T10-F04 · Sincronización Resiliente de Datos de Mantenimiento en Entornos DDIL
Código original: P-04
Condiciones: Validación obligatoria de la volumetría de datos locales y confirmación de las interfaces de integración con los sistemas centrales de logística.
1. Identificación de la propuesta
- Código
P-04
- Nombre de la propuesta
Sincronización Resiliente de Datos de Mantenimiento en Entornos DDIL
- Origen
Otro origen
- Línea estratégica
Intercambio seguro y gobierno distribuido del dato
- Dominio
Multidominio
- Tipo de uso
Defensa
- Fecha de análisis
22/05/2024
- Responsable de la ficha
Pipeline automático - pendiente de asignación
- Estado
En análisis
2. Problema concreto
- Descripción
Se produce una degradación de la integridad de los datos técnicos y logísticos cuando las plataformas operan en entornos DDIL (comunicaciones denegadas, degradadas, intermitentes o limitadas). El problema crítico reside en la inconsistencia de los registros de ingeniería y mantenimiento al intentar realizar el re-sync (re-sincronización) con la red central una vez recuperada la conectividad [ev_0007].
- Consecuencia principal
Afectación en la toma de decisiones sobre la disponibilidad real de las fuerzas y la preparación operativa general, pudiendo figurar un activo como operativo cuando requiere mantenimiento urgente [ev_0007].
- Usuario afectado
Centro de mando
- Criticidad
Alta
- Frecuencia estimada
Recurrente
- Entorno de aparición
Degradado
3. Ejemplo operativo y evidencia
- Escenario
En el marco de una misión de despliegue operativo, un vehículo blindado se desplaza fuera del rango de cobertura de red, entrando en un entorno DDIL (comunicaciones denegadas, degradadas, intermitentes o limitadas) [ev_0007]. Durante este periodo de aislamiento, que representa aproximadamente el 1% del tiempo operativo, el personal de mantenimiento realiza intervenciones técnicas y registra cambios en el estado de salud del activo localmente [ev_0007]. Al recuperar la conectividad con el mando central, el sistema intenta reintegrar estos registros. Sin embargo, debido a que los mecanismos actuales de re-sync (re-sincronización) no son robustos, se generan conflictos de datos donde las actualizaciones locales chocan con el estado global del activo [ev_0007]. Esto provoca que el Comando Central reciba información contradictoria: mientras el sistema central indica que el vehículo está disponible para la misión, los registros locales (no sincronizados correctamente) muestran una avería crítica. Como resultado, el mando toma la decisión de liberar el activo para una operación basándose en datos erróneos, comprometiendo la seguridad de la unidad y la eficacia de la misión [ev_0007].
- Activos implicados
Vehículos terrestres, aeronaves, sistemas de gestión logística centralizados, BMS (sistema de mando y control de combate)
- Información disponible
Registros de mantenimiento (logs), estados de salud del activo, horas de uso y marcas temporales
- Limitación actual
Incapacidad de mantener una imagen común del estado del equipo en tiempo real debido a la falta de un mecanismo de resolución de conflictos robusto durante el re-sync [ev_0007].
- Consecuencia operacional
Vacío de visibilidad en el Sustainment (sostenimiento logístico), generando discrepancias entre la realidad física del equipo y su representación digital [ev_0007].
- Fuente de evidencia
ev_0007
- Tipo caso
Real confirmado
4. Solución propuesta
- Descripción de la solución
Implementación de una arquitectura de sincronización basada en CRDTs (Conflict-free Replicated Data Types o Tipos de Datos Replicados Sin Conflictos) y relojes vectoriales para garantizar la convergencia eventual de los datos sin necesidad de resolución manual.
- Datos de entrada
Registros técnicos y logísticos locales, estados de salud del activo y marcas temporales lógicas (Vector Clocks) desde el nodo Edge (extremo de la red).
- Procesamiento principal
Uso de reglas algebraicas predefinidas para fusionar estados automáticamente y aplicación de sincronización delta (envío únicamente de cambios diferenciales) para optimizar el ancho de banda.
- Resultado / salida
Estado técnico del activo consistente y convergente en todos los nodos (local y central), actualizado en el BMS (sistema de mando y control de combate).
- Sistema, arquitectura e integración
Capa de persistencia de datos en el Edge (activo) e integración con sistemas centrales de gestión logística y Sustainment.
- Funcionamiento resumido
1. Entrada: Registro local de mantenimiento mediante CRDTs durante la desconexión. 2. Procesamiento: Al recuperar red, se calculan y envían solo las deltas (cambios). 3. Resultado: Fusión automática de estados basada en causalidad. 4. Integración: Actualización de disponibilidad en el BMS.
