Treball de Fi de Grau Grau en Enginyeria en Tecnologies Industrials

Laia Vendrell Fernández Vendrell Laia Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos.

ANNEX A: La Regió Metropolitana de Barcelona ANNEX B: L’administració del transport públic actual ANNEX C: Open Data en el transport públic ANNEX D: Projecte T-Mobilitat ANNEX E: Anàlisi de robustesa dels diferents sistemes per a la tecnologia de la targeta ANNEX F: Comparativa dels diferents sistemes de transmissió i connexió ANNEX G: Comparativa de models Mifare® ANNEX H: Característiques tècniques del model de targeta proposat: Mifare DESFire EV1® ANNEX I: Normativa ISO

Autor: Laia Vendrell Fernández

Industrials Tecnologies en Enginyeria en Grau Director: Pere Grima Cintas Convocatòria: Gener de 2016

Escola Tècnica Superior

d’Enginyeria Industrial de Barcelona

Gener de 2016 de Gener Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 1

Sumari

SUMARI ______1

A. LA REGIÓ METROPOLITANA DE BARCELONA ______3 A.1. Àmbit territorial ...... 3 A.1.1. Marc territorial de la RMB ...... 3

B. L’ADMINISTRACIÓ DEL TRANSPORT PÚBLIC ACTUAL ______6 B.1. L’Autoritat de Transport Metropolità -ATM- ...... 6 B.2. Administracions i operadores de transport a la RMB ...... 8 B.3. Estructura organitzativa a la RMB ...... 9

C. OPEN DATA EN EL TRANSPORT PÚBLIC ______11

D. PROJECTE T-MOBILITAT ______13 D.1. Antecedents ...... 13 D.2. Descripció ...... 13 D.3. Nivells d’actuació de la T-Mobilitat ...... 14 D.4. Prestacions a realitzar ...... 15 D.5. Característiques tecnològiques bàsiques ...... 15 D.6. Pressupost ...... 16

E. ANÀLISI DE ROBUSTESA DELS DIFERENTS SISTEMES PER A LA TECNOLOGIA DE LA TARGETA ______18 E.1. Targeta amb banda magnètica ...... 18 E.2. Targeta intel·ligent amb contacte ...... 19 E.3. Targeta intel·ligent sense contacte ...... 19 E.4. NFC en dispositius de telefonia mòbil...... 20

F. COMPARATIVA DELS DIFERENTS SISTEMES DE TRANSMISSIÓ I CONNEXIÓ ______22 F.1. Transmissió a través de NFC: targeta - lector ...... 22 F.2. Transmissió a través de GPRS: lector - central ...... 24

G. COMPARATIVA DE MODELS MIFARE® ______25 G.1. Mifare Classic ® ...... 26 G.2. MIFARE Ultralight® i MIFARE Ultralight EV1® ...... 27 G.3. MIFARE DESFire® ...... 28

Pàg. 2 Annex

G.4. MIFARE Plus® ...... 30 G.5. Taula comparativa de models ...... 32 G.6. Aplicacions dels diferents models Mifare a nivell mundial ...... 34 G.7. Justificació del model Mifare proposat ...... 37

H. CARACTERÍSTIQUES TÈCNIQUES DEL MODEL DE TARGETA PROPOSAT: MIFARE DESFIRE EV1® ______39 H.1. Costos d’adquisició de la targeta ...... 41

I. NORMATIVA ISO ______43

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 3

A. La Regió Metropolitana de Barcelona

A.1. Àmbit territorial

Catalunya té una superfície de 32.000 km 2, amb una població de 7,5 milions d’habitants i 947 municipis –segons dades de l’any 2012. La RMB té una superfície de 3.236,1 km 2, amb una població de 5.051.502 d’habitants i 164 municipis. La densitat de població de Catalunya és de 237 habitants per km 2, la de la RMB és de 1.558 habitants per km 2 mentre que la ciutat de Barcelona, amb una població de 1.620.943 d’habitants té una densitat de 16.362 habitants per km 2.

A.1.1. Marc territorial de la RMB

La RMB és una de les deu principals concentracions metropolitanes europees. La seva població representa el 67% de la població total de Catalunya i per aquest motiu, és l’àmbit d’anàlisi del present projecte. El marc territorial d’anàlisi per a la RMB pot organitzar-se en tres grans àmbits, amb diverses densitats de població: Barcelona, amb una densitat de població molt elevada i una gran accessibilitat interna i externa; Àrea Metropolitana de Barcelona –AMB-, aglomeració central o primera corona metropolitana; la resta de la RMB o segona corona metropolitana. La divisió territorial administrativa de la RMB està formada per 7 comarques i 164 municipis. Veure Figura A.1.

Figura A.1. Comarques que formen la RMB. Font : ATM Àrea de Barcelona

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 4

La comarca del Barcelonès, que conté la ciutat de Barcelona, és el punt de màxima influència en el marc econòmic i de mercat de treball. Aquesta, està envoltada de sis comarques: El Maresme, El Vallès Oriental, El Vallès Occidental, El Baix Llobregat, El Garraf i l’Alt Penedès. Aquesta divisió administrativa és un dels trets destacats de la RMB, amb una important atomització municipal d’una extensió mitja reduïda dels termes municipals. Es detalla la distribució de la RMB a la Taula A.1 i les densitats de població per zona a la Taula A.2.

Regió Metropolitana de Barcelona –RMB-

Àrea Metropolitana de Barcelona Resta de la RMB Barcelona (AMB)

Conviuen capitals comarcals, àrees de Aglomeració central o concentració industrial, primera corona ciutats mitjanes i petites metropolitana: inclou àrees fonamentalment Barcelona i l’àmbit rurals. S’articula al voltant d’expansió de la ciutat de les ciutats de Mataró, Densitat de població molt compacta. Configura un Granollers, Sabadell, elevada i una gran únic mercat de treball, Terrassa, Martorell, accessibilitat interna i amb Barcelona com a Vilafranca del Penedès i externa. centre i un entorn on s’ha Vilanova i la Geltrú. produït la desconcentració Aquestes ciutats disposen de la població i de les d’una àrea de mercat de activitats econòmiques treball i d’un entorn provinents de la ciutat comercial propis, però al central. mateix temps mantenen una forta relació amb Barcelona.

Taula A.1. Divisió de la RMB. Font : ATM Àrea de Barcelona

Densitat de població a la RMB

Habitants Superfície Densitat Àmbit Municipis 2012 km 2 hab/km 2

Barcelona 1 1.620.943 99,07 16,36

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 5

Aglomeració 34 1.618.394 525,30 3.081,00 central(*)

Resta RMB 129 1.812.165 2.617,10 692,00

Total 164 5.051.502 3.241,47 1.558

(*) Sense incloure la ciutat de Barcelona

Taula A.2. Densitat de població segons àrea de la RMB. Font: ATM Àrea de Barcelona

L’ATM té atribucions en matèria de mobilitat en tot el territori de la RMB però presta serveis en àmbit funcional que, en addició als 164 municipis de la RMB, cobreixen també les àrees més properes amb vinculacions infraestructurals o de serveis de transport públic amb la regió metropolitana –aquest seria el cas d’algunes operadores com ara La Hispano Igualadina.

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 6

B. L’administració del transport públic actual

B.1. L’Autoritat de Transport Metropolità -ATM-

L’Autoritat del Transport Metropolità –ATM- és l’autoritat territorial de la mobilitat de la regió metropolitana de Barcelona. La seva missió és oferir a la ciutadania un sistema de mobilitat accessible, sostenible i segur, a través de la cooperació entre les administracions que hi són consorciades.

El Consorci és integrat per la Generalitat de Catalunya -51%- i per les administracions locals - 49%-: Ajuntament de Barcelona, Àrea Metropolitana de Barcelona –AMB- i Agrupació de Municipis titulars de serveis de Transport Urbà de la regió metropolitana de Barcelona –AMTU. Cal destacar la presència de representants de l’Administració General de l’Estat en els òrgans de govern de l’ATM en qualitat d’observadors.

D’aquesta manera, l’objectiu de l’ATM 1 és articular la cooperació entre les Administracions públiques titulars dels serveis i de les infraestructures del transport públic col·lectiu de l’àrea de Barcelona que en formen part, així com la col·laboració amb aquelles altres que, com l’Administració de l’Estat –AGE-, hi estan compreses financerament o són titulars de serveis propis o no traspassats.

