SOC final. o En caso de recarga no gestionada : Velocidad de recarga. SOC final. REQ8. MODIFICAR O ANULAR RESERVA DEL PUNTO DE RECARGA Se requiere que la app proporcione la posibilidad de que el usuario pueda modificar o anular la fecha de reserva de una estación de recarga. El usuario podrá seleccionar la reserva que está activa, y modificar sus parámetros en caso de querer modificar la reserva, o anular la reserva

98 Sistema desarrollado Los parámetros de la reserva que podrá modificar son: Fecha de inicio de la reserva del punto de recarga de vehículos eléctricos reservado, sujeto a disponibilidad. Fecha de fin de la reserva del punto de recarga de vehículos eléctricos reservado, sujeto a disponibilidad. Modo de recarga : recarga gestionada/ recarga no gestionada o En caso de que sea recarga gestionada: Tiempo de recarga : tiempo durante el cual se recarga el VE SOC final o En caso de recarga no gestionada: Velocidad de recarga: 4 velocidades de recarga del VE SOC final REQ9. CONSULTAR RECARGAS ACTIVAS Se requiere que la app permita al usuario consultar las recargas activas, es decir, consultar qué vehículos eléctricos de la propiedad del usuario se están recargando en ese momento. El usuario podrá visualizar la siguiente información de la recarga activa:

99 Sistema desarrollado Vehículo eléctrico que está siendo recargado (matrícula, modelo): se proporcionará información del vehículo eléctrico que se está recargando como su matrícula, el modelo, etc. Información del punto de recarga al que está conectado o Dirección postal del punto de recarga. o Empresa gestora del punto de recarga. o Tipo de recarga que permite: recarga rápida y/o recarga normal. o Tipo de conector que dispone. o Marcas de coche compatibles con el poste. Modalidad de recarga seleccionado o Recarga gestionada. o Recarga no gestionada. SOC del vehículo eléctrico: el usuario podrá visualizar el estado de la carga de la batería del vehículo eléctrico en tiempo real. Tiempo de recarga fijado inicialmente: se trata del tiempo que el usuario ha fijado como tiempo que desea que su coche esté recargándose. Tiempo de recarga restante: es el tiempo que queda para que finalice la recarga del vehículo eléctrico. Fecha final de reserva del punto de recarga: se trata de la fecha en la que finaliza la reserva del punto de recarga. El usuario/propietario deberá retirar su vehículo eléctrico una vez se alcance dicha fecha

100 Sistema desarrollado REQ10. FIJAR/MODIFICAR MODO DE RECARGA La app deberá facilitar al usuario la posibilidad de fijar/modificar el modo de recarga, es decir, cambiar de modo gestionado a modo no gestionado o al contrario. REQ11. FIJAR/MODIFICAR EL TIEMPO DE RECARGA La app deberá facilitar al usuario la posibilidad de fijar/modificar el tiempo de recarga, es decir, cambiar el tiempo en el que el vehículo eléctrico está recargándose. REQ12. SELECCIONAR MODO GUIADO GPS PARA ALCANZAR EL PUNTO DE RECARGA Se requiere que la app facilite al usuario la posibilidad de seleccionar la opción de modo guiado GPS para alcanzar con su VE el punto de recarga deseado, es decir, la app le mostrará utilizando la tecnología GPS del Smartphone el camino a seguir con su VE para alcanzar el poste de recarga seleccionado. REQ13. ENVIAR INFORMACIÓN ACERCA DEL PUNTO DE RECARGA La app deberá facilitar al usuario la posibilidad de enviar información acerca del punto de recarga que haya utilizado. Tal información podrá ser del tipo de: Opinión personal acerca del punto de recarga: dicha información será pública y podrá ser visualizada por todos los usuarios. Fotos/imágenes del punto de recarga: dicha información será pública y podrá ser visualizada por todos los usuarios. Información/notificación acerca del mal funcionamiento del poste de recarga(en el caso en que se dé dicha situación) :esta información además de poder ser visualizada por todos los usuarios, también será enviada a la empresa gestora del poste de recarga con el objetivo que la empresa se encargue de solucionar dicho

101 Sistema desarrollado problema lo antes posible, y así el poste de recarga vuelva a estar operativo en la mayor brevedad posible REQ14. CONSULTAR INFORMACIÓN ACERCA DEL POSTE DE RECARGA ENVIADA POR USUARIOS Se requiere que la app permita al usuario visualizar la información relacionada con el poste de recarga enviada por los usuarios. Dicha información comprende: Opinión personal acerca del punto de recarga: dicha información será pública y podrá ser visualizada por todos los usuarios. Fotos/imágenes del punto de recarga: dicha información será pública y podrá ser visualizada por todos los usuarios. Información acerca del mal funcionamiento del poste de recarga (en el caso en que se dé dicha situación): información como indisponibilidad por avería técnica del poste, fallo de suministro eléctrico, etc. Casos de uso A continuación se van a describir y detallar los casos de uso de la aplicación móvil

102 Sistema desarrollado INICIAR SESIÓN Figura 26.- Caso de uso - Iniciar sesión El propietario del vehículo eléctrico, después de haber ejecutado la aplicación, introducirá sus credenciales de identificación e iniciará sesión. Si el inicio de sesión fue exitoso, el propietario del VE tendrá acceso al sistema y de esta forma podrá utilizar todos los servicios ofrecidos por la app. El primer paso en el inicio de sesión es la introducción de las credenciales de identificación del usuario. Las credenciales de identificación serán facilitadas por el sistema al usuario vía cuando se registre, que estarán compuestas por:

103 Sistema desarrollado Una identificación ID formada por 6 caracteres alfanuméricos Una contraseña / password de 8 caracteres alfanuméricos Una vez haya iniciado sesión el usuario con las credenciales iniciales facilitadas, se le dará la posibilidad de cambiar su ID y su password. CONSULTA DE INFORMACIÓN ACERCA DE LOS PUNTOS DE RECARGA Figura 27.- Caso de uso- Consulta de información de estaciones de recarga Es necesario que el usuario tenga conocimiento de cierta información relacionada con las estaciones de recarga para gestionar y decidir qué puntos de recarga va a utilizar para recargar su VE

104 Sistema desarrollado Hay ciertos parámetros que pueden influir en el propietario del vehículo eléctrico a la hora de decidir qué estación de recarga es la más conveniente para recarga su vehículo. La tarifa eléctrica del punto de recarga y el SOC inicial del coche van a determinar el coste total de la recarga de forma aproximada, por ello, es útil mostrar al propietario cuál es la estación de recarga que ofrece una tarifa eléctrica más reducida, y consecuentemente, le va a permitir recargar su VE al menor coste posible. Cada estacione de recarga puede ser compatible con una gama de vehículos eléctricos en concreto. El propietario del VE debe saber qué estaciones de recarga son compatibles con su VE, y de esta forma el propietario seleccionará la estación de recarga deseada entre las diferentes posibilidades existentes compatibles con su VE. Otro factor que influye en la decisión del propietario en la elección de la estación de recarga es la localización de la misma. El propietario del VE al conocer la situación de la estación de recarga mostrada decidirá si utilizarla para recargar su VE o no, en función de factores como la proximidad de la misma con respecto a su casa, trabajo, etc. La necesidad de conocer la localización de la estación de recarga es evidente. La estación de recarga, en el caso de ser pública, puede ser utilizada por muchos conductores de vehículos eléctricos a lo largo del día, y para una mejor gestión de utilización de la estación y evitar disputas entre usuarios, se hace necesario la reserva previa de la estación. El propietario del VE al tomar la decisión de elección del punto de recarga para recargar su VE tendrá que saber previamente si existe alguna reserva del punto de recarga por parte de otros usuarios en la fecha deseada por el mismo. Asociado a cada poste de recarga hay una plaza de estacionamiento reservada para los vehículos que utilicen dicho poste de recarga para recargar su VE. Existen situaciones en las que ciertos usuarios de VE u otro tipo de vehículos han estacionado en la plaza reservada asociada a un poste de recarga en un intervalo de tiempo en el cual tenía reservado otro vehículo eléctrico para la utilización del mismo. En cada estación de recarga habrá implementado un sensor de parking con el objetivo de detectar la