- Componentes funcionales
- Módulo de Registro Local CRDT
- Motor de Sincronización Delta
- Gestor de Relojes Vectoriales para Causalidad
- Interfaz de Convergencia con Base de Datos Central
5. Aportaciones concretas de SIXTEMA
- Qué asumiría SIXTEMA
El diseño y desarrollo del motor de sincronización resiliente, la implementación de las estructuras CRDTs y la lógica de convergencia de datos en el Edge.
- Qué entregaría
Componente software
- Tipo de entregable
Componente software
- Qué queda fuera de alcance
El mantenimiento físico de los activos, el hardware de comunicaciones y la gestión de las bases de datos logísticas centrales ya existentes.
- Qué aportarían los socios
Acceso a las plataformas físicas (vehículos/aeronaves), integración en el BMS propietario y definición de los estándares de datos logísticos actuales.
- Modalidad de ejecución
Consorcio
- Socios necesarios
Integradores de plataformas (ej. Airbus, Amper) y usuarios institucionales (Ministerio de Defensa/DGAM)
6. Capacidades reales que respaldan la propuesta
- Capacidad real
Arquitecturas Escalables Cloud-Native
- Proyecto / experiencia
Infraestructura para despliegue de servicios operativos en entornos distribuidos
- Qué demuestra
Capacidad técnica para implementar la infraestructura base donde se desplegarían los nodos de sincronización y el servidor central
- Nivel evidencia
Alta
- Capacidad real
Sistemas C2 e Inteligencia de Datos
- Proyecto / experiencia
Sistema Integrado de Gestión de Misiones
- Qué demuestra
Experiencia en la consolidación multifuente de datos para apoyo a la decisión, necesaria para integrar los registros de mantenimiento en el mando central
- Nivel evidencia
Alta
7. Capacidades futuras o en evolución
- Capacidad futura
Sincronización resiliente en el extremo (Edge) mediante CRDTs
- Proyecto / iniciativa
Arquitecturas Edge-Cloud Federadas en entornos denegados
- Estado
En curso
- Resultado esperado
Reducir la brecha de inconsistencia de datos en entornos DDIL (comunicaciones denegadas, degradadas, intermitentes o limitadas) permitiendo la convergencia automática de registros técnicos
- Capacidad futura
Trazabilidad y auditoría de cambios de estado técnico
- Proyecto / iniciativa
Confianza Digital en el Dato Operativo
- Estado
Planificada
- Resultado esperado
Aportar una capa de validación mediante Blockchain para asegurar que las actualizaciones de mantenimiento sincronizadas sean íntegras y no manipuladas
8. Tecnología involucrada
- Capa / función
Capa de Persistencia y Consistencia
- Tecnología / patrón
CRDTs (Conflict-free Replicated Data Types / Tipos de Datos Replicados Sin Conflictos)
- Situación en SIXTEMA
Por incorporar
- Responsable / socio
Equipo interno
- Capa / función
Ordenación de Eventos
- Tecnología / patrón
Vector Clocks (Relojes Vectoriales para preservar la causalidad)
- Situación en SIXTEMA
Por incorporar
- Responsable / socio
Equipo interno
- Capa / función
Transporte de Datos
- Tecnología / patrón
Protocolos de serialización binaria compacta (para optimizar ancho de banda)
- Situación en SIXTEMA
Disponible parcialmente
- Responsable / socio
Equipo interno
- Capa / función
Infraestructura de Despliegue
- Tecnología / patrón
Arquitecturas Edge-to-Cloud Federadas
- Situación en SIXTEMA
Dominada
- Responsable / socio
Equipo interno
9. Encaje con programas y marcos europeos
- Programa europeo
EDF
- Convocatoria / topic
Pendiente de búsqueda
- Marco / estándar prioritario
Nube Táctica e Inteligencia de Datos / Superioridad de la Información
- Valoración del encaje
Alto
- Justificación
La solución aborda directamente la resiliencia de datos en entornos denegados, una prioridad crítica para la superioridad de la información en el marco del Fondo Europeo de Defensa.