L’ATM gestiona el Sistema Tarifari Integrat que permet utilitzar diferents mitjans de transport públic –metro, autobusos urbans, metropolitans i interurbans, tramvia, Ferrocarrils de la Generalitat de Catalunya i Rodalies de Catalunya-, necessaris per fer un desplaçament, amb un únic títol de transport, fet que despenalitza econòmicament els transbordaments. Aquest sistema permet utilitzar quatre mitjans de transport diferents i fer tres transbordaments dins de la limitació temporal i espacial establerta per al nombre de zones de la targeta que s'empri.

Serveis principals de l’ATM

L’ATM dóna servei a les administracions, als operadors de transport públic i a la ciutadania. Pel que respecta a la ciutadania:

1. L’ATM actua com a ròtula financera del Sistema Metropolità de Transport Públic Col·lectiu. Acorda el marc de finançament dels serveis de transport públic col·lectiu de l’àrea de Barcelona. La informació relativa al finançament del consorci es publica

1 Segons l’acord de compromís de finançament del sistema de transport en el període 2014-2031 entre Transports Metropolitans de Barcelona i l’Autoritat del Transport Metropolità de l’àrea de Barcelona en execució del pla marc 2014-2031 aprovat el 6 de març de 2014.

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 7

a www.atm.cat.

2. L’ATM planifica les infraestructures i els serveis que han de garantir la mobilitat de la ciutadania de manera eficient i eficaç, d’acord amb la disponibilitat de les administracions responsables de finançar-los. Els plans directors d’infraestructures i de mobilitat, i els informes de seguiment de la seva execució es publiquen a www.atm.cat.

3. L’ATM defineix i implanta el sistema tarifari integrat (STI): estableix la zonificació, la tecnologia i les característiques del sistema, dels títols i de les tarifes integrades — incloent-hi la tarifació social—, així com de la xarxa de punts de venda dels títols. Les característiques del sistema són públiques i es publiquen a www.atm.cat i als portals dels operadors de transport principals.

4. L’ATM proporciona la informació relativa a l’STI i al seu funcionament mitjançant el web www.atm.cat, el centre d’informació TransMet i elements de comunicació propis. La informació relativa a la gamma de títols, a les tarifes, als operadors integrats, als municipis integrats, al plànol integrat de la xarxa ferroviària i a altres característiques es poden consultar a www.atm.cat. D’altra banda, si es revisa el sistema, es difonen elements i avisos específics de manera oportuna, eficaç i entenedora (serveis integrats nous, títols nous, tarifes noves).

5. L’ATM atén les consultes, les queixes i els suggeriments que la ciutadania li fa arribar pel que fa al sistema tarifari integrat.

6. L’ATM elabora estudis i estadístiques de mobilitat i valora periòdicament la satisfacció de la ciutadania. L’estadística TransMet Xifres s’actualitza de manera semestral. L’Enquesta de Mobilitat en Dia Feiner (EMEF) es duu a terme un cop l’any.

7. L’ATM actua contra el frau en el Sistema de Transport Públic Col·lectiu, amb el doble objectiu de garantir els ingressos tarifaris i l’accés a la xarxa en condicions d’equitat. Impulsa actuacions contra el frau de manera coordinada amb les administracions i els operadors de transport.

8. L’ATM fomenta la mobilitat sostenible i segura a través de col·laboracions amb altres entitats i organismes, i amb campanyes i elements de comunicació i informació (aplicacions de consulta, sistema d’ajut a l’explotació, ...).

9. L’ATM impulsa iniciatives per a la mobilitat sostenible i segura mitjançant projectes europeus, té presència en organitzacions del sector i celebra la Setmana de la Mobilitat Sostenible i Segura, entre d’altres.

10. L’ATM té en compte la participació ciutadana a l’hora de prendre decisions i d’engegar

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 8

actuacions. Convoca periòdicament el Consell de la Mobilitat com a fòrum de participació ciutadana.

11. L’ATM elabora informes sobre els estudis d’avaluació de la mobilitat generada i altres plans de mobilitat elaborats per particulars i administracions, amb la missió de garantir-ne l’adequació als criteris establerts per la Llei de mobilitat i els plans sectorials. Els informes sobre els estudis d’avaluació de la mobilitat generada s’envien en un termini màxim d’un mes. Altres informes es responen sempre en el termini que fixi la normativa sectorial corresponent.

12. L’ATM coordina l’emissió d’informació en temps real dels serveis de transport públic, a través de la definició d’un estàndard entre les administracions. Coordina la informació relativa a més de 4.000 parades en un entorn informatiu de panells en parades i estacions, webs i aplicacions diverses d’administracions i operadors de transport.

B.2. Administracions i operadores de transport a la RMB

Cadascuna de les operadores que funcionen a la RMB es gestiona a través d’una administració concreta. Es mostren a la Taula B.1 les relacions entre administracions i operadores i a la Taula B.2 les relacions de titularitat del sistema de transport públic.

Autoritat de Transport Ajuntament de Barcelona Generalitat de Catalunya Metropolità

Bus/Metro

Autobús de gestió indirecta

Taxi

Autobusos amb concessió General de Transport i Mobilitat (DGTM)

Taula B.1. Relacions entre administracions i operadores a la RMB. Font : ATM

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 9

Titularitat del sistema de transport públic a la RMB

Administració competent Infraestructura Serveis

FGC (Ferrocarril) Generalitat de Catalunya Metro, FGC Bus interurbà

Ajuntaments - Bus urbà

Metro

AMB - Bus Barcelona

Bus EMT

Administració de l’Estat Xarxa estatal ferroviària Rodalies

ATM Tramvia Tramvia

Taula B.2. Titularitat del sistema de transport públic a la RMB. Font : ATM Àrea de Barcelona

B.3. Estructura organitzativa a la RMB

L’estructura organitzativa de la RMB pel que fa a la mobilitat és força complexa. L’Estat és el responsable de la xarxa bàsica de caràcter estatal i europeu, la Generalitat de Catalunya és la responsable de la xarxa bàsica catalana i la Diputació de Barcelona de la xarxa local. Les xarxes municipals, formades per carrers i camins, són responsabilitat dels municipis amb algunes excepcions com les travesseres, vies de titularitat d’alguna de les altres administracions però que travessen el casc urbà. Aquestes institucions tenen organitzacions diferents pel que fa a la planificació, el manteniment o la seguretat de les vies.

Altres institucions amb competències en transport i mobilitat a la RMB

Els consells comarcals són una administració pública l’objectiu principal de la qual és donar servei i suport a tots els ajuntaments de la comarca i de manera especial als petits i mitjans, cosa que en el camp del transport es concreta en els serveis escolars i transport adaptat.

Els municipis de la RMB ostenten competències en transport urbà, ordenació del trànsit i seguretat viària, els i les vianants, les bicicletes i distribució urbana de mercaderies, entre d’altres.

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 10

L’Agrupació de Municipis titulars de Transport Urbà de Barcelona, AMTU, tot i no ser titular de cap infraestructura ni servei, té un paper important com a ròtula de coordinació del transport i la mobilitat entre l’ATM i els municipis que representa.

Es mostra l’organització administrativa amb les seves competències a la Figura B.1.

Figura B.1. Funcions de l’ATM dins l’organització de transports de la RMB. Font : ATM Àrea de Barcelona

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 11

C. Open Data en el transport públic

Noves formes de recopilar, gestionar i analitzar grans quantitats de dades en l’àmbit del transport públic porten a concebre un transport col·lectiu intel·ligent i més eficient. D’aquesta manera, cal tenir en compte les possibilitats d’obrir les dades generades als usuaris per a millorar el servei.

Open Data és una filosofia que busca posar a disposició de tota la societat les dades que es posseeixen en el sector públic, sense processar i en formats fàcils per a manipular-les. D’aquesta manera, qualsevol ciutadà o empresa pot analitzar-los, reutilitzar-los o redistribuir-los convertint- los en nous serveis amb valor afegit.

