[EN] The current command and control systems are based on wireless technologies such as TETRAPOL, TETRA, HF, VHF, satellite links, etc., despite providing a wide scope, usually have a very limited bandwidth. Because of these limitations they can only provide voice communications and data transmission at low speeds which could not completely reproduce the COP (Common Operational Picture) of a conflict or emergency. Communications on the battlefield are mainly wireless, only on a few trunks wired networks are used. Wireless data networks are considerably less robust, since generally they only provide a fraction of the transmission capacity of the wired counterparts, and also suffer problems due to interference and radio environment propagation effect which do not happen in wired networks. To combat these effects, wireless protocols typically send additional information for error correction, and may include some redundant transmission. In the military field, bandwidth it is really low and certain technologies do not allow the transmission of video information. The VHF and HF radio equipment widely used in armies around the world are a clear example. Therefore becomes latent the need to have a command and control system that allows information flows to and from troops in a quickly and reliable way. This thesis is framed in the development and practical evolution of a communications architecture for wireless networks C4ISR systems (Command, Control, Communications, Computers, Information Surveillance and Reconnaissance), particularly for small units. Being a small unit one located at battalion hierarchical level or lower in the military, or an autonomous unit of intervention in the field of emergencies. In this thesis, it is described a communications architecture for SIMACOP (Which is a Spanish acronym for: SIstema de MAndo y Control de Pequeña Unidad), which is a C4ISR system based on COTS technology with capabilities for multimedia content distribution and sensor fusion. Major technological contributions in this context are: the cognitive cross-layer communications architecture proposed, the introduction of high quality video and audio streaming included in the communications architecture of the C4ISR system, detecting elements through GPS, merging data collected by various sensors deployed in the area of operations and integration of several wireless communication systems with different bandwidths. For example, VHF, HF, satellite communications, IEEE 802.11 and WiMAX (IEEE 802.16d), which builds the network at different levels of command that will be described in this thesis. The main objectives are to study and identify the needs in command and control at the level of tactical communications in both the civil and the military side, and raise a global communications architecture for C4ISR systems to establish multimedia communications over next generation IP-based mobile tactical networks, including video streaming to improve situational awareness (SA) at each level of the chain of command with a scheme of multi-resolution representation. This improvement of the SA will be tested in both civil and military fields. / [ES] Los actuales sistemas de mando y control se basan en tecnologías inalámbricas como TETRAPOL, TETRA, HF, VHF, enlaces satelitales, etc., que a pesar de dar un amplio alcance, disponen de un ancho de banda muy limitado. Debido a estas limitaciones sólo se puede disponer de comunicaciones vocales y de transmisión de datos a velocidades bajas que no reproducen por completo el COP (Common Operacional Picture) de la situación de conflicto o emergencia. Las comunicaciones en el campo de batalla son principalmente inalámbricas, sólo en algunos enlaces troncales se utilizan redes cableadas. Las redes de datos inalámbricas son considerablemente menos robustas, ya que generalmente sólo tienen una fracción de la capacidad de transmisión de sus homólogas cableadas, y también sufren problemas debido a la interferencia y propagación del entorno radio efecto que en las redes cableadas no suceden. Para combatir estos efectos, los protocolos inalámbricos suelen enviar información adicional para la corrección de errores, y pueden incluir algún tipo de transmisión redundante. En el ámbito militar el ancho de banda es realmente bajo y ciertas tecnologías no permiten la transmisión de información de vídeo. Los equipos radio HF y VHF utilizados ampliamente en los ejércitos de todo el mundo son un claro ejemplo. Por lo tanto se hace latente la necesidad de disponer de un sistema de mando y control que permita proveer información desde y hacia las tropas de forma rápida y fiable. La presente tesis doctoral se enmarca en el desarrollo y evolución práctica de una arquitectura de comunicaciones de redes inalámbricas para sistemas C4ISR (Command