105 Sistema desarrollado presencia de vehículos estacionados en la plaza. El usuario del VE debe conocer la ocupación de la plaza de estacionamiento del poste de recarga que ha reservado por si minutos antes de la fecha reservada por él hubiera otro vehículo estacionada en la misma. De esta forma, el usuario que ha reservado la estación podrá llamar al servicio de recogida de vehículos municipal para que dejen libre la plaza de estacionamiento y así poder recargar su VE tal y como había especificado en la reserva. Las necesidades del conductor relacionadas con la recarga de su VE pueden ser muy variadas. El propietario puede necesitar que su VE esté recargado en el menor tiempo posible o puede no tener prisa y no necesitar una velocidad de recarga tan rápida. Cada poste de recarga tiene sus prestaciones en cuanto a la velocidad de recarga que permiten, es decir, pueden disponer de recarga rápida o no. Así pues el usuario de VE debe conocer si el poste de recarga que desea reservar dispone de recarga rápida o no, ya que sus necesidades de urgencia de recarga de su VE pueden diferir en función de su situación personal. Por ello, uno de los servicios que proporciona la APP es el acceso a la información relacionada con los puntos de recarga gestionados por la aplicación gestora

106 Sistema desarrollado RESERVA DEL PUNTO DE RECARGA Figura 28.- Caso de uso- Reserva del punto de recarga Como ya hemos comentado anteriormente, la utilización de los postes de recarga requieren una reserva previa, es decir, si un usuario de un VE desea utilizar un punto de recarga determinado, este deberá realizar la reserva del mismo para poder utilizarlo

107 Sistema desarrollado Mediante la reserva de los puntos de recarga se consigue una gestión eficiente de la prestación del servicio de recarga de VE a múltiples usuarios evitando conflictos entre ellos a la hora de utilizarlos. Es por ello que el usuario debe tener acceso a la reserva de los puntos de recarga para poder utilizarlos en la recarga de su VE. Cuando un propietario de un VE desea reservar un punto de recarga debe especificar dos parámetros básicos: Punto de recarga seleccionado: se trata del punto de recarga que el usuario ha escogido para recargar su VE. Fecha de reserva: se trata de la fecha en que el usuario desea reservar el punto de recarga para la utilización del mismo en la recarga de su VE. Habrá una fecha de inicio y una fecha final de reserva. Los usuarios pueden reservar, en un principio, un número de horas ilimitado la estación de recarga, con el objetivo de recargar su VE y, posiblemente, dejar estacionado el vehículo en esa plaza reservada asociada al punto de recarga. Un número elevado de horas de reserva de la estación de recarga por parte de un único usuario puede provocar la no disponibilidad de la estación de recarga para otros propietarios de VE, impidiendo a estos el uso de la misma para recargar su VE. Con el fin de evitar la reserva de la estación de recarga abusando de la gratuidad del estacionamiento y provocando los efectos anteriormente explicados, se impondrá una tarifa de parking por horas. La estación de recarga cuenta con un display a través del cual el usuario del VE podrá seleccionar las variables que determinarán la recarga de su VE

108 Sistema desarrollado Cuando el usuario del VE llega a la estación de recarga y conecta su VE al poste de recarga, el usuario debe interactuar con el poste de recarga a través del display anteriormente mencionado para establecer las variables que determinarán la recarga del VE. Para ofrecer comodidad al conductor a la hora de recargar su VE se proporcionará la posibilidad de fijar las variables que determinan la recarga del VE en el momento de realizar la reserva del punto de recarga. De esta forma, cuando el usuario llegue con su VE al punto de recarga, simplemente tendrá que conectarlo al poste de recarga y automáticamente empezará la recarga del vehículo eléctrico con las variables previamente establecidas por el conductor a la hora de reservar el punto de recarga. MODIFICAR RESERVA DEL PUNTO DE RECARGA Figura 29.- Caso de uso - Modificar reserva del punto de recarga

109 Sistema desarrollado Cabe la posibilidad de que una vez el propietario del VE haya realizado la reserva del punto de recarga para la recarga de su vehículo quiera modificar ciertos parámetros de la reserva. Pueden surgir imprevistos que le obliguen a adelantar la fecha de reserva del punto de recarga y/o el tiempo de recarga, dado que necesitará el vehículo totalmente recargado lo antes posible. O simplemente le ha podido ocurrir algún tipo de eventualidad que le obligue a cambia la fecha de reserva porque en la fecha preestablecida no pueda llevar el vehículo al punto de recarga. Ante estas hipotéticas situaciones, hay que brindar al propietario del VE la posibilidad de modificar las reservas de puntos de recarga de VE que tenga activas. Es por ello que la app va a proporcionar un servicio a través del cual el propietario podrá cambiar los parámetros de su reserva del punto de recarga. Como hemos comentado anteriormente, el propietario se puede ver obligado a modificar las variables de la reserva que tenga activa. Las variables de las reservas activas que podrán ser modificadas con la app son la fecha de reserva del punto de recarga y el tiempo de recarga. Las modificaciones de fecha de reserva estarán sujetas a la disponibilidad del punto de recarga. No se asegura que la fecha en que el conductor desea reservar el punto de recarga pueda estar disponible. Por ello la APP no cancelará la reserva activa hasta que el conductor haya confirmado la nueva fecha de reserva

110 Sistema desarrollado CONSULTAR RECARGAS ACTIVAS Figura 30.- Caso de uso - Consultar recargas activas El propietario del VE que dejó su vehículo estacionado y conectado al poste de recarga puede querer consultar ciertas variables y parámetros relacionados con la recarga de su vehículo. Como sabemos, la recarga del VE tendrá un coste total por potencia suministrada al vehículo, de cuyo pago se hará responsable el propietario del VE. Es útil para el propietario poder consultar variables como el estado de la carga SOC del vehículo eléctrico en tiempo real. Además en función de la potencia suministrada al VE, se puede calcular en tiempo real cuál es el coste acumulado de la recarga del VE. También, para la tranquilidad del conductor de que su VE está recargándose sin ningún tipo de problema, es necesario proporcionar información de las variables anteriormente mencionadas

111 Sistema desarrollado Además es útil para el usuario la visualización del tiempo restante de la recarga. El propietario del VE puede querer visualizar cual es el tiempo restante de la recarga por motivos muy diferentes, es por ello que la app proporcionará un servicio mediante el cual se muestra al usuario el tiempo restante de recarga del VE. Por ello la app proporcionará un servicio mediante el cual el propietario podrá consultar las recargas activas, que conlleva la visualización de variables y parámetros asociados a ellas. Las variables que se mostrarán serán las siguientes: SOC actual: se trata del estado de la carga del vehículo eléctrico. Tiempo de recarga restante: se trata del tiempo restante de recarga. Coste acumulado de la recarga: se trata del coste asociado a la recarga hasta el momento en que se consulta. El usuario podrá consultar las recargas activas, es decir, podrá consultar qué vehículos eléctricos de su propiedad se están recargando en ese momento