L’objectiu de l’Open Data és obrir aquelles dades que no estan subjectes a cap restricció legal per a que puguin ser útils a la societat. Aquesta iniciativa, doncs, fomenta la creació de serveis basats en la informació pública. Es poden establir vuit característiques principals sobre com han de ser les dades que s’obren al públic 2: - Públics, oberts a tota la societat. - Detallats, publicant les dades originals amb el nivell de granulat més detallat possible. - Actualitzats, les dades s’han de posar a disposició dels usuaris amb la freqüència necessària per a que les dades no perdin valor. - Accessibles per al major nombre d’usuaris possible. - Automatitzats, és a dir, les dades han de ser processades automàticament sense intervenció humana manual. - Sense registre, és a dir, les dades han d’estar disponibles per a tothom sense necessitat de registre previ. - Oberts –sense la utilització de formats propietaris. - Lliures.

El sector del transport sempre ha recollit i analitzat grans quantitats de dades –horaris, nombre d’usuaris per línia o hora, etc. No obstant això, l’evolució recent de la quantitat, la complexitat i la disponibilitat de les dades recollides en aquest àmbit juntament amb els avanços tecnològics presenta noves oportunitats per a crear un sistema intel·ligent de transport més eficient i que aporti informació útil als usuaris. Així, les noves tecnologies i l’obertura de dades en el sector permet l’ús d’aquestes per a optimitzar la infraestructura i els serveis, entenent de forma més rigorosa les necessitats dels usuaris.

D’aquesta manera, la informació generada en el transport públic posseeix gran interès per a les empreses vinculades i per als ciutadans usuaris del servei.

2 The eight principles of Open Data, Open Government Working Group, 2007.

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 12

Els avantatges econòmics de l’Open Data provenen de la possibilitat de les empreses de generar valor econòmic a partir de les dades públiques, en aquest cas, facilitades per l’empresa administradora del transport públic a la RMB: - Empreses privades poden crear serveis i aplicacions a partir d’aquestes dades lliures generades per l’administració de transport públic. - Es crea un nou mercat basat en els continguts digitals que ajuda a la creació de riquesa i a la possibilitat de donar serveis amb valor afegit a l’usuari. - Fomenta la competitivitat entre empreses, brindant l’oportunitat de monetitzar la informació pública per al propi benefici empresarial. - Anàlisi des de diferents perspectives d’un mateix conjunt de dades que permet a l’administració optimitzar els serveis des de diferents enfocaments.

Beneficis per a l’usuari - L’ús i la utilització de dades públiques pot generar diferents aplicacions i nous serveis que aportin valor social i millorin la vida dels ciutadans en termes de mobilització col·lectiva. - Increment de la informació a l’abast de l’usuari referent a l’àmbit del transport. El coneixement de dades a temps real permet crea plataformes web o aplicacions per ta telefonia mòbil que ajudin a l’usuari abans, durant o després del seu trajecte en autobús – conèixer la disponibilitat de places en un vehicle, la freqüència de pas o bé quants minuts resten per a l’arribada del proper vehicle, per exemple. - La creació de nous serveis per part d’iniciatives privades amb l’ús de les dades obertes porta a la creació de nous llocs de treball. - Major transparència per part de l’administració. Els ciutadans poden tenir una perspectiva sobre quins són les línies o les hores crítiques, per exemple.

Beneficis per a l’administració pública

- L’administració encarregada a la RMB pot reduir notablement els costos de realització d’aplicacions costoses que amb l’aparició de l’Open Data poden dissenyar empreses infomediàries. Això porta l’avantatge afegit que aquestes empreses generen valor econòmic amb les dades, dinamitzant així l’economia. - Comptar amb diferents perspectives d’anàlisi de dades i diferents estudis sobre patrons observats en les dades.

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 13

D. Projecte T-Mobilitat

D.1. Antecedents

L’any 2001 es va iniciar la implantació del sistema tarifari integrat –STI-, resultant ser una eina eficient per a la millora de les prestacions del sistema de transport públic. La principal característica d’aquest sistema és que es basa en la tecnologia de banda magnètica, implantada en els principals operadors de transport des de fa ja 20 anys.

D.2. Descripció

Aquest projecte és innovador en la tecnologia, en la tarifació dels serveis i en la seva gestió – abast, finançament, seguretat de les transaccions, informació, prestacions. La T-Mobilitat és una targeta xip amb validació sense contacte, que necessàriament i progressivament s’anirà estenent a tota la xarxa de serveis de mobilitat. L’abast tecnològic del projecte suposa l’adaptació de la maquinària i el sistema és a càrrec de l’ATM de Barcelona i de les 74 empreses de transport públic que presten servei de transport públic integrat a l’àrea de Barcelona. La informació per al viatger compren, per exemple, detall de cada trajecte realitzat, tarifa aplicada, avisos de servei, etc. i també informació per a l’administració i els operadors de serveis –detall de la demanda per a la planificació de serveis i distribució d’ingressos tarifaris entre els operadors.

La implantació d’aquest projecte es duu a terme mitjançant la participació del sector privat a través d’un concurs públic internacional amb diàleg competitiu. L’objecte bàsic de la contractació s’estructura en dues parts: - L’adquisició i instal·lació de tot el maquinari i programari a totes les empreses que conformen l’actual sistema tarifari integrat de l’àrea de Barcelona: 74 empreses de transport (TMB, FGC, Rodalies de Catalunya, TRAM, Tusgsal, BaixBus, Sagalés, Sarbús, TUS, TMESA, etc.), 326 estacions ferroviàries, 2.573 autobusos, 7.846 validadores i 1.338 màquines de venda de targetes de transport. - L’establiment d’un sistema d’informació pensant en el ciutadà amb la creació de dos nous centres de treball: el Centre d’Atenció al Client, que prestarà servei les 24 h els 365 dies de l’any, donant informació, gestionant incidències com la pèrdua de targeta o el post- pagament; i el Centre de Gestió de la Informació del Transport, que d’una manera global, informarà en temps real del funcionament de l’oferta de transport públic integrada a tot el territori català.

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 14

D.3. Nivells d’actuació de la T-Mobilitat

Un cop superada la implantació del STI i tenint en compte la manifesta obsolescència tecnològica de la banda magnètica, l’ATM es proposa establir un nou sistema de billetatge electrònic desenvolupat des de sis nivells d’actuació: a) Un nou model tecnològic basat en la incorporació de la tecnologia xip sense contacte en la venda i validació. Aquest xip portarà una aplicació pròpia de transport amb una arquitectura de seguretat, garantint la interoperabilitat en tots els seus vessants. b) Un nou model tarifari amb una política de preus amb descomptes en funció de l’ús, adaptant el preu del transport públic a la mobilitat real de cada ciutadà. c) Un nou sistema de pagament on el ciutadà podrà escollir si vol fer un prepagament (recàrrec de la targeta) o un post-pagament (domiciliació bancària del rebut del transport). d) Un nou sistema de gestió respecte a la implantació, manteniment i operació. e) Implantació de maquinària i sistemes, així com el seu manteniment correctiu, en totes les empreses que presten el servei de transport públic a l’àrea de Barcelona, així com els sistemes centrals a l’ATM. Gestió única de la informació (tractament de dades) immediata de vendes i les validacions. Gestió dels nous canals de comercialització de la T-Mobilitat. f) Un nou Centre d’Atenció al Client per informar, resoldre totes les incidències amb la targeta, de registre de la mateixa, etc. La implantació d’aquest projecte comportarà que el transport públic deixarà de tenir usuaris i passarà a tenir clients, on es millorarà sensiblement la relació personalitzada amb el ciutadà usuari del sistema de transports. g) Un nou Centre de Gestió de la Informació del Transport aprofitant la sinergia del projecte T-Mobilitat, que rebrà informació en temps real de l’oferta i la demanda i permetrà millorar la gestió d’incidències globals del sistema i la informació al ciutadà. L’objectiu bàsic del nou sistema, a més de la pròpia necessitat de modernització, és fer-lo més atractiu al ciutadà a fi d’augmentar la utilització del sistema de transport públic i guanyar quota dins el mercat de la mobilitat quotidiana. La proposta del nou sistema tarifari es basa en la implantació d’una única targeta de transport, la T-Mobilitat, per utilitzar tots els modes de transport integrats a la totalitat del territori català. Per a aconseguir aquests aspectes cal aplicar solucions innovadores, tant des del punt de vista de la tecnologia com dels processos de gestió i provisió de prestacions. Es pretén la recollida de dades i informació de vendes, recàrregues i utilització dels serveis, a l’objecte de permetre la distribució dels ingressos, la realització de consultes estadístiques del sistema de transport, etc. permetent la parametrització dels títols de transport dels operadors, línies, estacions, zones tarifàries, etc. Aquesta base de dades serà tractada amb exhaustivitat per personal de l’ATM bàsicament en backoffice .

