Public concern about the possible e ects on health due to electromagnetic (EM) radiation exposure has led to the de nition of regulations worldwide. In Chile, the so-called "Ley de Antenas" provides a regulatory framework that establishes limits and special conditions in this regard. Although the o cial record of measurements is available in a public information portal, this approach is not scalable and intuitive enough for all interested users. This paper propose a participatory measurement system to extend the monitored areas based on the concern of citizens themselves.
La demanda creciente por comunicaciones inalambricas ha tra do consigo una constante preocupacion publica por los posibles efectos adversos sobre la salud. Si bien la Organizacion Mundial de la Salud (OMS) concluyo que las investigaciones existentes sobre el tema no con rman que la exposicion a fuentes de radiacion electromagnetica produzcan consecuencias negativas en la salud, la existencia o no de efectos a largo plazo es un tema que sigue generando controversia [WLWG14]. Por lo mismo, a nivel mundial, las autoridades han establecido normativas para regular la instalacion de sistemas radiantes de acuerdo a las recomendaciones de la OMS. Particularmente, los organismos ICNIRP, IEEE e ITU han de nido los lineamientos y recomendaciones mas relevantes en torno al tema [XWH].
En Chile, los esfuerzos por proveer un marco regulatorio al respecto han sido plasmados en la Ley 20.599 (Ley de Antenas), cuyo objetivo principal es establecer l mites de densidad de potencia y condiciones de distanciamiento para torres y sistemas radiantes. La Subsecretar a de Telecomunicaciones (Subtel) es el ente encargado de supervisar el cumplimiento de estas normativas, poniendo especial enfasis en las zonas de poblacion sensible como hospitales, escuelas, salas cuna y asilos de ancianos. 1.1
Por regla general, la evaluacion de los niveles de radiacion es efectuada en terreno a traves de dos metros, dispositivos especializados de alto costo usados generalmente de manera puntual y por periodos de corta duracion. En Chile, el registro o cial de mediciones haciendo uso de estos dispositivos se encuentra disponible en el portal ciudadano de la Subtel 1, el cual provee datos sobre la magnitud, coordenadas geogra cas y empresa que realiza las mediciones. En otros pa ses, diversas organizaciones gubernamentales y civiles han desarrollado estrategias similares de accesso publico a los datos (ver [RJ12] para un analisis comparativo), sin embargo solo recientemente el enfoque de solucion ha sido analizado desde la perspectiva de las ciudades inteligentes. Particularmente, Diez et al. [DAM17] proponen la medicion de la radiacion EM como servicio Smart City; implementando sensores distribuidos geogra camente que ampl an la cobertura temporal y espacial de los esquemas tradicionales.
Siguiendo esta l nea de pensamiento, este art culo 1http://antenas.subtel.cl/LeyDeTorres/informacion propone un sistema de medicion participativo (o crowdsourcing) que extienda los puntos o areas monitoreadas a lugares de interes ciudadano (como residencias particulares, edi cios en altura, parques, recorridos de buses, etc.) que por su complejidad o especi cidad no son contemplados por la soluciones existentes. 1.2
La mayor a de las mediciones registradas en el portal informativo de la Subtel corresponden a resultados obtenidos de acuerdo a protocolos post-instalacion de antenas. Los datos se limitan a presentar valores y puntos que indican la cantidad de mediciones asociadas a una determinada torre de telefon a movil, pero sin hacer mencion de la criticidad, inocuidad o temporalidad de la medicion. Por lo tanto, aunque el portal provea algunos datos tecnicos interesantes, la informacion actualmente disponible no es lo su cientemente intuitiva desde la perspectiva del interes ciudadano. Por otra parte, si bien es recomendable que los procedimientos de medicion sean realizados por empresas certi cadas utilizando instrumentos especializados, su costo y complejidad limitan la escalabilidad a otras zonas de interes publico. Por ejemplo, residencias particulares, edi cios en alturas, parques, recorridos de buses, entre otros, quedan exclu dos del plan o cial de mediciones. Del mismo modo, lugares que son frecuentados por ciudadanos de poblacion sensible (nin~os, enfermos, ancianos, etc.) fuera de las zonas de nidas como especiales (escuela, hospitales, asilos, etc.), no aseguran la exposicion a los l mites mas estrictos establecidos para dicha poblacion.
En de nitiva, con base a estas observaciones, es posible sugerir que el enfoque actual no es lo su cientemente escalable ni intuitivo para todos los usuarios interesados. 2
El objetivo de este trabajo es proponer una alternativa de medicion y difusion colaborativa que involucre la participacion directa de ciudadanos y a su vez extienda la cobertura geogra ca de las mediciones actuales a las zonas de interes de estos mismos. El enfoque propuesto se basa en el concepto de crowdosourcing, de nido como la colaboracion distribuida de personas en respuesta a una convocatoria abierta de externalizacion de tareas que en otras circunstancias implicar a el uso de muchos recursos. Cabe destacar que este planetamiento ha mostrado ser un enfoque util y efectivo en el contexto de innovacion de la ciudades inteligentes [PG18]. La Figura 1 muestra un diagrama de contexto del enfoque de solucion propuesto.