112 Sistema desarrollado MODIFICAR TIEMPO DE RECARGA Figura 31.- Caso de uso - Modificar tiempo de recarga El usuario podrá optar por modificar el tiempo de recarga, es decir, cambiar el tiempo en el que el vehículo eléctrico está recargándose. Para ello, el usuario deberá seleccionar la recarga de la que desea modificar el tiempo de recarga e introducir un nuevo valor de tiempo de recarga.. La fijación/modificación será enviada a la Aplicación Gestora para que esta sea procesada, y sea enviada la nueva planificación de carga al poste de recarga correspondiente

113 Sistema desarrollado ENVIAR OPINIÓN Y/O FOTO ACERCA DEL PUNTO DE RECARGA Figura 32.- Caso de uso - Enviar opinion y/o foto del punto de recarga El usuario podrá enviar información acerca del punto de recarga que haya utilizado. Tal información podrá ser del tipo de: Opinión personal acerca del punto de recarga: dicha información será pública y podrá ser visualizada por todos los usuarios. Fotos/imágenes del punto de recarga: dicha información será pública y podrá ser visualizada por todos los usuarios

114 Sistema desarrollado CONSULTAR OPINIONES SOBRE UN PUNTO DE RECARGA Figura 33.- Caso de uso - Consultar opiniones sobre un punto de recarga El usuario podrá visualizar las opiniones y fotos enviadas por los usuarios sobre un poste de recarga. Dicha información comprende: Opinión personal acerca del punto de recarga: dicha información será pública y podrá ser visualizada por todos los usuarios. Fotos/imágenes del punto de recarga: dicha información será pública y podrá ser visualizada por todos los usuarios

115 Sistema desarrollado CONSULTAR DETALLES DE RECARGA ACTIVA Figura 34.- Caso de uso -Consultar detalles de recarga activa El usuario podrá consultar las recargas activas, es decir, podrá consultar qué vehículos eléctricos de su propiedad se están recargando en ese momento. El usuario podrá visualizar la siguiente información detallada de la recarga activa: Vehículo eléctrico que está siendo recargado (matrícula, modelo): se proporcionará información del vehículo eléctrico que se está recargando como su matrícula, el modelo, etc. Información del punto de recarga al que está conectado. Dirección postal del punto de recarga. Empresa gestora del punto de recarga. Modalidad de recarga seleccionado

116 Sistema desarrollado SOC del vehículo eléctrico: el usuario podrá visualizar el estado de la carga de la batería del vehículo eléctrico en tiempo real. Tiempo de recarga fijado inicialmente: se trata del tiempo que el usuario ha fijado como tiempo que desea que su coche esté recargándose. Tiempo de recarga restante: es el tiempo que queda para que finalice la recarga del vehículo eléctrico. Fecha final de reserva del punto de recarga: se trata de la fecha en la que finaliza la reserva del punto de recarga. El usuario/propietario deberá retirar su vehículo eléctrico una vez se alcance dicha fecha. Coste acumulado: Se trata del coste asociado a la recarga activa en función de la potencia suministrada hasta el momento de la consulta de dicha variable

117 Sistema desarrollado AÑADIR MÉTODO DE PAGO Figura 35.- Caso de uso -Añadir método de pago Es necesario que el usuario disponga de varios métodos de pago disponibles para que éste efectúe el pago de la recarga después de realizar la misma. Para ello, la app proporciona varios métodos de pago, entre los cuales el usuario podrá seleccionar el que más le convenga para pagar la recarga. Para ello deberá primeramente elegir el método de pago, y posteriormente introducir los datos necesarios relacionados con ese método de pago (por ejemplo: número de tarjeta de crédito, cuenta de PayPal, etc)

118 Sistema desarrollado EFECTUAR PAGO DE LA RECARGA Figura 36.- Caso de uso - Efectuar pago de la recarga Después de realizar la recarga del VE, es necesario efectuar el pago correspondiente a la misma, para ello el usuario efectuará el pago utilizando un método de pago previamente añadido por el mismo o utilizando el pago predeterminado establecido por el usuario (es la opción más rápida)

119 Sistema desarrollado SELECCIONAR MÉTODO DE PAGO COMO PREDETERMINADO Figura 37.- Caso de uso - Seleccionar método de pago como predeterminado El usuario podrá seleccionar un método de pago como predeterminado, de tal forma que realizar el pago de la recarga se efectuará directamente utilizando el método de pago predeterminado

120 Sistema desarrollado ENVIAR AVISO DE AVERÍA DEL PUNTO DE RECARGA Figura 38.- Caso de uso -Enviar notificación de avería del punto de recarga Hay situaciones en las que el propietario del VE a la hora de utilizar el poste de recarga puede encontrarse con que el propio poste de recarga no esté disponible por avería. También puede suceder que el poste de recarga haya sufrido ataques por parte de vándalos y haya sido destrozado. Es importante conocer cuál es la estado de operatividad del poste de recarga tanto para los usuarios de VE como para la empresa gestora de la estación de recarga. Los usuarios

121 Sistema desarrollado de VE deben conocer si el punto de recarga que quieren reservar o tienen reservado está averiado o no para tomar las decisiones más convenientes para la recarga de su VE. La empresa gestora del punto de recarga debe conocer en todo momento si su estación de recarga está operativa o no, para que en caso de estar no operativa pueda emprender las medidas necesarias para que vuelva a estar operativo de nuevo. También es importante conocer, si es posible, cuál es la causa de la no operatividad, ya que puede ser útil a la empresa gestora el conocimiento de esto para determinar las medidas a emprender para la reparación del punto de recarga sin necesidad de una comprobación física del estado del mismo. Para ello la app va a proporcionar un servicio mediante el cual serán los propios usuarios de los puntos de recarga los que informen de las averías de los postes de recarga. El usuario podrá enviar avisos acerca del mal funcionamiento del poste de recarga. Dichos avisos serán procesados por la Aplicación Gestora y serán publicadas para que sean visibles a todos los usuarios y así conozcan el estado del poste de recarga, y además será enviado a la empresa gestora del poste de recarga con el objetivo de que ésta se ocupe de la reparación de la misma para que vuelva a funcionar de forma correcta en la mayor brevedad posible. Los postes de recarga dispondrán de un código BIDI que identifique al poste de recarga. De esta forma, el usuario escaneará el BIDI, detallará la avería del poste de recarga y dicho aviso será enviado a la aplicación gestora para que sea gestionado

122 Sistema desarrollado SELECCIONAR MODO DE RECARGA GESTIONADA Figura 39.- Caso de uso - Seleccionar modo de recarga gestionada El usuario podrá modificar el modo de recarga cuando desee. Puede cambiar de modo de recarga no gestionada a modo de recarga gestionada para la recarga de su VE. Cuando el usuario selecciona modo de recarga gestionada para una determinada recarga, deberá introducir el tiempo de recarga deseado

123 Sistema desarrollado SELECCIONAR MODO DE RECARGA NO GESTIONADA Figura 40.- Caso de uso -Seleccionar modo de recarga no gestionada El usuario podrá elegir modo de recarga no gestionado para la recarga de su VE. Al seleccionar ese modo de recarga, el usuario deberá especificar dos variables: Velocidad de recarga: puede ser de cuatro tipos: o Muy lenta. o Lenta. o Semirrápida. o Rápida