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 15

D.4. Prestacions a realitzar

Les diferents prestacions a realitzar són: a) Adquisició i instal·lació de la maquinària i els sistemes. a) Manteniment correctiu de l’equipament i els sistemes. b) Renovacions i reposicions de l’equipament i els sistemes. c) Desenvolupament i implantació del programari i dotació d’equipament i personal del nou Centre d’Atenció al Client de tot Catalunya. d) Desenvolupament, implantació del programari i dotació d’equipament personal del nou Centre de Gestió de la Informació del Transport de tot Catalunya. e) Gestió, comercialització i distribució dels suports de la nova targeta T-Mobilitat. f) Gestió i comercialització dels nous canals de venda. g) Altres activitats relacionades. a. Implantació o desplegament del Model Tècnic Comú: i. Aplicació de transport Interoperable única. ii. Sistema Interoperable global. iii. Certificació dels equips en els termes i condicions que es determinin. b. Implantació i desplegament del Sistema Tarifari Integrat T-Mobilitat. c. Implantació i desplegament del Sistema de Seguretat únic. Així mateix, s’hauran de contemplar les següents prestacions: a) Venda de títols i gestió del seu cobrament a través de nous canals: mòbil i Internet, sistema de post-pagament. b) Contractació/gestió d’ingressos per publicitat. c) Gestió del know-how /exportació de tecnologia pròpia de l’ATM. d) Ampliació de l’àmbit geogràfic d’implantació de la T-Mobilitat. e) Incorporació progressiva d’altres serveis de mobilitat (aparcament, taxis, Bicing, peatges, etc.).

D.5. Característiques tecnològiques bàsiques

El nou sistema està basat en targetes amb xip d’altes prestacions –tal com es mostra a la Figura D.1. S’hi podran carregar i descarregar aplicacions de mobilitat i establir sinergies operatives d’aquestes aplicacions amb el transport, en un entorn controlat de gestió operativa.

Les característiques bàsiques del sistema tecnològic de la T-Mobilitat són: - És un projecte R+D+I per al sistema de transport públic de Catalunya. - El sistema tecnològic s’ha dissenyat seguint un model d’especificacions obertes i normades internacionalment. - És un projecte Contactless-NFC.

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 16

- Disposa d’un sistema d’alta seguretat que garantirà les transaccions fetes d’extrem a extrem. - La targeta substitueix els títols de transport per una aplicació.

Figura D.1. Esquematització de la T-Mobilitat. Font : ATM

D.6. Pressupost

El pressupost publicat per al projecte T-Mobilitat es detalla a la Taula D.1.

Concepte Import (€)

Billetatge Equipament 54.615.374 Sistemes Centre d’Atenció al Client 2.692.313

Centre de Gestió de la Informació del Transport 2.692.313

TOTAL 60.000.000

Taula D.1 . Detall del pressupost per al projecte T-Mobilitat. Font: ATM

Pel que fa als costos d’equipament, que són els que tenen relació i es poden comparar amb la proposta que ocupa el present projecte, es detallen a la Taula D.2. Cal tenir en compte que les inversions es calculen considerant la implantació del projecte a la totalitat del territori català mentre que el projecte que es proposa considera l’aplicació d’un model a la RMB.

Concepte Inversió (€)

Enginyeria i direcció de projectes 1.954.193

Sistemes Informàtics 4.498.200

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 17

Sistemes de Validació 37.488.969

Sistemes de Recàrrega 4.041.714

Sistemes d’Inspecció 1.757.700

CACs 3 1.180.330

Seguretat 895.117

TOTAL INVERSIÓ INICIAL EQUIPAMENT 51.816.223

Taula D.2. Detalls inversió en equipament. Font : ATM

Així mateix, s’estima 1.020.719€ per a la desinstal·lació del sistema magnètic actual.

El cost econòmic del projecte serà absorbit pel conjunt del sistema de transport públic basant-se en dos aspectes: - Reducció de costos tant per la disminució dels costos de manteniment del sistema de venda i validació, actualment a càrrec de les empreses de transport, com per la disminució de les inversions de reposició del maquinari magnètic ja obsolet. - Augment d’ingressos derivats tant del increment d’ingressos tarifaris com a conseqüència de l’augment del control del frau, com del increment en la seguretat del títol de transport que comportarà una disminució de les

3 Centre d’Atenció al Client

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 18

E. Anàlisi de robustesa dels diferents sistemes per a la tecnologia de la targeta

En aquest apartat s’analitza la robustesa dels diferents sistemes proposats per a la tecnologia del títol de transport.

E.1. Targeta amb banda magnètica

Els bitllets de paper amb banda magnètica amb la grandària d’una targeta de crèdit (ISO/IEC 7810) proporcionen la validació automàtica de les xarxes de transport públic. Els principals avantatges són el baix cost de la targeta i la possibilitat d’ús habitual encara que el desgast és molt més ràpid que el de les targetes intel·ligents de material plàstic.

Els desavantatges principals són l’alt cost de manteniment del lector i l’escassa fiabilitat –a causa del complex manteniment. Així mateix, el rang de seguretat és menor que en targetes de tecnologia intel·ligent: això porta que poden ser fàcilment sotmeses a frau.

El procés de validació, així mateix, és lent i proporciona un temps d’espera major que en el cas de les targetes intel·ligents: amb aquesta tecnologia, és necessari el contacte entre validadora i bitllet per a la gravació.

La capacitat de memòria és significativament menor que la que poden proporcionar les targetes intel·ligents. Això limita encara més la complexitat del que poden gravar o escriure els bitllets amb banda magnètica. Tot i així, aquest aspecte proporciona un avantatge: el registre de la identitat del titular no sol ser possible conduint a la protecció de la privacitat.

És el sistema que s’utilitza actualment a la RMB. A la Taula E.1 es mostra el balanç d’avantatges i inconvenients.

Avantatges Inconvenients

Validació automàtica Alt desgast del bitllet

Suporta la ISO/IEC 7810 Alt cost de manteniment del lector

Baix cost Escassa fiabilitat

Possible ús habitual Baixa seguretat i possible frau

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 19

Privacitat Procés de validació molt lent

Capacitat de memòria baixa

Taula E.1 . Balanç d’avantatges i inconvenients de les targetes de banda magnètica. Font : elaboració pròpia

E.2. Targeta intel·ligent amb contacte

Les targetes intel·ligents basades en el contacte elèctric ofereixen la capacitat d’emmagatzemar i generar informació durant la validació.

La seguretat que proporcionen és elevada i major que en la tecnologia de banda magnètica.

Tot i així, el procés de contacta alenteix el procés de validació –tot i que sempre serà menor al temps de validació que proporcionen les targetes amb banda magnètica.

Les targetes amb contacte transfereixen dades a través de contacte amb la seva superfície. És per aquest motiu que el deteriorament produït per aquest contacte és la causa majoritària quan es produeix una fallada en aquest tipus de targetes.

A la Taula E.2 es mostra el balanç d’avantatges i inconvenients.

Avantatges Inconvenients

Validació automàtica Procés de validació lent

Gran capacitat Desgast per contacte

Alta seguretat

Possible ús habitual

Taula E.2. Balanç d’avantatges i inconvenients de les targetes intel·ligents amb contacte . Font: elaboració pròpia

E.3. Targeta intel·ligent sense contacte

Les targetes intel·ligents sense contacte s’ajusten a la normativa ISO/IEC 14443 i s’han convertit en una peça comú en molts sistemes de transport públic a nivell mundial. Els principals avantatges i inconvenients de les targetes sense contacte inclouen –resumits en la Taula E.3:

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 20

- Acceptabilitat. L’experiència fins a la data amb els esquemes implementats a nivell mundial demostra que les targetes intel·ligents són acceptades a nivell mundial com a mitjà de validació i transmissió de dades.