Control, Computers and Communications Information Surveillance and Reconaissance), en particular los relativos a pequeñas unidades. Por pequeña unidad se entiende aquella que es de orden jerárquico menor o igual al de batallón en el ámbito militar o a una unidad autónoma de intervención en el ámbito de las emergencias. En la tesis doctoral se describe la arquitectura de comunicaciones de SIMACOP (SIstema de MAndo y COntrol de Pequeñas unidades), el cual es un sistema C4ISR basado en tecnología COTS con capacidades de distribución de contenidos multimedia y fusión sensorial. Las principales contribuciones tecnológicas en este marco son las siguientes: la arquitectura de comunicaciones cross-layer y cognitiva propuesta, la introducción de streaming de video y audio de alta calidad en la arquitectura de comunicaciones del sistema C4ISR, la detección de elementos a través de GPS, la fusión de datos recogida mediante distintos sensores desplegados en la zona de operaciones y la integración de diversos sistemas de comunicaciones inalámbricas con diversos anchos de banda. Por ejemplo, VHF, HF, comunicaciones satelitales, IEEE 802.11 y WiMAX (IEEE 802.16d), las cuales conforman la red a distintos niveles de mando que serán descritas en el presente trabajo. Los objetivos principales son estudiar e identificar las necesidades existentes en mando y control a nivel de comunicaciones tácticas, tanto en la vertiente civil como en la militar, y plantear una arquitectura de comunicaciones global para sistemas C4ISR que permita establecer comunicaciones multimedia a través redes móviles tácticas de nueva generación basadas en IP, incluyendo streaming de video para mejorar la conciencia situacional (SA) en cada nivel de la cadena de mando con un esquema de representación multi resolución. Esta mejora de la SA se probará tanto en el ámbito civil como en el militar. / [CAT] Els actuals sistemes de comandament i control es basen en tecnologies sense fils com TETRAPOL, TETRA, HF, VHF, enllaços satelitales, etc., que tot i donar un ampli abast, disposen d'un ample de banda molt limitat. A causa d'aquestes limitacions només es pot disposar de comunicacions vocals i de transmissió de dades a velocitats baixes que no reprodueixen per complet el COP (Common Operacional Picture) de la situació de conflicte o emergència. Les comunicacions en el camp de batalla són principalment sense fils, només en alguns enllaços troncals s'utilitzen xarxes cablejades. Les xarxes de dades sense fils són considerablement menys robustes, ja que generalment només tenen una fracció de la capacitat de transmissió de les seves homòlogues cablejades, i també pateixen problemes a causa de la interferència i propagació de l'entorn ràdio efecte que a les xarxes cablejades no succeeixen. Per combatre aquests efectes, els protocols sense fils solen enviar informació addicional per a la correcció d'errors, i poden incloure algun tipus de transmissió redundant. En l'àmbit militar l'ample de banda és realment baix i certes tecnologies no permeten la transmissió d'informació de vídeo. Els equips ràdio HF i VHF utilitzats àmpliament en els exèrcits de tot el món són un clar exemple. Per tant es fa latent la necessitat de disposar d'un sistema de comandament i control que permeti proveir informació des de i cap a les tropes de forma ràpida i fiable. La present tesi doctoral s'emmarca en el desenvolupament i evolució pràctica d'una arquitectura de comunicacions de xarxes sense fils per a sistemes C4ISR (Command Control, Computers and Communications Information Surveillance and Reconaissance), en particular els relatius a petites unitats. Per petita unitat s'entén aquella que és d'ordre jeràrquic menor o igual al de batalló en l'àmbit militar oa una unitat autònoma d'intervenció en l'àmbit de les emergències. En la tesi doctoral es descriu l'arquitectura de comunicacions de SIMACOP (sistema de comandament i control de Petites unitats), el qual és un sistema C4ISR basat en tecnologia COTS amb capacitats de distribució de continguts multimèdia i fusió sensorial. Les principals contribucions tecnològiques en aquest marc són les següents: l'arquitectura de comunicacions cross-layer i cognitiva proposta, la introducció de streaming de vídeo i àudio d'alta qualitat en l'arquitectura de comunicacions del sistema C4ISR, la detecció d'elements a través de GPS , la fusió de dades recollida mitjançant diferents sensors desplegats a la zona d'operacions i la integració de diversos sistemes de comunicacions sense fils amb diversos amples de banda. Per exemple, VHF, HF, comunicacions satelitales, IEEE 802.11 i WiMAX (IEEE 802.16d), les quals conformen la xarxa a diferents nivells de comandament que seran descrites en el present treball. Els objectius principals són estudiar i identificar les necessitats existents en comandament i control a nivell de comunicacions tàctiques, tant en el vessant civil com en la militar, i plantejar una arquitectura de comunicacions global per a sistemes C4ISR que permeti establir comunicacions multimèdia a través xarxes mòbils tàctiques de nova generació basades en IP, incloent streaming de vídeo per millorar la consciència situacional (SA) en cada nivell de la cadena de comandament amb un esquema de representació multi resolució. Aquesta millora de la SA es provarà tant en l'àmbit civil com en el militar. / Hernández Blanco, LE. (2016). Arquitectura de comunicaciones de datos inalámbricas para sistemas C4ISR [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61458 / TESIS