124 Sistema desarrollado SOC final: se trata de la carga final del vehículo eléctrico cuando finalice la recarga. En función de dichas variables, la Aplicación Gestora realizará la gestión de la recarga del vehículo eléctrico para cumplir con los parámetros especificados por el usuario. Este caso de uso se contempla para los casos en que: El usuario utiliza un poste de recarga público que requiere reserva previa del mismo. El usuario utiliza un poste privado que no requiere reserva previa. MODIFICAR VELOCIDAD DE RECARGA Figura 41.- Caso de uso -Modificar tiempo máximo de recarga La app permitirá al usuario modificar la velocidad de recarga asociada a la recarga de su vehículo eléctrico

125 Sistema desarrollado Una vez el usuario ha solicitado la modificación de la velocidad de recarga, la Aplicación Gestora realizará la confirmación en función de las características del poste de recarga, ya que no todos los postes de recarga cuentan con los cuatro tipos de velocidad de recarga. En caso de que se confirme la nueva velocidad de recarga, la Aplicación Gestora enviará la nueva planificación de carga al poste de recarga donde se esté dando la recarga eléctrica. MODIFICAR SOC FINAL DE LA RECARGA Figura 42.- Caso de uso -Modificar coste máximo de recarga La app permitirá al usuario modificar el estado de la carga final asociada a la recarga de su vehículo eléctrico

126 Sistema desarrollado Una vez el usuario ha solicitado la modificación del estado de la carga final, la Aplicación Gestora realizará la confirmación y se enviará la nueva planificación al poste de recarga correspondiente. ANULAR RESERVA DEL PUNTO DE RECARGA Figura 43.- Caso de uso -Anular reserva de punto de recarga Hay casos en los que el usuario desea cambiar la estación de recarga reservada. Para ello, la app proporcionará al usuario la posibilidad de anular la reserva realizada en dicho punto de recarga, y realizar la reserva del punto de recarga deseado. La anulación de la reserva no conllevará ningún tipo de restricción, sin embargo, la nueva reserva de la estación de recarga estará sujeta a disponibilidad en caso de que la estación sea utilizada por varios usuarios

127 Sistema desarrollado AÑADIR VEHÍCULO ELÉCTRICO Figura 44.- Añadir vehículo eléctrico Cuando el propietario de un VE busca una estación de recarga donde recargar su VE, pueden aparecer estaciones de recarga que no son compatible con su vehículo eléctrico, y por lo tanto reservar una estación de forma incorrecta. Además el precio del kwh puede diferir en gran medida entre estaciones de recarga, debido a la compa-venta de energía que pueden efectuar los gestores de carga gracias al

128 Sistema desarrollado sistema Vehicle to Grid V2G, en el cual la energía puede ser vendida a la red eléctrica por el conductor de un vehículo todo-eléctrico o híbrido enchufable. Sería útil para el usuario conocer el coste de la recarga aproximado de su VE en cada estación de recarga en función del precio del kwh de cada estación, del SOC inicial del vehículo eléctrico, de la capacidad máxima de la batería CAP. Para ello la app proporciona un servicio mediante el cual el usuario puede añadir sus vehículos eléctricos de forma local. Al añadir un vehículo eléctrico, el usuario introduce la siguiente información del mismo: Marca y modelo del vehículo eléctrico: se deberá introducir la marca y el modelo del vehículo eléctrico en cuestión. SOC inicial del vehículo eléctrico: deberá ser introducido por el usuario de forma manual. Este dato servirá para que la app nos pueda proporcionar información del coste aproximado que nos supondría la recarga del vehículo eléctrico en cada estación de recarga. Capacidad máxima de la batería del vehículo eléctrico CAP: la capacidad máxima de la batería es otro parámetro que junto con el SOC inicial del vehículo eléctrico, nos proporcionará el coste aproximado de realizar la recarga en cada estación de recarga mostrada

129 Sistema desarrollado INTRODUCIR SOC DEL VEHÍCULO Figura.- 1 Caso de uso- Introducir SOC del vehículo eléctrico Antes de buscar estaciones de recarga para recargar el VE, es necesario que el conductor introduzca el SOC del VE, para que en la búsqueda se muestren las estaciones de recarga con el coste aproximado. Para ello, el conductor deberá seleccionar el coche que desea recargar, y modificar el SOC del mismo introduciendo el porcentaje correspondiente

130 Sistema desarrollado 5.2 DISEÑO DEL SISTEMA ARQUITECTURA DEL SISTEMA Figura 45.- Arquitectura del sistema gestor de recargas de vehículos eléctricos

131 Sistema desarrollado El sistema consta de tres partes diferenciadas: La aplicación móvil, que se trata del front-end del sistema. La aplicación será utilizada por los propietarios de los vehículos eléctricos para gestionar la recargas de sus vehículos. La Aplicación Gestora, que se trata del back-end del sistema. Integra varios módulos encargados de realizar la gestión de las estaciones de recarga. Las estaciones de recarga: se tratan de los lugares donde se recargan las baterías de los vehículos eléctricos DISEÑO DE LA APLICACIÓN MÓVIL La aplicación móvil se va a estructurar de tal forma que le resulte fácil y cómoda la navegación a través de la misma al usuario, contará con una pantalla inicial donde el usuario deberá introducir sus credenciales de identificación para acceder a las funciones prestadas

132 Sistema desarrollado Figura 46.- Aplicación móvil desarrollada: pantalla de login Una vez se ha autenticado el usuario, se le redirige a la página principal de la aplicación donde se muestran las funciones principales prestadas por la aplicación móvil. En la página principal aparecerán las siguientes secciones: Buscar estaciones de recarga: si el usuario selecciona esta sección se le redirigirá a un página donde podrá realizar la búsqueda de estaciones de recarga introduciendo los parámetros solicitados en la misma para la búsqueda. Mis recargas activas: en esta sección se mostrarán las recargas que se encuentren activas. Así el usuario podrá ver información en tiempo real relacionada con las recargas de sus vehículos eléctricos que se estén llevando a cabo

133 Sistema desarrollado Mis reservas activas: si el usuario entra en esta sección, podrá ver las reservas que tiene activas dándole la posibilidad de realizar la modificación de alguna de ellas o la anulación de la misma. Mis vehículos eléctricos: en esta sección el usuario podrá añadir sus vehículos eléctricos y almacenarlos de forma local. Una vez que ha añadido los vehículos eléctricos, podrá definir de forma manual cuál es el SOC actual de su VE para que la app muestre el coste aproximado de la recarga del VE tomando como partida dicho SOC en cada una de las estaciones de recarga mostradas. Mis postes privados: en esta sección aparecen los postes de recarga privados, es decir, los postes de recarga que únicamente puede utilizar una persona. En este caso no es necesaria la reserva previa de la estación de recarga. Únicamente será necesario la especificación de las preferencias de recarga. Facturación: en esta sección se mostrará por una parte el histórico de facturas que se han pasado en concepto de las recargas realizadas por el usuario y por otra parte se mostraran los métodos de pago disponibles así como el método predeterminado en caso de haya sido seleccionado por le usuario. Notificar incidencia: si el usuario accede a esta sección, tendrá la opción de seleccionar el tipo de incidencia a enviar en caso de que la hubiera tenido, y enviársela a la Aplicación Gestora para que se hagan cargo de la misma