- Durabilitat. Una targeta intel·ligent sense contacte conté circuits electrònics totalment encapsulats dins d’una caixa de plàstic. Això implica major robustesa que les targetes amb banda magnètica –la qual s’exposa en risc a danys al medi d’emmagatzematge en una de les cares de la targeta.

- Alta seguretat. Molts models de targetes intel·ligents proporcionen xifrats i codificacions de seguretat per a protegir la transacció de dades.

- Gran capacitat de memòria. El xip que contenen en l’encapsulat proporciona gran capacitat de memòria per a emmagatzemar informació.

- Alta rapidesa de validació. Al tractar-se de targetes sense contacte la validació és instantània, la qual cosa permet realitzar el procés de validació de forma ràpida.

Avantatges Inconvenients

Validació automàtica No anònima

Gran capacitat

Alta seguretat

Durabilitat

Acceptabilitat a nivell mundial

Procés de validació ràpid

Taula E.3. Balanç d’avantatges i inconvenients de les targetes intel·ligents sense contacte. Font: elaboració pròpia

E.4. NFC en dispositius de telefonia mòbil

La tecnologia NFC, a banda de ser utilitzada per les targetes intel·ligents, pot ser utilitzada mitjançant telefonia mòbil. Aquesta aplicació tecnològica de NFC té l’objectiu de substituir l’ús de títols de transport per l’aparell de telefonia mòbil personal –tenint en compte l’ús estès del dispositiu en la societat actual. Això s’aconsegueix fent que els dispositius mòbils siguin

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 21 compatibles a la tecnologia NFC.

Les qüestions de seguretat són similars que en el cas de les targetes intel·ligents tret que la vulnerabilitat d’aquests dispositius davant possibles robatoris és més elevada. Així mateix, la privacitat no es manté ja que existeix l’associació del telèfon mòbil amb la identitat del propietari.

En aquest cas, el cost addicional de l’avanç tecnològic és menor per a l’empresa de transport. Proporcionar el títol de transport no s’atribuiria a l’empresa de transports sinó a la proveïdora del telèfon mòbil.

D’aquesta manera, aquest sistema funciona amb la tecnologia de les targetes intel·ligents aplicada al telèfon. Les característiques són idèntiques excepte que amb l’ús del telèfon mòbil la privacitat pot veure’s compromesa. Veure la Taula E.4 amb el balanç d’avantatges i inconvenients.

Avantatges Inconvenients

Validació automàtica No anònima

Difícil aplicació per part del proveïdor de Gran capacitat telèfons

Alta seguretat Implicació de l’empresa de telèfons

Durabilitat –la mateixa que el dispositiu

Procés de validació ràpid

Venda de títols inexistent

Taula E.4. Balanç d’avantatges i inconvenients de l’aplicació de NFC als telèfons mòbils. Font: elaboració pròpia

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 22

F. Comparativa dels diferents sistemes de transmissió i connexió

Cal tenir en compte els diferents sistemes de transmissió de dades. Un sistema ràpid i veraç permetrà enviar les dades generades amb el bitllet de forma instantània. Es mostra a la Taula F.1 la comparativa.

NFC Bluetooth WIFI GPRS/3G

Distància d’operació 0,1 m 10 m / 100 m 300 m / 40 km 1 km / 35 km

Velocitat de 848 Kb/s 2 Mb/s 54 Mb/s 14 Mb/s transmissió

Temps d’establiment de 20 ms 6 s 2 s 1 s connexió

Fiabilitat de la Molt alta Baixa Mitja Mitja connexió

Robustesa davant Extremadamen Normal Normal Normal d’interferències t alta

Taula F.1. Comparativa de diferents sistemes d’establiment de connexió. Font : White Paper Fomento

En el sistema que es planteja hi ha dos fases en que es precisa d’una tecnologia de transmissió de dades: en primer lloc la transmissió de dades entre la targeta i el lector i en segon lloc la transmissió de dades des de l’ordinador central del vehicle fins a la central.

a) Transmissió de dades entre targeta i lector. S’escull la transmissió via NFC amb la tecnologia que aporten les targetes intel·ligents sense contacte.

b) Transmissió de dades entre vehicle i central. S’escull la transmissió via GPRS. És una tecnologia simple que incorporen la majoria de validadores embarcades.

F.1. Transmissió a través de NFC: targeta - lector

La tecnologia NFC és la tecnologia en la que es basen les targetes intel·ligents. És un tipus de

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 23 comunicació de curt abast basada en l’acoblament inductiu amb un camp magnètic, on dues antenes d’espira són col·locades dins dels seus respectius camps propers. Treballa en la banda dels 13,56 MHz la qual cosa implica que no s’hi apliqui cap restricció i no requereixi llicència per al seu ús.

Aquesta tecnologia està regulada per la norma ISO/IEC 18092:2004, basada al seu torn en la norma ISO-14443, sent aquesta última la utilitzada per la majoria de les targetes sense contacte de transport públic a nivell mundial. Es defineixen a continuació les seves característiques principals i s’analitzen les diferències amb altres tecnologies des de la perspectiva del seu ús per a l’accés al transport públic:

- Distància d’operació. La tecnologia NFC permet un molt curt abast, 10 cm, mentre que la resta de tecnologies precisen molta més distància per a funcionar. Això significa que per establir comunicació cal realitzar una acció voluntària per part de l’usuari de manera que aquest aproparà la targeta al lector per a validar el trajecte alhora que es generaran les dades necessàries.

- Velocitat de transmissió. La seva velocitat de transmissió és de fins a 848 Kb/s, una cadena de dades raonable però no superior als canals de dades utilitzades per a altres tecnologies. No és un canal que maximitza la quantitat de dades a transferir però té la velocitat necessària per a transferir les dades de validació amb la rapidesa suficient.

- Temps d’establiment de connexió. En tot procés de comunicació existeix un temps en què els dos elements o equips s’envien missatges fins que s’enllacen i pot iniciar-se la transmissió de dades. El temps d’establiment de comunicació està comprès entre 5 i 50 ms, valor clarament inferior als temps que proporcionen la resta de mitjans de comunicació.

- Fiabilitat de la connexió. La garantia que la connexió es produirà és elevada –tant l’establiment de la comunicació com la seva execució. Aquest aspecte s’avala amb l’experiència de les diferents aplicacions d’aquesta tecnologia en l’àmbit del transport públic. Aquest aspecte té una importància rellevant en l’àmbit del transport públic a l’hora de fer efectiva la transmissió de dades.

- Robustesa enfront les interferències. La comunicació d’acoblament inductiu NFC és extremadament robusta i és totalment immune a la majoria d’interferències, la qual cosa és prova de la seva fidelitat.

- Compatibilitat amb la infraestructura existent d’accés al transport públic. Aquesta tecnologia es basa en la norma ISO 14443 que regula les comunicacions de targetes sense contacte. Aquesta tecnologia és totalment compatible amb la infraestructura

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 24

existent per a l’accés al transport públic o precisa lleugeres modificacions en el programari.

- Compliment dels temps de transacció necessaris per a accedir al transport públic. Al tractar-se d’una tecnologia amb un temps d’establiment curt i fiable permet un temps de validació ràpid amb els avantatges que comporta en la generació de cues i retencions durant les validacions.

F.2. Transmissió a través de GPRS: lector - central

GPRS és una tecnologia que comparteix el rang de freqüències de la xarxa GSM 4 utilitzant la transmissió de dades per mitjà de paquets. La commutació de paquets és un procediment adequat i molt utilitzat per a transmetre dades. Per a utilitzar la connexió GPRS es precisarà d’un lector que suporti aquesta tecnologia. La seva principal característica es basa en disposar d’un terminal permanentment connectat. La tecnologia permet proporcionar serveis de transmissió de dades de forma eficient i les seves característiques principals són:

- Velocitat de transferència 14 Mb/s.

- Connexió permanent.

- Temps d’establiment de connexió inferior a 1s.

- Permet la transmissió a un rang de distància comprès entre 1 km i 35 km.

4 El sistema global per a comunicacions mòbils o en anglès Global System for Mobile communications (GSM) és un estàndard mundial de segona generació (2G) per a la transmissió de dades. És la base de la tecnologia GPRS.