[EN] Whenever an emergency occurs, personnel involved in its resolution make every possible effort to minimize casualties and keep citizens safe. Performing continuous and regular training exercises helps improve planning, actuation protocols and the harmonization of procedures between various agencies. The application of information and communication technologies (ICT) in emergency management is a relevant research field. Particularly, the development of command and control systems (C2IS) to manage crisis resolution and the use of virtual worlds to develop training exercises are challenging and evolving areas. However, the insertion of a C2IS within a networked training system based on virtual worlds and using commercial off-the-shelf equipment has not been sufficiently exploited. In this context, the development of a hybrid system connecting real computers and sensors with virtual computers is a key strategy. In particular, the deployment of a middleware to interconnect heterogeneous applications using standardized data formats. This thesis contributes to facilitate performing training exercises in emergency management that in real life are complicated, inflexible and very expensive. An architecture to connect a command and control system operating in the real world with one or several virtual worlds through an interconnection gateway that implements MPEG-V based data formats and by using web services via TCP/IP as a communication platform is proposed, deployed and validated. / [ES] Cuando ocurre una emergencia, el personal involucrado en su resolución hace todo lo posible por reducir al mínimo las fatalidades y mantener seguros a los ciudadanos. La realización de ejercicios de entrenamiento de forma continua y regular ayuda a mejorar la planificación, los protocolos de actuación, y a armonizar los procedimientos entre diferentes agencias. La aplicación de las tecnologías de información y comunicaciones (TIC) en la gestión de grandes emergencias es un campo de investigación muy relevante. En particular, el desarrollo de sistemas de mando y control (C2IS) para gestionar la resolución de una crisis y el uso de mundos virtuales para la implementación de ejercicios de entrenamiento de personal son áreas en continuo desarrollo. Sin embargo, la integración de un C2IS dentro de un sistema de simulación en red para entrenamiento basado en mundos virtuales y usando equipos comerciales (COTS) no ha sido explotada suficientemente. Dentro de este contexto, desarrollar un sistema híbrido conectando entidades y sensores reales con entidades virtuales presenta una estrategia clave. En particular, la implementación de un software intermedio (middleware) para interconectar aplicaciones heterogéneas usando formatos de datos estandarizados. Esta tesis contribuye a facilitar la realización de ejercicios de entrenamiento en gestión de emergencias que en la vida real son complicados, poco flexibles y muy costosos. Se propone, implementa y valida una arquitectura para conectar un sistema de mando y control operando en el mundo real con uno o varios mundos virtuales, a través de una pasarela de interconexión que implementa un modelo de datos basado en MPEG-V y utiliza servicios web vía TCP/IP para la comunicación entre nodos. / [CAT] Quan ocorre una emergència, el personal involucrat en la resolució fa tots els possibles per reduir al mínim les fatalitats i mantenir segurs els ciutadans. La realització d'exercicis d'entrenament de forma contínua i regular ajuda a millorar la planificació, els protocols d'actuació, i a harmonitzar els procediments entre diferents agències. L'aplicació de les tecnologies d'informació i comunicacions (TIC) en la gestió de grans emergències és un camp de recerca molt rellevant. En particular, el desenvolupament de sistemes de comandament i control (C2IS) per gestionar la resolució d'una crisi i l'ús de mons virtuals per a la implementació d'exercicis d'entrenament de personal són àrees en continu desenvolupament. No obstant això, la integració d'un C2IS dins d'un sistema de simulació en xarxa per a entrenament basat en mons virtuals i