134 Sistema desarrollado Figura 46.- Aplicación móvil desarrollada: pantalla principal Si el usuario deseara realizar una búsqueda de estaciones de recarga para recargar su VE, tendría que pulsar en Buscar estaciones de recarga. Una vez hecho eso, se le redirigirá a la página correspondiente para realizar la búsquea de estaciones de recarga. En dicha página aparecerán varios campos a rellenar para realizar la búsqueda: Destino: el usuario debe introducir cuál es su destino, de esta forma la app mostrará las estaciones cercanas a dicho destino introducido. Fecha de inicio de reserva: el usuario debe introducir el día de inico y la hora en que desea reservar la estación. Fecha final de reserva: el usuario debe introducir el día y la hora final de la reserva

135 Sistema desarrollado Figura 48.- Aplicación móvil desarrollada: Buscador de estaciones de recarga Una vez que el usuario ha introducido las preferencias de búsqueda, la app mostrará al usuario que realizó la búsqueda los resultados de la misma que se ajustan a las preferencias introducidas por el mismo. La app mostrará cada una de las estaciones disponibles con el nombre las mismas, su disponiblidad y la distancia que hay desde la ubicación del usuario

136 Sistema desarrollado Figura 49.-Aplicación móvil desarrollada: Resultados de la búsqueda Si el usuario decide reservar una de las estaciones de recarga deberá seleccionar la misma. Una vez ha confirmado la reserva, se le redirigirá a página donde tiene que elegir el tipo de recarga que desea realizar: Recarga gestionada. Recarga no gestionada

137 Sistema desarrollado Figura 50.- Aplicación móvil desarrollada: pantalla de selección de modo de recarga Si el usuario elige recarga gestionada, se le mostrará una página en la que deberá introducir las preferencias de recarga para este modo de recarga que son: Tiempo de recarga: deberá introducir el tiempo de recarga en horas. SOC final: deberá intoducir el SOC final esperado

138 Sistema desarrollado Figura 51.- Aplicación móvil desarrollada: Pantalla de en la que el usuario debe introducir las preferencias de recarga gestionada En caso de que el usuario elija recarga no gestionada, se le mostrará una página en la que deberá introducir las preferencias de recarga para este modo de recarga que son: SOC final: se trata del estado de la carga final esperado. Velocidad de recarga: opción muy lenta, lenta, semirrápida y rápida

139 Sistema desarrollado Figura 52.- Aplicación desarrollada: pantalla en la que el usuario deberá introducir las preferencias de recarga no gestionada. Introducción de SOC final esperado. Figura 53.- Aplicación desarrollada: pantalla en la que el usuario deberá introducir las preferencias de recarga no gestionada. Selección de velocidad de recarga

140 Sistema desarrollado El usuario podrá ver las recargas que tenga activas así como los datos asociados a ellas, como pueden ser el estado de la carga en dicho momento, el estado de conexión al poste de recarga (conectado o no conectado), y el estado de la recarga (recargando o no recargando). Además se le proporcionará al usuario la posibilidad de añadir sus vehículos eléctricos para facilitarle la búsqueda de estaciones de recarga disponibles compatibles con la marca y modelo de su vehículo eléctrico. Para ello el usuario deberá entrar en la sección de Mis vehículos eléctricos. En esta sección también se mostrará un slider que permitirá al usuario introducir el SOC del vehículo de forma manual para que la app muestre el coste aproximado de la recarga en cada estación de recarga compatible con su vehículo eléctrico Figura 54.- Aplicación desarrollada: Sección donde aparecen los vehículos eléctricos del usuario Una vez realizada la recarga, el usuario podrá realizar el pago correspondiente a la misma a través de la aplicación. Para realizar el pago deberá entrar en la sección de Facturación y seleccionar el método de pago preferido para realizar el pago por la

141 Sistema desarrollado recarga. En esta sección también se muestran el histórico de las últimas facturas correspondientes a recargas pasadas. En dicho histórico de facturas se muestra por cada factura los siguientes datos: El coste de la recarga La fecha de pago de la factura El vehículo eléctrico que fue recargado Figura 55.- Aplicación desarrollada: pantalla de facturación en la que se muestra el histórico de facturas y los métodos de pago disponibles Si el usuario hubiera tenido algún problema en la recarga de su vehículo eléctrico por motivos de operatividad del poste de recarga, por deterioro de cierta partes de la estacion de recarga o por otras causas,podrá enviar la incidencia para que sea atendida y solucionada en la mayor brevedad posible. Para ello tendrá que dirigirse a las sección de Notificar incidencia donde se le mostrará un conjunto de incidencias y un apartado de Otros por si se tratara de una incidencia que no apareciera en la misma

142 Sistema desarrollado Una ves seleccionada o indicada la incidencia, el usuario pulsará el botón Enviar y se enviará la incendencia para que sea tratada y solventada en la mayor brevedad. Figura 56.- Aplicación desarrollada: pantalla en la que el usuario puede enviar una notifiación de incidencia DISEÑO DE LA APLICACIÓN GESTORA Modelo de datos de la Aplicación Gestora A continuación se muestra un diagrama del esquema relacional de la base datos que tiene el sistema propuesto en este documento

143 Sistema desarrollado Figura 47.- Modelo de datos de la Aplicación gestora

144 Sistema desarrollado La siguiente tabla muestra las entidades del modelo: Tabla 1.- Entidades del modelo de datos de la Aplicación Gestora Entidades Nombre USUARIO CLIENTE ESTACION_RECARGA_DESCRIPCION Descripción breve Contiene los datos de la persona que hace uso de las funcionalidades que incorpora la Aplicación Gestora mediante la aplicación móvil instalada en su Smartphone. Se trata del propietario de los puntos de carga donde se conectan los vehículos. Este cliente tendrá un contrato con un comercializador. Se trata de la estación de recarga gestionada por la aplicación gestora. Esta entidad almacena características propias de cada estación de recarga. ESTACION_RECARGA_PLANIFICACIÓN Contiene información acerca del estado de la reserva de cada uno de las estaciones de recarga. SENSOR_ESTADO SENSOR_DESCRIPCION FACTURAS RESERVAS AVISOS INCIDENTES RECARGAS RECARGAS_TIEMPO_REAL VEHICULOS Contiene la identificación y el estado de cada sensor de parking instalado en cada estación de recarga Contiene la identificación, la marca, el modelo y el número de serie del sensor de la estación de recarga. Tabla que contiene la identificación de la factura, el pago total y el estado del pago(pendiente de pago o pagado) Tabla que contiene los parámetros que definen cada reserva de punto de recarga. Contiene los avisos enviados por los usuarios Contiene los incidentes generados a partir de los avisos. Contiene toda la información relacionada con las recargas de los VE Contiene toda la información relacionada con las recargas que se están realizando en ese momento. Se trata de la tabla que contiene todos los vehículos registrados en el sistema, todos ellos asociados a su usuario correspondiente