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 25

G. Comparativa de models Mifare®

S’inclou, a continuació, el detall de cadascun dels models de targetes MIFARE que ofereix NFX Semiconductors.

Mifare® és la marca comercial propietat de NXP Semiconductors que va ser una divisió de Philips Semiconductors fins que finalment l'empresa es va separar de Philips.

La marca Mifare® ofereix diferents productes i tecnologia basada en l'estàndard ISO/IEC 14443 Tipus A per a les targetes intel·ligents sense contacte de 13.56 MHz -contactless smart cards . Actualment, es pot afirmar que Mifare® és un referent mundial tant per la seva amplitud d'utilització a nivell mundial com pel nombre de xips que hi ha al mercat.

Pel que fa a les seves aplicacions principals, són:

- Sistemes de taquillatge en transport públic

- Identificació de targetes per a controls d'accés

- Targetes per a sistemes de fidelització

- Micropagaments

- Sistemes de pagaments en peatges d'autopistes

- Taquillatge en mòbils (a través d'adhesius contactless)

- Targetes d'identificació ciutadana

- Identificació per a accés a pàrquings

- Autenticació de productes

- Control de producció

- Accés en parc d'atraccions

- Gestió de flotes

- Publicitat interactiva

- Gestió de residus

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 26

- Serveis d'informació

G.1. Mifare Classic ®

La família de targetes que cobreix MIFARE Classic® inclou targetes intel·ligents sense contacte utilitzades en el transport públic, gestió d’accés i targetes de fidelitat entre d’altres. Són compatibles amb la norma ISO/IEC 14443 Tipus A. Es troba disponible amb 1 kB i 4 kB de memòria i identificadors 4 byte o 7 byte.

Principals característiques i avantatges ‒ Compatible totalment amb ISO/IEC 14443 Tipus A 3.1, la qual cosa garanteix un ampli mercat. ‒ Disponible amb 7 byte identificador únic (UID 7B) o 4 byte identificador no únic (4B NUID). ‒ EEPROM d’1 kB o 4 kB. ‒ Distància d’operació fins a 10cm. ‒ Reducció dels costos d’infraestructura a causa de la compatibilitat de la targeta i el lector a través de les diferents generacions del model. ‒ Condicions d’accés a la memòria lliurament programables. ‒ Subministrament ampli i competitiu. ‒ Opcions de personalització. ‒ Ràpid temps de sortida al mercat.

Aplicacions principals ‒ Transport públic ‒ Peatge ‒ Targetes de fidelització ‒ Venda d’entrades en esdeveniments ‒ Aparcament

A la Taula G.1 es mostren les característiques tècniques principals d’aquest model.

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 27

Figura G.1. Característiques de la família Mifare Classic. Font : www..net

G.2. MIFARE Ultralight® i MIFARE Ultralight EV1®

Les seves característiques són similars a les que presenta la Mifare Classic® però aquesta té només 512 bits de memòria -64 bytes-, sense seguretat criptogràfica. És una targeta de baix cost que s’utilitza en molts casos per a un sol ús. Per aquest motiu, es pot escriure en la seva memòria una sola vegada bloquejant la funció d’escriptura un cop ja s’ha gravat.

En canvi, el model Ultralight EV1® segueix la mateixa filosofia però amb funcionalitats més àmplies en l’àmbit de la seguretat en versions de 48 bytes i 128 bytes de memòria. Les funcions de seguretat inclouen el bloqueig dels bits per a reescriure.

Principals característiques i avantatges ‒ Compatible totalment amb ISO/IEC 14443 Tipus A 3.1, la qual cosa garanteix un ampli mercat. ‒ Distància d’operació fins a 10cm. ‒ Transferència de dades a 106 Kbit/s. ‒ EEPROM de 512 bits.

Aplicacions principals ‒ Transport públic ‒ Peatges ‒ Bitllets d’avió ‒ Control d’accessos

La Taula G.2 mostra les característiques tècniques principals del model.

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 28

Figura G.2. Característiques de la família Mifare Ultralight ®. Font : www.mifare.net

G.3. MIFARE DESFire®

Aquesta targeta ofereix aproximadament les mateixes prestacions que Mifare Classic però amb més flexibilitat, major seguretat i major rapidesa. Mifare DESFire ® ofereix característiques de seguretat i software avançades. Les extensions EV1 i EV2 indiquen la primera i segona evolució respecte l’original, respectivament. Existeixen quatre variants segons la seva capacitat de memòria i característiques d’encriptació:

- Mifare DESFire® amb memòria amb 4 KBytes i encriptació 3DES.

- Mifare DESFire EV1® amb memòria de 2 KBytes i encriptació AES.

- Mifare DESFire EV1® amb memòria de 4 KBytes i encriptació AES.

- Mifare DESFire EV1® amb memòria de 8 KBytes i encriptació AES.

Aplicacions principals ‒ Transport públic avançat ‒ Gestió d’accés ‒ Micropagaments de bucle tancat ‒ Targetes d’identificació en campus i estudiants ‒ Programes de fidelitat ‒ Targetes de serveis socials del govern

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 29

La Taula G.3 mostra les característiques tècniques dels models DESFire EV1 i DESFire EV2 mentre que la taula G.4 mostra les característiques del model escollit, DESFire EV1 segons la capacitat de la memòria.

Figura G.3. Característiques de la família Mifare DESFire®. Font : www.mifare.net

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 30

Figura G.4. Comparativa entre els diferents models de Mifare DESFire EV1. Font : www.mifare.net

G.4. MIFARE Plus®

La família de targetes MIFARE Plus ® inclou targetes intel·ligents sense contacte amb sistemes de seguretat avançats per a l’autentificació, integritat de dades i xifrat. Ofereix facilitats per a operar en infraestructures existents augmentant considerablement la seguretat. La gestió de les dades és idèntica que en el model Classic ®, excepte en les característiques de gestió de seguretat.

Principals característiques i avantatges ‒ Estructura de memòria simple i fixa compatible amb Mifare Classic 1K/4K. ‒ Memòria de 2KBytes o 4 KBytes. ‒ Sistema de seguretat AES –suporta encriptació de dades basada en AES 128 bit i Crypto-1. ‒ Suporta la normativa ISO 14443 Tipus A 3.1. ‒ Velocitat de comunicació fins a 848 kbit/s. ‒ Presenta dues versions: Plus S o, un nivell més avançat, Plus X.

Aplicacions principals ‒ Transport públic ‒ Gestió d’accés ‒ Targetes d’escoles i campus ‒ Targetes de residència ‒ Targetes d’empresa per a treballadors

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 31

‒ Aparcament de cotxes ‒ Fidelitat

La Taula G.5 mostra les característiques principals d’aquest model segons la seva capacitat de memòria.

Figura G.5. Característiques de la família Mifare Plus ®. Font : www.mifare.net

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 32

G.5. Taula comparativa de models

Tipus de Velocitat de Claus Generador de Memòria Organització UID Seguretat memòria transmissió d’accés nombre aleatori 2 claus 16 sectors EEPROM 4 B (NUID) Mifare Classic 1K 1.024 B 106 Kb/s per Crypto1 Si amb 64 B 100.000 cicles 7 B (UID) sector 32 sectors 2 claus amb 64 B i 8 EEPROM 4 B (NUID) Mifare Classic 4K 4.096 B 106 Kb/s per Crypto1 Si sectors amb 100.000 cicles 7 B (UID) sector 256 B 64 B (32 b 16 pàgines EEPROM Mifare Ultralight 7 B (UID) 106 Kb/s No No No OTP) amb 4 B 10.000 cicles 192 B (32 b 48 pàgines EEPROM Autentificació Mifare Ultralight C 7 B (UID) 106 Kb/s 1 clau Si OTP) amb 4 B 10.000 cicles DES-3DES 2 claus 32 sectors EEPROM 4 B (NUID) Des de 106 a Crypto 1 o Mifare Plus S 2K 2.048 B per Si amb 64 B 200.000 cicles 7 B (UID) 848 Kb/s AES sector 32 sectors 2 claus amb 64 B i 8 EEPROM 4 B (NUID) Des de 106 a Crypto 1 o Mifare Plus S 4K 4.096 B per Si sectors amb 200.000 cicles 7 B (UID) 848 Kb/s AES sector 256 B 2 claus 32 sectors EEPROM 4 B (NUID) Des de 106 a Crypto 1 o Mifare Plus X 2K 2.048 B per Si amb 64 B 200.000 cicles 7 B (UID) 848 Kb/s AES sector 32 sectors 2 claus amb 64 B i 8 EEPROM 4 B (NUID) Des de 106 a Crypto 1 o Mifare Plus X 4K 4.096 B per Si sectors amb 200.000 cicles 7 B (UID) 848 Kb/s AES sector 256 B 14 claus Sistema EEPROM Des de 106 a DES, 3DES, Mifare DESFire 2.048 B 7 B (UID) per Si d’arxius 500.000 cicles 848 Kb/s AES 128 EV1 2K aplicació