usant equips comercials (COTS) encara no ha sigut prou explotada. Dins d'aquest context, desenvolupar un sistema híbrid connectant ordinadors i sensors reals amb entitats virtuals suposa una estratègia clau. En particular, la implementació d'un programari intermediari (middleware) per interconnectar aplicacions heterogènies usant formats de dades estandarditzats. Aquesta tesi contribueix a facilitar la realització d'exercicis d'entrenament en gestió d'emergències que en la vida real són complicats, poc flexibles i molt costosos. Es proposa, implementa i valida una arquitectura per a connectar un sistema de comandament i control que opera en el món real amb un o diversos mons virtuals, a través d'una passarel·la d'interconnexió que implementa un model de dades basat en MPEG-V i utilitza serveis web via TCP/IP per a la comunicació entre nodes. / Ardila Sierra, LI. (2016). Arquitectura de interconexión entre sistemas C4ISR y mundos virtuales aplicando el estándar MPEG-V [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61482 / TESIS

[ES] Las ciudades constituyen un poderoso motor de crecimiento económico y social gracias a las oportunidades que ofrecen en contraposición al medio rural: mayor diversidad y cali-dad de empleo junto con mejores infraestructuras y servicios. Sin embargo, este crecimien-to genera una demanda creciente de recursos por lo que su gestión sostenible se ha conver-tido en un elemento clave en la política de las administraciones en todo el mundo. El concepto de "Ciudad Inteligente" surge para dar una respuesta global para el entorno urbano. Los principales organismos de estandarización están desarrollando un ecosistema de recomendaciones que definen entre otros aspectos, y relacionados con el ámbito tecno-lógico de la presente tesis, una arquitectura tecnológica consistente, métricas e indicadores de rendimiento, así como un modelo integrado de información. En este complejo entorno, la red de comunicaciones de una Ciudad Inteligente ha de ser capaz de adaptarse a los incrementos, en muchos casos abruptos, del tráfico generado por miles de dispositivos de naturaleza, criticidad y comportamiento heterogéneo. Garantizar la calidad, disponibilidad y prestaciones de los servicios subyacentes cuando éstos compi-ten por recursos limitados, así como evaluar el impacto de la introducción de nuevos servi-cios "smart", es un área de creciente interés. Aspectos como la cobertura geográfica, el bajo consumo y coste de los dispositivos, junto con la aparición de nuevas tecnologías y novedosos patrones de tráfico no suficientemen-te caracterizados, generan nuevos retos que es necesario abordar. Sirva como ejemplo el lanzamiento en España de los primeros servicios NB-IoT (3GPP TR 45.820 Cellular system support for ultra-low complexity and low throughput Internet of Things) y el reto que su-pondrá el despliegue de las tecnologías 5G en entornos urbanos. Esta tesis, que desarrolla el objetivo 05 del Proyecto de Investigación "MEC TIN2013-47272-C2-1-R - Plataforma de Servicios para Ciudades Inteligentes con Redes M2M Den-sas (PLASMA). Caracterización de servicios MTC/IoT y modelado de patrones de tráfico", profundiza en los aspectos relacionados con la evaluación de prestaciones de diversos servicios bajo una arquitectura de referencia. Para ello se han caracterizado las diferentes fuentes de tráfico que intervienen en una ciudad inteligente y se ha definido una red mode-lo convergente de acuerdo con las recomendaciones ITU-T Y.2011/Y.2012/Q3.900 (Next Generation Networks - Frameworks and functional architecture models & testing). En base a las conclusiones anteriores, se ha diseñado una herramienta denominada "Si-mulCity" que permite simular de manera flexible escenarios donde múltiples fuentes con-figurables de voz, vídeo y MTC comparten recursos en la red modelo definida. SimulCity permite la configuración de los mecanismos de gestión de tráfico (control de admisión en el acceso, clases de servicio, funciones policía, tránsito en la red MPLS) para evaluar presta-ciones y dimensionar adecuadamente los parámetros de caudales y clases de servicio que garanticen el adecuado funcionamiento de las aplicaciones. La herramienta Simulcity se ha utilizado para simular diferentes escenarios de servicios que están en proceso de implantación en la ciudad de València. Los resultados obtenidos han permitido realizar un dimensionado adecuado de los recursos de ancho de banda y clases de servicio necesarios con anterioridad a su despliegue. / [EN] Cities are a powerful engine for economic and social growth thanks to the opportuni-ties offered in contrast to the rural environment: greater diversity and quality of em-ployment together with better infrastructure and services. However, this growth gen-erates an increasing demand for resources, so that