- Fuente de referencia
financiacion.md (Propuesta)
10. Diferenciación aportada
- Diferenciador
Combinación de CRDTs con Arquitecturas Edge-Cloud Federadas
- Por qué es relevante
Permite que el activo no solo almacene datos, sino que gestione la convergencia matemática del estado técnico sin intervención humana en el extremo (Edge)
- Evidencia
Capacidad en desarrollo de Arquitecturas Edge-Cloud Federadas en entornos denegados
- Diferenciador
Enfoque en Convergencia Eventual vs Sobreescritura
- Por qué es relevante
Elimina la necesidad de resolución manual de conflictos, reduciendo drásticamente el tiempo de re-sync (re-sincronización) y el error humano
- Evidencia
Análisis técnico de viabilidad basado en estándares de sistemas distribuidos modernos
11. Actores objetivo y vías de entrada
- Actor identificado
Airbus Defence and Space
- Necesidad / interés
Garantizar la integridad de los datos de mantenimiento en sus plataformas ISR y C2
- Vía de entrada
Consorcio
- Relación actual
Existente
- Actor identificado
Amper
- Necesidad / interés
Integración de capas de datos resilientes en sus sistemas de comunicaciones y plataformas navales
- Vía de entrada
Consorcio
- Relación actual
Existente
- Actor identificado
Ministerio de Defensa (DGAM)
- Necesidad / interés
Mejorar la visibilidad real de la disponibilidad de fuerzas y el Sustainment (sostenimiento logístico) operativo
- Vía de entrada
Tractora
- Relación actual
Incipiente
12. Brechas y dependencias
- Brecha / dependencia
Desconocimiento de la volumetría exacta de datos de mantenimiento generados durante periodos de desconexión
- Impacto
Afecta a la validación del dimensionamiento del almacenamiento local necesario en los activos
- Cómo cubrirla
Realizar un análisis de logs reales o entrevistas con personal técnico de mantenimiento para estimar el tamaño de los registros locales
- Responsable potencial
Socio tecnológico / Integrador de plataforma (Airbus, Amper)
- Brecha / dependencia
Compatibilidad de los CRDTs (Tipos de Datos Replicados Sin Conflictos) con estándares de datos actuales
- Impacto
Riesgo de necesidad de desarrollar capas de traducción intermedia para integrar la solución con sistemas centrales
- Cómo cubrirla
Auditar los esquemas de datos y APIs de los sistemas de gestión logística y Sustainment (sostenimiento logístico) existentes
- Responsable potencial
Equipo interno / DGAM (Ministerio de Defensa)
- Brecha / dependencia
Adaptación de la arquitectura Edge-Cloud actual a la semántica específica de mantenimiento
- Impacto
La capacidad genérica de sincronización debe especializarse para manejar reglas algebraicas propias del sostenimiento (ej. prevalencia de estado 'No Operativo')
- Cómo cubrirla
Proyecto de I+D interno para definir el modelo de datos convergente aplicado a mantenimiento
- Responsable potencial
Equipo interno
13. Valoración final por criterios
| Criterio | Valoración | Justificación |
|---|---|---|
| Relevancia del problema | Alta | Impacta directamente en la disponibilidad de fuerzas y la toma de decisiones estratégicas del Comando Central. |
| Calidad de la evidencia | Baja | Basada en una única fuente [ev_0007] y carece de métricas cuantitativas precisas. |
| Encaje con SIXTEMA | Alta | Alineado con capacidades en arquitecturas Edge-Cloud federadas y confianza digital del dato. |
| Capacidades reales disponibles | Media | Posee la base técnica, pero requiere adaptar el motor de sincronización a la semántica de mantenimiento. |
| Diferenciación | Alta | El enfoque en CRDTs y convergencia eventual es técnicamente superior a los métodos tradicionales de sobreescritura. |
| Encaje europeo | Alta | Alineado con prioridades del EDF en Nube Táctica e Inteligencia de Datos. |
| Actor o vía de entrada identificada | Media | Identificados integradores (Airbus, Amper) y organismos públicos (DGAM), pero sin relación formal establecida. |
| Potencial dual | Alta | La sincronización de datos en entornos DDIL es aplicable a cualquier sector industrial con activos remotos y conectividad intermitente. |
| Madurez preliminar | Baja | Se encuentra en nivel de prototipo (TRL 4). |
| Cobertura brecha tecnológica | Alta | Resuelve la causa raíz de la inconsistencia de datos mediante un modelo matemático de convergencia. |
| Autonomía respecto a socios | Media | SIXTEMA puede desarrollar el motor, pero depende de los Prime para la integración en el activo y el BMS (sistema de mando y control de combate). |
| Viabilidad preliminar | Alta | Técnicamente viable mediante el uso de estándares modernos de sistemas distribuidos. |
14. Decisión y conclusión final
- Resultado
Avanzar con condiciones
- Condiciones para avanzar
Validación obligatoria de la volumetría de datos locales y confirmación de las interfaces de integración con los sistemas centrales de logística.
- Validaciones pendientes
Confirmar si el almacenamiento local en los activos es suficiente para el log de cambios y validar la compatibilidad de CRDTs con estándares de datos institucionales.
- Próximo hito
Definición del modelo de datos convergente y búsqueda de contacto con integradores (Airbus/Amper) para validación de entorno.
- Síntesis
Solución crítica para garantizar la visibilidad real de la disponibilidad de fuerzas en entornos DDIL. Encaja perfectamente con el ADN técnico de SIXTEMA y tiene alto potencial en convocatorias EDF. El diferenciador es el uso de CRDTs para eliminar conflictos de sincronización, aunque requiere validar la volumetría de datos antes de escalar.
15. Fuentes y trazabilidad
Sin referencias registradas.Evidencias del clúster: ev_0007