Pàg. 33 Annex

14 claus Mifare DESFire Sistema EEPROM Des de 106 a DES, 3DES, 4.096 B 7 B (UID) per Si EV1 4K d’arxius 500.000 cicles 848 Kb/s AES 128 aplicació 14 claus Mifare DESFire Sistema EEPROM Des de 106 a DES, 3DES, 8.192 B 7 B (UID) per Si EV1 8K d’arxius 500.000 cicles 848 Kb/s AES 128 aplicació (*) NUID: sense nombre d’identificació únic (*) UID: amb nombre d’identificacio únic

Taula G.6 . Comparativa dels diferents models de targetes Mifare segons les seves característiques. Font : www.mifare.net

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 34

G.6. Aplicacions dels diferents models Mifare a nivell mundial

La Taula G.7 mostra diferents localitzacions on s’aplica la tecnologia Mifare a nivell mundial en l’àmbit del transport públic. L’anàlisi del model de targeta Mifare utilitzat en cadascuna de les localitzacions aporta una visió global sobre quin és el model utilitzat en les ciutats punteres en l’àmbit o quin és el model més utilitzat.

Designació Localització Model Mifare Compass Card Canadà (Metro Vancouver) MIFARE DESFire EV1 Efesur Argentina (Bariloche) MIFARE Ultralight EYCON e-Bus Argentina (Bahía Blanca) MIFARE Classic 1K SUBE card Argentina (Buenos Aires) MIFARE Classic 1K Argentina (Córdoba, Red Bus MIFARE Classic 1K Mendoza, Salta) Tarjeta Sin Contacto Argentina (Rosario) MIFARE DESFire EV1 Adelaide Metro Austràlia (Adelaide) MIFARE DESFire EV1 metroCard TransLink Go card Austràlia (Brisbane) MIFARE Classic 1K ACTION MyWay Austràlia (Canberra) MIFARE Classic 1K Metro Green Card Austràlia (Hobart) MIFARE Classic 4 SmartRider Austràlia (Perth) MIFARE Classic 1K Opal card Austràlia (Sydney) MIFARE DESFire EV1 Myki Austràlia (Victoria) MIFARE DESFire MIFARE Classic 1K Baku metrocard Azerbaijan (Baku) MIFARE Plus S 1K RioCard Brasil (Rio de Janeiro) - Bilhete Único Brasil (São Paulo) MIFARE Classic 1K Orovale Brasil (Teresopolis) - Canadà (Edmonton, ETS Blue - Alberta) Carte Occasionnelle Canada (Montreal, (STM, RTC), Carte MIFARE Ultralight Quebec) Solo M-Card Canada (St. John's) MIFARE Classic 1K Canada (Toronto, Ottawa Presto Card MIFARE DESFire and Hamilton, Ontario) Tarjeta Metroval Xile (Valparaíso) MIFARE Classic 1K Tarjeta Bip! Xile (Santiago de Xile) MIFARE Classic 1K i 4K StrongLink Xina (Beijing) Yikatong Xina (Beijing) Yang Cheng Tong China (Guangzhou) Cívica Colòmbia (Medellin) BusCARD Croàcia (Split) MIFARE Classic 1K BuTra Croàcia (Osijek) MIFARE Classic 1K Rijeka City Card Croàcia (Rijeka) MIFARE Classic 1K

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 35

MIFARE Ultralight ZET Card Croàcia (Zagreb) MIFARE Classic 1K República Txeca (a nivell MIFARE DESFire In Karta nacional) MIFARE DESFire EV1 opencard República Txeca (Praga) MIFARE DESFire EV1 República Txeca "Pardubicka karta" MIFARE Classic 4K (Pardubice) Rejsekort Dinamarca MIFARE Classic 4K Ühiskaart Estònia (Tallinn) MIFARE Classic Matkakortti Finlàndia (Hèlsinki) MIFARE DESFire Metromoney Geòrgia (Tbilisi) MIFARE Classic 1K MTR City Saver Hong Kong MIFARE Ultralight C Indian Railways Índia MIFARE DESFire Cardz Me Índia (Karnataka) Metro/Bus Card Iran (Teheran, Isfahan) MIFARE Classic 1K Man Card Iran (Mashad) MIFARE DESFire EV1 SmartCard Irlanda (Dublín) MIFARE Classic 1K Leap card Irlanda (Dublín) MIFARE DESFire EV1 Smart-card Irlanda (Dublín) MIFARE Classic Bus Smart- Irlanda (Dublín) MIFARE Classic card DART Smart-card Irlanda (Dublín) MIFARE Classic AltoAdige/Südtirol Itàlia (Trento) MIFARE DESFire EV1 Pass Etalons Letònia MIFARE Ultralight Travel card Lituània MIFARE Classic Touch 'n Go Malàisia - AT HOP card Nova Zelanda (Auckland) MIFARE DESFire EV1 Kolumbuskort Noruega (Rogaland) MIFARE DESFire EV1 Ruter reisekort Noruega (Oslo i Akershus) MIFARE DESFire EV1 Białostocka Karta Polònia (Białystok) MIFARE Classic 1K Miejska Krakowska Karta MIFARE Classic 1K Polònia (Cracòvia) Miejska MIFARE Plus 2K Warszawska Karta Polònia (Varsòvia) MIFARE Classic 1K Miejska eBilet Polònia (Gdynia) MIFARE Classic 1K RATB Activ Romania (Bucarest) MIFARE Classic 1K MIFARE Ultralight Moscow Metro Rússia (Moscou) MIFARE Plus EMcard Eslovàquia MIFARE DESFire EV1 Urbana Eslovènia (Ljubljana) MIFARE DESFire EV1 Mybi, T-money, Corea del Sud - Upass Consorcio de Transportes de Espanya (Madrid) MIFARE DESFire EV1 Madrid Resekortet Suècia MIFARE Classic 1K

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 36

Skånetrafiken JoJo Suècia MIFARE Classic 1K Karlstadsbuss Suècia MIFARE Classic 4K SL Suècia MIFARE Classic 4K MIFARE Classic 1K/4K Västtrafik Suècia MIFARE Plus MIFARE Ultralight MIFARE Classic EasyCard Taiwan MIFARE Plus MIFARE Classic 1K KGS Card Turquia MIFARE Plus 2K MIFARE Classic 1K Muzekart Turquia MIFARE Plus 2K Istanbulkart Turquia (Istanbul) MIFARE DESFire EV1 KentKart Turquia (Izmir) - Iff card Regne Unit (Cardiff) MIFARE DESFire EV1 SmartTech Hong Kong MIFARE Golden Partner Production Oyster card Regne Unit (Londres) MIFARE DESFire EV1 EasyRider Regne Unit (Nottingham) MIFARE Ultralight Breeze Card [70] USA (Atlanta, Geòrgia) MIFARE Classic USA (Boston, CharlieCard - Massachusetts) MetroQ USA (Houston, Texas) MIFARE Classic 1K USA (Los Angeles, Transit Access Pass MIFARE Plus Califòrnia) USA (Minneapolis, Go-To Card MIFARE Classic 1K Minnesota) USA (Pittsburgh, ConnectCard MIFARE Classic Pennsilvània) USA (San Francisco, Clipper card MIFARE DESFire Califòrnia) USA (Nova York, Nova PATH SmartLink MIFARE DESFire Jersey) ORCA Card USA (Seattle, Washington) MIFARE DESFire EV1 Easy Card USA (Sud Florida) MIFARE Ultralight Compass Card USA (San Diego) MIFARE Classic 1K USA (Washington SmarTrip Metropolitan Area, MIFARE Plus X Washington, D.C.) Rabbit Card Tailàndia MIFARE DESFire EV1 Smart Purse Tailàndia MIFARE Classic 1K Bangkok Metro Tailàndia MIFARE Classic 1K

Taula G.7. Aplicacions de la tecnologia Mifare a nivell mundial. Font: www.mifare.net

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 37

G.7. Justificació del model Mifare proposat

Tenint en compte les diferents aplicacions que s’otorguen a cadascun dels models Mifare plantejats, Mifare indica que els més apropiats per a ser utilitzats en l’àmbit del transport públic són els models Mifare Plus, Ultralight i DESFire. El primer és aplicalble en la gestió de transport públic, el segon en casos de bitllets amb ús limitat i l’últim en gestió avançada de transport públic. Davant d’aquestes especificacions sobre les aplicacions clau de cada model es pot considerar que el model DESFire és el més indicat per a un sistema de gestió de dades avançat en l’àmbit del transport públic. La Taula G.8 mostra les característiques del model.