its sustainable management has be-come a key element in the policy of administrations around the world. The concept of "Smart City" emerges to give a global response to the urban environ-ment. The main standardization bodies are developing an ecosystem of recommenda-tions that define, among other aspects, and related to the technological scope of this thesis, a consistent technological architecture, metrics and performance indicators, as well as an integrated model of information. In this complex environment, the telecommunications network of a Smart City must be able to adapt to the often-abrupt increases in traffic generated by thousands of de-vices of a nature, criticality and heterogeneous behaviour. Ensuring the quality, avail-ability and performance of underlying services when they compete for limited re-sources, as well as assessing the impact of the introduction of new smart services, is an area of growing interest. Aspects such as geographical coverage, low consumption and cost of the devices, to-gether with the appearance of new technologies and novel traffic patterns not suffi-ciently characterized, generate new challenges that need to be addressed. An example is the launch in Spain of the first NB-IoT services (3GPP TR 45.820 Cellular system support for ultra-low complexity and low throughput Internet of Things) and the chal-lenge that will involve the deployment of 5G technologies in urban environments. This thesis, which develops objective 05 of the Research Project "MEC TIN2013-47272-C2-1-R - Services Platform for Smart Cities with Dense M2M Networks (PLASMA). Characterization of MTC / IoT services and modelling of traffic patterns ", delves into the aspects related to the evaluation of the performance of various ser-vices under a reference architecture. For this, the different sources of traffic that in-tervene in an intelligent city have been characterized and a convergent model network has been defined in accordance with ITU-T recommendations Y.2011 / Y.2012 / Q3.900 (Next Generation Networks - Frameworks and functional architecture models & testing). Based on the above conclusions, a tool called "SimulCity" has been designed that al-lows to simulate in a flexible way scenario where multiple configurable sources of voice, video and MTC share resources in the defined model network. SimulCity al-lows the configuration of the traffic management mechanisms (access admission con-trol, service classes, police functions, traffic in the MPLS network) to evaluate per-formance and adequately dimension the parameters of flow rates and service classes that guarantee the adequate operation of the applications. The Simulcity tool has been used to simulate different service scenarios that are in the process of being implemented in the city of Valencia. The results obtained have al-lowed an adequate sizing of the bandwidth resources and service classes necessary prior to their deployment. / [CA] Les ciutats constituïxen un poderós motor de creixement econòmic i social gràcies a les oportunitats que oferixen en contraposició al medi rural: major diversitat i qualitat d'ocupació junt amb millors infraestructures i servicis. No obstant això, este creixe-ment genera una demanda creixent de recursos i la seua gestió sostenible s'ha convertit en un element clau en la política de les administracions en tot el món. El concepte de "Ciutat Intel·ligent" sorgix per a donar una resposta global per a l'en-torn urbà. Els principals organismes d'estandardització estan desenrotllant un ecosiste-ma de recomanacions que definixen entre altres aspectes, i relacionats amb l'àmbit tecnològic de la present tesi, una arquitectura tecnològica consistent, mètriques i indi-cadors de rendiment, així com un model integrat d'informació. En este complex entorn, la xarxa de comunicacions de una Ciutat Intel·ligen ha de ser capaç d'adaptar-se als increments, en molts casos abruptes, del tràfic generat per milers de dispositius de naturalesa, criticidad i comportament heterogeni. Garantir la qualitat, disponibilitat i prestacions dels servicis subjacents quan estos competixen per recursos limitats, així com avaluar l'impacte de la introducció de nous servicis "smart", és una àrea de creixent interés. Aspectes com la cobertura geogràfica, el baix consum i cost dels dispositius, junt amb l'aparició de noves tecnologies i nous patrons de tràfic no suficientment caracteritzats, generen nous reptes que és necessari abordar. Servisca com a exemple el llançament a Espanya dels primers servicis NB-IoT (3GPP TR 45.820 Cellular system support for ultra-low complexity and low throughput Internet of Things) i el repte que suposarà el desplegament de les tecnologies 5G en entorns urbanes. Esta tesi, que desenrotlla l'objectiu 05 del Projecte d'Investigació "MEC TIN2013-47272-C2-1-R - Plataforma de Servicis per a Ciutats Intel·ligents amb Xarxes M2M Denses (PLASMA) . Caracterització de servicis MTC/IoT i modelatge de patrons de tráfico&", aprofundix en els aspectes relacionats amb l'avaluació de prestacions de diversos servicis davall una arquitectura de referència. Per a això s'han caracteritzat les diferents fonts de tràfic que intervenen en una ciutat intel·ligent i s'ha definit una xar-xa model convergent d'acord amb les recomanacions ITU-T Y.2011/Y.2012/Q3.900 (Next Generation Networks - Frameworks and fun-ctional architecture models & tes-ting). Basant-se en les conclusions anteriors, s'ha dissenyat una ferramenta denominada "Si-mulCity"; que permet simular de manera flexible escenaris on múltiples fonts configu-rables de veu, vídeo i MTC compartixen recursos en la xarxa model definida. Simul-City permet la configuració dels mecanismes de gestió de tràfic (control d'admissió en l'accés, classes de servici, funcions policia, trànsit en la xarxa MPLS) per a avaluar prestacions i dimensionar adequadament els paràmetres de cabals i classes de servici que garantisquen l'adequat funcionament de les aplicacions. La ferramenta Simulcity s'ha utilitzat per a simular diferents escenaris de servicis que estan en procés d'implantació en la ciutat de València. Els resultats obtinguts han per-més realitzar un dimensionat adequat dels recursos d'amplada de banda i classes de servici necessaris amb anterioritat al seu desplegament. / Gómez Sacristán, ÁA. (2018). Análisis y caracterización del tráfico HTC+MTC en una Smart City. Modelado de fuentes y calidad de servicio [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/107357 / TESIS

La presente tesis doctoral aborda el problema de los sistemas de mando y control, y en concreto los sistemas C4ISR. Los sistemas C4ISr (Command Control, Computers and Communications Information Surveillance and Reconaissance) engloban un amplio número de arquitecturas y sistemas informáticos y de comunicaciones. Su principal finalidad, tanto en aplicaciones civiles como militares, es la de obtener información sobre el estado del teatro de operaciones para entregársela, convenientemente formateada, a las personas al mando de una operación de forma que se construyan una adecuada visión del mismo que les permita tomar las decisiones correctas. Por otra parte, deben servir de plataforma de comunicaciones para transmitir dichas órdenes y cualquier otra información que se estime oportuna. La presente tesis doctoral se centra en identificar las necesidades existentes en mando y control a nivel táctico, tanto en la vertiente civil como en la militar, y plantear una arquitectura global para sistemas C4ISR que permita diseñar, desarrollar e implementar una solución de sistema de mando y control de pequeñas unidades (nivel de batallón e inferiores) para mejorar la conciencia situacional, tanto individual como como compartida, de los comandantes en esos niveles. Se ha promovido el planteamiento de arquitecturas y el desarrollo de sistemas que implementen los novedosos conceptos de mando y control, detectados en la literatura científica reciente, para la consecución de la efectividad en el cumplimiento de una misión, siguiendo la filosofía COTS (Commercial off-the self), enfatizando el uso de estándares en todos sus componentes y una aproximación OSS (open source software) en el desarrollo de componentes software, e integrando fluljos multimedia como una de las principales aportaciones. Para ello se ha realizado un exhaustivo y profundo análisis del estado del arte acerca de los sistemas de mando y control, desde sus comienzos hasta las últimas propuestas. Esto nos ha conducido / Pérez Llopis, I. (2009). Arquitectura de un sistema C4ISR para pequeñas unidades [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6067 / Palancia

La serie de desastres naturales suscitados en los últimos años alrededor del mundo han puesto en evidencia las deficiencias existentes al momento de enfrentar una situación de emergencia. A pesar de los esfuerzos y recursos invertidos, las emergencias siguen provocando daños y pérdidas inaceptables en los núcleos sociales en los cuales se han presentado. Incendios como los de España y Portugal (2017), el terremoto en Nepal (2015), el tsunami en Indonesia (2010), o el huracán Katrina en Estados Unidos (2005), confirman esos problemas y la imperiosa necesidad de darles solución. Existen diversos estudios y diferentes tipos de enfoques que tratan sobre la calidad en la gestión de emergencias y la mejor manera de enfrentarlas; sin embargo, hay un vacío importante respecto a los factores que influyen y el camino a seguir para alcanzar los estándares de calidad requeridos y deseados. Organizaciones relacionadas con la seguridad y protección pública a nivel mundial como la Agencia