La arquitectura de software del sistema propuesto ha tomado en cuenta las recomendaciones del estandar IEEE1471. El prototipo implementado esta compuesto por tres nodos principales: 1) el nodo colaborador, 2) el nodo plataforma, y 3) un nodo terminal asociado al usuario remoto. El primero, esta encargado de capturar y proporcionar las muestras al sistema, comportandose ademas como un nodo sensible al entorno, pues interactua con la plataforma en base a informacion de contexto. El segundo, corresponde a la plataforma Web encargada de almacenar y facilitar la extraccion de datos desde el tercer nodo (terminal).
El nodo colaborador, contempla dos componentes principales: un modulo sensor y un telefono movil. El modulo consiste en un placa arduino adaptada para capturar y enviar muestras v a Bluetooth Low Energy (BLE) al dispositivo movil. Este ultimo consiste en un smartphone o tablet (con S.O. Android 6.0 o superior) cargado con una aplicacion movil que integra los datos del receptor GPS del smartphone con las muestras generadas en la placa arduino. La aplicacion sincroniza los tiempos de ambos componentes y env a la medicion a la plataforma Web, la cual tambien se puede visualizar en la aplicacion movil. El prototipo implementado utilizo una placa Arduino UNO, un modulo Bluetooth HC-08 y un sensor de humedad y temperatura DHT11 como reemplazo conceptual del sensor de radiacion. El nodo plataforma consiste en una plataforma Web y su respectiva base de datos para el almacenamiento de registros. El disen~o del software tomo como base sistemas existentes de monitoreo de radiacion EM y monitoreo colaborativo para el levantamiento de los requerimientos. El prototipo fue implementado en un servidor virtual Droplet DigitalOcean con base de datos MySQL 5.5, considerando una aplicacion web PHP, con backend basado en el framework Laravel 4.2. y un frontend Javascript Angular 1.02, Bootstrap, CSS3.
En la Figura 2 se muestra la presentacion Web del nodo plataforma para 1000 muestras de magnitudes aleatorias obtenidas en la ciudad de Santiago. geogra cas de interes ciudadano (residencias, o cinas, parques, etc.). El disen~o considera modulos sensores independientes capaces de conectarse v a Bluetooth a un telefono movil, y una plataforma centralizada para el almacenamiento y visualizacion de la informacion historica. La plataforma Web ofrece una estrategia de visualizacion mas intuitiva de los registros a traves de un esquema basado en colores, mientras favorece la extraccion de datos para nes de analisis estad stico. Los resultados preliminares obtenidos nos permiten validar conceptualmente la posibilidad de monitorear variables de interes ciudadano (radiacion electromagnetica, ruido acustico, contaminacion del aire, etc.) a traves de un enfoque de solucion crowdsourcing dentro del contexto de ciudades inteligentes. Trabajos futuros buscaran perfeccionar los prototipos a traves de mediciones con sensores de radiacion adecuados, extendiendo ademas el enfoque de solucion a otras problematicas y adaptando los desarrollos a plataformas estandarizadas para Smart Cities. [PG18] [DAM17]
El mapa en la esquina superior derecha divide en pol gonos la informacion de cada comuna, siendo cada una de estas dividida en celdas de igual taman~o. Los colores (verde, amarillo, naranjo, rojo) indican la criticidad de los promedios obtenidos, donde los valores mas cercanos al color rojo corresponden a niveles proximos a los l mites permitidos. El color gris indica que no hay muestras en la comuna (o celda) respectiva. El gra co en la esquina inferior derecha representa el promedio de las magnitudes medidas para las distintas comunas. Cada comuna al ser seleccionada, despliega un mapa con las celdas coloreadas de acuerdo al promedio de mediciones y un gra co con las magnitudes resumidas por d a. El nivel de detalle ofrecido permite visualizar y descargar (en .csv) los datos resumidos por pol gono, comuna celda y punto. 3
El estado del arte de los sistemas existentes para el monitoreo de la radiacion EM celular presenta arquitecturas similares con diferentes enfoques de solucion. Los metodos aplicados responden por lo general a medidas de scalizacion focalizada que utilizan instrumentos de medicion de alto costo y complejidad. En todos los casos, los ciudadanos no interactuan directamente con la medicion ni con la decision del punto geogra co a medir. La propuesta presentada en este art culo ofrece una alternativa de bajo costo y complejidad, escalable en terminos del numero de dispositivos simultaneamente en uso y extendible hacia areas
Mun~oz. Electromagnetic eld assessment as a smart city service: The smartsantander use-case. Sensors, 17(6):1250, 2017.
Exposure Science and Environmental Epidemiology, 22(3):304, 2012. [WLWG14] Lili Wang, Wei Liu, Jing Wang, and Jianyu Guo. A review of electromagnetic
elds concerns on hevs/evs. In Electrical Machines and Systems (ICEMS), 2014 17th International Conference on, pages 229{233. IEEE, 2014. [XWH]
Hao. Analysis of global major standards and regulations for electromagnetic radiation. In Electromagnetic Compatibility (APEMC), 2016 Asia-Paci c International Symposium on, pages 1160{1163. IEEE, 2016.