Així mateix, tenint en compte les característiques tècniques dels diferents models es comproven els diferents avantatges del model DESFire respecte els altres models especificats. Els avantatges que presenta respecte els altres models són –veure Taula G.8:

a) L’organització interna del xip es basa en el sistema d’arxius en contraposició dels altres models que es basen en pàgines o sectors.

b) El tipus de memòria suporta 500.000 cicles mentre que el model Ultralight en suporta 10.000 i el Plus 200.000.

c) La velocitat de transmissió és superior que en el model Ultralight.

d) El nombre de claus d’accés és major. Es requereixen 14 claus d’accés per aplicació mentre que en el model Ultralight no es requereix cap clau d’accés, el model Ultralight C en requereix únicament una i el model Plus, en totes les seves versiones, en necessita dues.

e) Els algoritmes de seguretat són més amplis que en els altres dos models. Permet algoritmes DES, Triple DES i AES128. En els altres models els algoritmes aporten menor seguretat i són, per tant, més limitats.

f) És possible la generació de nombres aleatoris mentre que el model Mifare Ultralight no ho permet.

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 38

Mifare DESFire EV1 4K

Tipus de Memòria Organització UID memòria

EEPROM 4.096 B Sistema d’arxius 7 B (UID) 500.00 cicles

Velocitat de Generació de Claus d’accés Seguretat transmissió nombres aleatoris

14 claus per DES/3DES/AES 106 – 848 Kb/s Si aplicació 128

Taula G.8. Característiques tècniques del model Mifare DESFire EV1 4K. Font : www.mifare.net

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 39

H. Característiques tècniques del model de targeta proposat: Mifare DESFire EV1®

NXP Semiconductors facilita la fitxa tècnica de cadascun dels seus models. S’inclou a continuació la informació tècnica de la targeta proposada en el projecte. Per a veure l’arxiu complet, veure l’enllaç que s’inclou en la Bibliografia.

Pàg. 40 Annex

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 41

H.1. Costos d’adquisició de la targeta

La Taula H.1 mostra els costos d’adquisició desenvolupats per a la targeta Mifare DESFire EV1 4K. Preu ($) Quantitat Targetes UID/Nombre de sèrie imprès Personalització Impressió en blanc Injecció Tèrmica Làser electrònica 1 - 999 $1.80 - - - - - 1,000 - 4,999 $1.65 + $0.03 5,000 - 9,999 $1.55 + $0.01 10,000 - 49,999 $1.45 + $0.01 + $0.01 + $0.02 + $0.05 + $0.05 50,000 - 99,999 $1.35 + $0.01 >100,000 $1.25 + $0.01

Taula H.1. Detalls de cost de la targeta Mifare DESFire EV1 4K. Font : http://www.stronglink-rfid.com/

Pàg. 42 Annex

S’adquireixen més de 100.000 unitats, per tant el desenvolupament del cost per cada unitat és:

1,25 $ + 0,01 $ + 0,02 $ + 0,05 $ = 1,33 $

Resulta, doncs, un cost unitari de 1,33 $, és a dir, 1,21 €.

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 43

I. Normativa ISO

L’estandardització de la tecnologia possibilita que existeixi interoperabilitat entre aplicacions i ajuda que diferents productes no interfereixin, independentment del fabricant.

Abans que es desenvolupessin aquests estàndards que regulen la comunicació entre dispositius –lectors i targetes- cada companyia disposava d’un sistema diferent, la qual cosa portava a que les targetes havien de ser llegides per lectors del mateix fabricant.

De totes les freqüències, la única banda amb acceptació mundial és la de 13,56 MHz, fins a arribar a ser un estàndard ISO.

La normativa ISO –International Organization for Standardization- exposa diferents estàndards relatius a les targetes de transport. S’inclou en la Taula I.1 l’assignació de l’estàndard amb la seva descripció.

Estàndard Descripció

ISO 7816 és un estàndard tècnic internacional relacionat amb les targetes d'identificació electròniques, en especial les targetes intel·ligents 7816-1 - Característiques físiques 7816-2 - Targetes amb contactes - Dimensions i localització dels contactes 7816-3 - Característiques elèctriques 7816-4 - Organització, la seguretat i els comandaments per a l'intercanvi d'informació 7816-5 - Registre de la sol·licitud dels proveïdors 7816-6 - Interoperabilitat en els elements de dades per a ISO/IEC 7816 l'intercanvi 7816-7 - Interoperabilitat en els comandaments de la targeta (SCQL) 7816-8 - Ordres per operacions de seguretat 7816-9 - Ordres per a la gestió de la targeta 7816-10 - Senyals electrònics per operació síncrona 7816-11 7816-12 - Targetes amb contactes. Interfície elèctrica USB i procediments operatius 7816-13 - Comandes d'administració d'aplicacions en múltiples aplicacions entorn 7816-15 - Aplicació d'informació criptogràfica

Pàg. 44 Annex

ISO/IEC 10170 Tecnologia de la informació – Tècniques de seguretat – Gestió de claus

ISO/IEC 11770 Tecnologia de la informació – Tècniques de seguretat – Gestió de claus

ISO 14443 és un estàndard internacional relacionat amb les targetes d'identificació electròniques, especialment les targetes de proximitat. L'estàndard ISO 14443 consta de quatre parts i es descriuen dos tipus de targetes: tipus A i tipus B. Les principals diferències entre aquests tipus es troben en els mètodes de modulació, codificació dels plans (part 2) i el protocol d'inicialització dels procediments (part 3). Les ISO/IEC 14443 targetes de tots dos tipus (A i B) utilitzen el mateix protocol d'alt nivell (anomenat T=CL) que es descriu en la part 4. 14443-1 – Característiques físiques 14443-2 – Energia de radiofreqüència i interfície de senyal 14443-3 – Inicialització i anticol·lisió 14443-4 – Protocol de transmissió Seguretat Estableix els principis generals per a iniciar, implementar, mantenir i millorar la gestió de la seguretat de la informació. Fa referència a política de seguretat, organització de la seguretat de la informació, ISO/IEC 17799 gestió d’actius, recursos humans de seguretat, seguretat física i ambiental, comunicacions, gestió d’operacions, control d’accés, sistemes d’informació d’adquisició, desenvolupament i manteniment, etc.

ISO/IEC 18902 Near Field Communications (NFC)

ISO/IEC 24014 Transport públic. Sistema de gestió de tarifes interoperables.

Tecnologia de la informació – Tècniques de seguretat – Sistemes de ISO/IEC 27001 gestió de seguretat de la informació És un estàndard per a la seguretat de la informació.

Sistemes de targetes d’identificació aplicades al transport terrestre. EN 1545 Inclou tipus de dades elementals, llista de codis generals i elements de dades generals.

Sistemes de targetes d’identificació. Moneder electrònic intersectorial. EN 1546 Definicions, conceptes i estructures.

Telemàtica aplicada al trànsit i al transport per carretera. Transport EN 12896 públic. Model de dades de referència.

Taula I.1. Estàndard i descripció. Font : elaboració pròpia.

Big Data i transport públic. Possibilitats i aplicacions a les línies regulars d’autobusos Pàg. 45