145 Sistema desarrollado Por último, a continuación se explican los distintos atributos de las entidades del modelo de datos propuesto. Tabla 2.- Entidad USUARIO del modelo de datos de la Aplicación Gestora Atributos de la entidad USUARIO Nombre Descripción breve ID_USUARIO NOMBRE APELLIDOS NIF Identificación del usuario que posee uno o más vehículos eléctricos Nombre del usuario Apellidos del usuario Documento de identidad del usuario Tabla 3.-Entidad ESTACION_RECARGA_DESCRIPCION del modelo de datos de la Aplicación Gestora Atributos de la entidad ESTACION_RECARGA_DESCRIPCION Nombre ID_ESTACION ID_CLIENTE ID_SENSOR Descripción breve Identificador del poste de recarga Identificador del cliente del poste de recarga Identificador del sensor del poste de recarga RECARGA_RAPIDA Variable que determina si el poste de recarga admite recarga rápida o no CONECTOR POTENCIA Determina el/los conector/es que dispone la estación de recarga Potencia que suministra la estación de recarga (en kwh) INTENSIDAD_MAX Intensidad máxima que suministra la estación de recarga(en Amperios) TENSION Tensión de la estación de recarga(en Voltios) MODO_DE_CARGA Determina los modos de carga que admite la estación de recarga LATITUD LONGITUD Latitud en coordenadas de la posición geográfica de la estación de recarga Longitud en coordenadas de la posición geográfica de la estación de recarga

146 Sistema desarrollado Tabla 4.-Entidad SENSOR_ESTADO del modelo de datos de la Aplicación Gestora Atributos de la entidad SENSOR_ESTADO Nombre Descripción breve ID_SENSOR Identificador del sensor de parking del poste de recarga ESTADO_SENSOR Estado del sensor del parking: parking ocupado o libre Tabla 5.- Entidad ESTACION_RECARGA_PLANIFICACION del modelo de datos de la Aplicación Gestora Atributos de la entidad ESTACION_RECARGA_PLANIFICACION Nombre Descripción breve ID_ESTACION Identificador del poste de recarga ESTADO_RESERVA_ESTACION Se trata del estado de la estación : reservada o no reservada Tabla 6.-Entidad SENSOR_DESCRIPCION del modelo de datos de la Aplicación Gestora Atributos de la entidad SENSOR_DESCRIPCION Nombre Descripción breve ID_SENSOR Identificador del sensor de parking del poste de recarga NUM_SERIE Número de serie del sensor de parking MARCA Marca del sensor de parking MODELO Modelo del sensor de parking

147 Sistema desarrollado Tabla 7.-Entidad RECARGAS del modelo de datos de la Aplicación Gestora Atributos de la entidad RECARGAS Nombre Descripción breve ID_RECARGA Identificador de la recarga ID_ESTACION Identificador de la estación de recarga ID_VEHICULO Identificador del vehículo que realiza la reserva FECHA_IN Fecha en que comienza la recarga FECHA_OUT Fecha en que finaliza la recarga SOC_INI SOC inicial del vehículo eléctrico TIEMPO_RECARGA Tiempo de recarga( modo gestionado) MODO_RECARGA Modo de recarga :gestionado o no gestionado VELOCIDAD_RECARGA SOC_FIN ID_FACTURA ENERGIA_TOTAL Se trata de la velocidad de recarga (modo no gestionado) SOC final esperado por el usuario Identificador de la factura asociada a la recarga Energía total suministrada en la recarga Tabla 8.-Entidad RECARGAS_TIEMPO_REAL del modelo de datos de la Aplicación Gestora Atributos de la entidad RECARGAS_TIEMPO_REAL Nombre ID_RECARGA ID_ESTACION ID_VEHICULO TIEMPO_REST ESTADO_RECARGA POTENCIA_SUM SOC_ACTUAL Descripción breve Identificador de la recarga Identificador de la estación de recarga Identificador del vehículo que realiza la reserva Tiempo restante de la recarga del VE Estado de la recarga : estacionado recargando, estacionado no recargando, no estacionado no recargando Potencia por minuto en KW SOC del vehículo obtenido del propio vehículo

148 Sistema desarrollado Tabla 9.-Entidad CLIENTE del modelo de datos de la Aplicación Gestora Atributos de la entidad CLIENTE Nombre Descripción breve ID_CLIENTE Identificador de la empresa gestora CIF CIF de la empresa gestora Tabla 10.-Entidad AVISOS del modelo de datos de la Aplicación Gestora Atributos de la entidad AVISOS Nombre Descripción breve ID_AVISOS Identificador del aviso ID_ESTACION ID_CLIENTE TIPO_AVISO Identificador del poste de recarga sobre el cual se ha realizado el aviso Identificador de la empresa gestora Se trata del tipo de aviso que ha enviado el usuario. Tabla 11.-Entidad FACTURAS del modelo de datos de la Aplicación Gestora Atributos de la entidad FACTURAS Nombre Descripción breve ID_FACTURA Se trata del identificador de la factura POTENCIA_SUM Potencia suministrada al vehículo eléctrico en la recarga correspondiente COSTE_RECARGA Se trata del coste de la recarga ESTADO_PAGO Estado de pago: pagado o pendiente

149 Sistema desarrollado Tabla 12.-Entidad VEHICULOS del modelo de datos de la Aplicación Gestora Atributos de la entidad VEHICULOS Nombre Descripción breve ID_VEHICULO Se trata del identificador del vehículo ID_USUARIO Identificador del usuario MARCA Marca del coche SOC_INI CAP Estado de la carga inicial del vehículo(obtenido de la APP, introducido por el usuario) Capacidad de la batería del vehículo Tabla 13.-Entidad RESERVAS del modelo de datos de la Aplicación Gestora Atributos de la entidad RESERVAS Nombre Descripción breve ID_RESERVA Se trata del identificador de la reserva ID_ESTACION Identificador de la estación de recarga ID_VEHICULO Identificador del VE ID_RECARGA Identificador de la recarga FECHA_INI Fecha de inicio de la reserva (formato DD/MM/AA HH:MM) FECHA_FIN Fecha de fin de reserva (formato DD/MM/AA HH:MM) TIEMPO_RECARGA Tiempo de recarga( modo gestionado) MODO_RECARGA Modo de recarga : gestionado o no gestionado VELOCIDAD_RECARGA Se trata de la velocidad de recarga (modo no gestionado) SOC_FIN SOC final esperado por el usuario Tabla 14.-Entidad INCIDENCIAS del modelo de datos de la Aplicación Gestora Atributos de la entidad INCIDENCIAS Nombre Descripción breve ID_INCIDENCIA Identificador de la incidencia ID_ESTACION ID_CLIENTE PRIORIDAD Identificador del poste de recarga sobre el cual se ha realizado el aviso Identificador de la empresa gestora Prioridad de la incidencia

150 Sistema desarrollado 5.3 IMPLEMENTACIÓN APLICACIÓN GESTORA Diagramas de flujo En esta sección vamos a representar los diagramas de flujo correspondientes a los procesos de la Aplicación Gestora que han sido desarrollados con la herramienta BPM (Business Process Management) de IBM. AÑADIR RESERVA Figura 48.-Diagrama de flujo: añadir reserva

151 Sistema desarrollado El propietario del VE realiza una búsqueda de estaciones de recarga introduciendo previamente las preferencias: Fecha de inicio de reserva. Fecha de fin de reserva. Destino. El módulo de gestión de reservas le devuelve la lista de estaciones de recarga compatibles con las preferencias introducidas. El propietario del VE selecciona la estación de recarga deseada. Una vez seleccionada, el módulo de gestión de reservas bloquea la estación para dicha franja de fechas seleccionada para evitar entrar en conflicto con otras personas que quieran reservar esa estación. El usuario una vez ha confirmado la reserva, el módulo añade la reserva a la BBDD. Si la reserva contiene preferencias de recarga gestionada, dichas preferencias se envían al gestor de cargas para que realice la planificación de carga. En los demás casos, se procedería al desbloqueo de la estación de recarga y quedaría finalizado el proceso

152 Sistema desarrollado CONTROL DE ADMISIÓN Y COMIENZO DE LA RECARGA Figura 49.-Diagrama de flujo: control de admisión y comienzo de la recarga Una vez se ha llevado a cabo la identificación del VE en la estación de recarga, el módulo de gestión de recargas comprueba que dicho vehículo ha realizado la reserva previa de la estación. En caso de que la comprobación confirme la reserva de dicho VE, se añade una recarga a la BBDD con las preferencias correspondientes a la misma. En caso de que se trate de una recarga gestionada, el gestor de cargas enviará la planificación de carga a la estación de recarga, y posteriormente comenzará la recarga

153 Sistema desarrollado En caso de que sea una recarga no gestionada, el módulo de gestión de recargas enviará las preferencias de recarga a la estación de recarga. Una vez se ha iniciado la recarga, se notificará al propietario del VE del comienzo de la recarga. En caso de que el VE no hubiera realizado una reserva previa de la estación, el módulo de gestión de recargas le notificaría de que la recarga no se puede realizar, y el poste de recarga se bloquearía impidiendo así la recarga del VE. GESTIÓN DE AVISOS Figura 50.- Diagrama de flujo: gestión de avisos Un propietario de un VE envía un aviso de una incidencia. El módulo de gestión de avisos realiza una comprobación en su BBDD de si existe ya ese aviso. En caso de que no exista, se procede al procesamiento del aviso para realizar la asignación del equipo que se encargará de solventar dicha incidencia y la asignación de la prioridad del aviso. Una vez procesado el aviso, se envía la incidencia al equipo que se encargará de ello, y se añade a la BBDD de la Aplicación Gestora. Una vez se haya resuelto la incidencia se eliminará la misma de la BBDD

154 Sistema desarrollado MODIFICAR PREFERENCIAS DE RECARGA Figura 51.- Diagrama de flujo: modificar preferencias de recarga

155 Sistema desarrollado El usuario realiza una modificación de las preferencias de la recarga de su VE previamente a la ejecución de la misma. Una vez ha confirmado la modificación de las preferencias de la recarga, se actualiza la reserva correspondiente. Si se trata de una recarga gestionada, se envían las nuevas preferencias de recarga al gestor de cargas para que planifique la carga. Reglas de negocio MÓDULO DE GESTIÓN DE AVISOS En este apartado vamos a explicar con detalle el proceso de implementación del módulo de gestión de avisos de la Aplicación Gestora. En primer lugar indicaremos la herramienta utilizada para lograr el objetivo marcado y posteriormente mostraremos el procedimiento seguido para lograr el desarrollo del módulo en cuestión. Por último se realizarán unas pruebas para verificar la correcta implementación del módulo. Herramienta utilizada Para el desarrollo del módulo de gestión de avisos se ha hecho uso de la herramienta Websphere Operational Decision Manager V8.5 de IBM, de ahora en adelante ODM, una herramienta capaz de integrar sucesos y reglas de negocio para automatizar la toma de decisiones de todos los procesos y aplicaciones. En nuestro caso, se van a tomar decisiones relacionadas con avisos recibidos de los clientes. El módulo de gestión de avisos se encargará de tomar decisiones sobre la asignación del equipo encargado de solventar el aviso y la asignación de prioridad al aviso

156 Sistema desarrollado Desarrollo del modulo Para empezar a desarrollar el modulo comenzaremos diseñando las reglas de negocio utilizando el Rule Designer, herramienta componente del ODM. En primer lugar creamos un proyecto de reglas, que en mi caso lo he llamado alert management. Figura 52.- Rule Designer ODM: Creación de un nuevo proyecto de reglas Antes de todo, generamos un modelo de objetos de negocio BOM a partir de un schema XSD previamente creado. A continuación se muestra el schema creado

157 Sistema desarrollado Figura 53.- Rule Designer ODM: Schema creado para la implementación del módulo de gestión de avisos de la Aplicación Gestora El schema está compuesto por tres complex types: Incident: contiene elementos que tienen información sobre el identificador de la incidencia (id), la gravedad de la incidencia (severity),prioridad (priority), mensaje relacionado con la incidencia (messages),el poste de recarga relacionado con la incidencia (post),el cliente que envía la incidencia (client), tipo de incidencia (type),y el equipo que se encarga de solventar la incidencia (team). Post: contiene elementos que tienen información sobre el identificador del poste de recarga (id) y la zona donde se encuentra el poste de recarga (zone). Client: contiene los elementos que tienen información relacionada con el identificador del cliente que envía la incidencia (id) y el tipo de cliente (type). Un cliente enviará un aviso de incidencia, y el módulo de Gestión de Avisos asignará un equipo que solucione dicha incidencia y una prioridad a la incidencia

158 Sistema desarrollado Por lo tanto tendremos como entradas del módulo una incidencia, un cliente y un poste de recarga asociado a dicha incidencia, y como salidas tendremos la prioridad y el equipo asignado. Figura 54.- Rule Designer ODM: variables de entrada y salida para la toma de decisiones Después vamos a crear un paquete de reglas el cual va a contener las tablas de decisión de asignación de prioridad y equipo. A continuación se muestra la tabla de decisión de asignación de equipo. La asignación del equipo que soluciona la incidencia es en función del tipo de incidencia y zona del poste de recarga. Figura 55.- Rule Designer ODM: Tabla de decisión de asignación de equipo gestor de la incidencia

159 Sistema desarrollado La asignación de prioridad de incidencia es en función del tipo de cliente que envía dicho aviso de incidencia y la gravedad de la incidencia. A continuación se muestra la tabla de decisión correspondiente. Figura 56.-Rule Designer ODM: Tabla de decisión de asignación de prioridad de la incidencia Una vez creadas las reglas de decisión, vamos a crear un flujo de reglas que va a determinar el orden de ejecución de las reglas diseñadas. En nuestro caso hemos determinado que en primer lugar se ejecute la regla de asignación de prioridad y a continuación la asignación del equipo

160 Sistema desarrollado Figura 57.- Rule Designer ODM: Flujo de reglas del sistema de toma de decisiones En este apartado vamos a realizar unas pruebas de funcionamiento de las reglas de decisión creadas en el apartado de implementación para la implementación del módulo de gestión de avisos. Para realizar las pruebas de ejecución, introduciremos primeramente los parámetros de entrada y dejaremos en blanco las salidas esperadas que son la prioridad de la incidencia y el equipo asignado para solventar la incidencia

161 Sistema desarrollado Figura 58.- Prueba de ejecución del módulo de gestión de avisos implementado: Variables de entrada

162 Sistema desarrollado Figura 59.- Prueba de ejecución del módulo de gestión de avisos implementado: Variables de entrada

163 Sistema desarrollado Y los resultados son los siguientes: Figura 60-.Prueba de ejecución del módulo de gestión de avisos implementado: Resultados de las pruebas

164 Sistema desarrollado Los resultados son los esperados, ya que la prioridad asignada y el equipo se corresponden con las decisiones determinadas en el proyecto de reglas APLICACIÓN MÓVIL Programación de la aplicación móvil En la programación de la aplicación móvil se ha utilizado el lenguaje de programación HTML5, además de CSS3 y JavaScript. La razón por la cual se ha desarrollado con este conjunto de lenguajes de programación es conseguir que la aplicación pueda ser ejecutada en cualquier dispositivo móvil sin tener problemas de compatibilidad. Así pues conseguimos que dispositivos con sistemas operativos aún emergentes como pueden ser Firefox OS y Ubuntu, puedan ejecutar la aplicación. Para que la aplicación móvil tenga una interfaz gráfica amigable e intuitiva para el usuario, se ha hecho uso de las librerías de JQuery Mobile. La aplicación móvil está estructurada en diez pantallas. Una de ellas es la pantalla de login donde el usuario inicia sesión. Otra de ellas es la pantalla principal, donde están los enlaces a los servicios prestados. Y el resto de pantallas se corresponde con los servicios que presta la aplicación. Comunicación con la Aplicación Gestora Para lograr la comunicación de la aplicación móvil con la Aplicación Gestora, se utilizará la API para JavaScript que proporciona MQTT. MQTT es un protocolo de mensajería extremadamente simple y ligera. Su arquitectura de publicación / suscripción está diseñada para ser abierta y fácil de implementar, con un máximo de miles de clientes remotos susceptibles de ser apoyados por un único servidor. Estas características hacen que MQTT sea ideal para el uso en ambientes con

165 Sistema desarrollado un ancho de banda donde la red es baja o cuando haya alta latencia y con dispositivos remotos que podrían verse limitados por sus capacidades de procesamiento y memoria. MQTT minimiza los requisitos de ancho de banda y recursos del dispositivo empleado al intentar garantizar la fiabilidad y la entrega de las comunicaciones. El protocolo MQTT tiene las siguientes características: MQTT es un protocolo abierto, para hacer más fácil adoptar y adaptar la amplia variedad de dispositivos, plataformas y sistemas operativos que se utilizan en el borde de una red. Utiliza un modelo de publicación / suscripción como modelo de mensajería que facilita la distribución de uno a muchos dispositivos. El envío de aplicaciones o dispositivos no necesitan saber nada sobre el receptor, ni siquiera su dirección. Es un protocolo ideal para redes de ancho de banda limitados (bajo ancho de banda, alta latencia, límites de datos, conexiones frágiles). Las cabeceras de los mensajes MQTT se guardan de la manera más pequeña posible. Esta cabecera fija tan solo ocupa dos bytes. Múltiples servicios permiten flexibilidad en el manejo de diferentes tipos de mensajes. Los desarrolladores pueden indicar, por ejemplo, cómo serán entregados los mensajes. Está diseñado específicamente para dispositivos remotos con poca memoria o potencia de procesamiento. Tiene un soporte integrado de recuperación de la comunicación entre el cliente y el servidor. El servidor es informado cuando una conexión con el cliente se interrumpe de manera anormal, permitiendo que el mensaje pueda ser reenviado o preservarlo para su posterior entrega

166 Sistema desarrollado Como hemos comentado anteriormente el protocolo MQTT se basa en el principio de los mensajes de publicación y la suscripción a temas, que normalmente se hace referencia como una publicación / suscripción modelo. Los clientes pueden suscribirse a temas que les interesen y así recibir cualquier mensaje que se publique en los temas que se han suscrito previamente. Como alternativa, los clientes pueden publicar mensajes en los temas, así ponerlos a disposición de todos suscriptores de esos temas. Figura 61.- Esquema de conexión mediante el protocolo MQTT Los mensajes en MQTT se publican en temas, que pueden ser considerados como áreas temáticas. Los clientes, a su vez, pueden subscribirse para recibir mensajes particulares mediante la suscripción a un tema. Las suscripciones pueden ser explícita, lo que limita los mensajes que se reciben con el tema específico que nos ocupa o puede utilizar designadores, como un signo de número (#) para recibir mensajes con una gran variedad de temas. MQTT define tres niveles de calidad de servicio (QoS) para la entrega de mensajes, con cada nivel designaremos una mayor garantía de entrega por parte del servidor para asegurar que el mensaje se entregue con éxito. Los niveles más altos de calidad de

167 Sistema desarrollado servicio que aseguran la entrega de los mensajes a su destino pueden provocar que se consuma más ancho de banda en la red llegando a provocar retrasos debido a problemas de latencia. Con MQTT, el servidor guarda el mensaje incluso después de haber sido enviado a todos los suscriptores actuales. Si una nueva suscripción se presenta para el mismo tema, los mensajes retenidos se envían al nuevo cliente de suscripción. Cuando un cliente MQTT se conecta al servidor, se establece el clean sesión flag. Si el indicador está fijado como true, todas las suscripciones del cliente se eliminan cuando se desconecta del servidor. Si el indicador se establece en false, las suscripciones de los clientes no se eliminan, después de una desconexión. En este caso, los mensajes posteriores, van llegando en una alta calidad de servicio de designación y se van almacenando para que la entrega se realice cuando la conexión se restablece. Este uso es opcional. Cuando un cliente se conecta a un servidor, se puede informar al servidor que tiene un testamento, o un mensaje, que debe publicarse en un tema o temas en el caso de una inesperada desconexión. Un testamento es particularmente útil en la configuración de alarmas de seguridad o cuando el encargado de controlar el funcionamiento de los puntos de recarga en el caso del vehículo eléctrico quiere saber de inmediato cuando se ha perdido conexión con un determinado sensor remoto que se encontraba en contacto con la red

168 Análisis de resultados Capítulo 6 ANÁLISIS DE RESULTADOS EJEMPLO DE RECARGA NO GESTIONADA Recarga no gestionada en poste de recarga privado Vamos a analizar los resultados de la implementación del caso de uso en el cual el usuario utiliza un poste de recarga privado y realiza la gestión de las preferencias de la recarga a través de la aplicación móvil. En la implementación utilizaremos un Arduino con conexión a internet que representa el poste de recarga. Al tratarse de un poste de recarga privado, es decir, que es propiedad del usuario, no se requiere previa reserva del punto de recarga. Así pues, supongamos que el usuario llega con su vehículo eléctrico y lo conecta al poste de recarga. El usuario abre la aplicación móvil, y mira sus postes de recarga privados, en la sección de Mis postes privados

169 Análisis de resultados Figura 62.- Implementación de la aplicación móvil: pantalla de mis postes privados La aplicación móvil muestra el nombre del poste de recarga y la localización del mismo. Se puede observar en el poste de recarga que está conectado el vehículo ya que el led verde está encendido, y no está recargando ya que el led rojo está apagado

170 Análisis de resultados Figura 63.- Arduino con led verde encendido notificando que está conectado el VE El usuario selecciona el poste de recarga y posteriormente introduce las preferencias de recarga no gestionada. Figura 64.- Implementación de la aplicación móvil: pantalla de recarga no gestionada

171 Análisis de resultados El usuario quiere que el vehículo se cargue hasta el 100% de su capacidad, y selecciona la velocidad de recarga rápida. Una vez confirmados las preferencias, dichas preferencias son enviadas a la Aplicación Gestora, y posteriormente la Aplicación Gestora interactúa con el poste de recarga correspondiente, en nuestro caso el Arduino, para ordenarle el comienzo de la recarga con las preferencias introducidas anteriormente por el usuario. Figura 65.- Implementación de la aplicación móvil: pantalla de recargas activas notificando que se está recargando el VE Después de esto, la recarga aparece en recargas activas, mostrando el estado en tiempo real de la misma. La información que nos proporciona es el estado de conexión, que en este caso el vehículo aparece como conectado, el estado de la carga actual y el estado de la recarga, que aparece como recargando. Asi pues la estación de recarga tiene encencido el led rojo indicando que la recarga se está efectuando