Federal para la Gestión de Emergencias de los Estados Unidos, La Oficina de las Naciones Unidas para la Reducción del Riesgo de Desastres, el Comité Técnico para la Seguridad Ciudadana de la Organización Internacional de Normalización, la Asociación Internacional de Gestores de Emergencias, entre muchas otras, afirman que los problemas en la gestión de emergencias, en la mayoría de los casos, están relacionados más con la gestión antes que con la falta de recursos o problemas operacionales. La presente tesis doctoral presenta una alternativa para solventar los problemas antes mencionados. Propone un enfoque sistémico, en el que los sistemas de gestión de emergencias son la piedra angular para alcanzar una gestión ágil y efectiva que permita prevenir y mitigar los posibles daños ocasionados por cualquier tipo de incidente nocivo que se presente. La investigación comienza por identificarlos como sistemas vivos (que interactúan con el entorno), complejos (conformados por múltiples agencias relacionadas con la protección y seguridad ciudadana) y de tiempo real (el cumplimiento de sus objetivos está directamente relacionado con el cumplimiento de las restricciones temporales), en los que la calidad de su respuesta depende de la calidad de cada uno de los elementos por los cuales está conformado y por las interacciones entre las mismos. La investigación se ha divido en dos etapas: - Primera, toma diferentes técnicas basadas en la Gestión de calidad total, concepto que será descrito en el capítulo 2, para desarrollar un modelo que identifica los factores que influyen sobre la calidad de la respuesta y permite determinar los problemas existentes en un sistema de gestión de emergencias. La validación se realizó por medio del análisis de los sistemas de gestión de emergencias implementados en el Centro de Coordinación de Emergencias de la Comunitat Valenciana (España) y el Servicio Integrado de Seguridad ECU911 (Ecuador) en base a los parámetros y medios definidos en este modelo. - Segunda, partiendo del análisis y los resultados obtenidos en el Centro de Coordinación de Emergencias de la Comunitat Valenciana y ECU911, se pudo identificar que uno de los problemas más importantes para los sistemas de gestión de emergencias está en la interacción de las agencias por las cuales está conformado. Para solventar este inconveniente, se desarrolló un modelo organizacional, complementario al modelo de calidad antes mencionado, que entrega las directrices generales para el diseño e implementación de arquitecturas y estructuras organizacionales ágiles y eficaces. / The series of natural disasters that take place in recent years around the world have highlighted the existing shortcomings when facing an emergency situation. Despite the efforts and resources invested, emergencies continue to cause unacceptable damages and losses in the social nuclei in which they have been presented. Fires such as those in Spain and Portugal (2017), the earthquake in Nepal (2015), the tsunami in Indonesia (2010), or Hurricane Katrina in the United States (2005), confirm these problems and the urgent need to solve them. There are several studies and different types of approaches that deal with quality in emergency management and the best way to confront them; however, there is an important gap regarding the factors that influence and the way forward to reach the required and desired quality standards. Organizations related to security and public protection worldwide such as the United States Federal Emergency Management Agency, The United Nations Office for Disaster Risk Reduction, The Technical Committee for Societal Security of the International Organization for Standardization, the International Association of Emergency Managers, among many others, affirm that problems in emergency management, in most cases, are related more to management rather than lack of resources or operational problems. The present doctoral thesis presents an alternative to solve the aforementioned problems. It proposes a systemic approach, in which the Emergency Management Systems are the cornerstone to achieve an agile and effective management that allows to prevent and mitigate the possible damages caused by any type of harmful incident that occurs. The investigation begins by identifying them as living systems (interact with the environment), complex (made up of multiple agencies related to protection and public security) and in real time (compliance with their objectives is directly related to compliance with temporary restrictions), in which the quality of its response depends on the quality of each of the elements by which it is conformed and the interactions between them. The investigation has been divided into two stages: - First, different techniques based on Total Quality Management are taken to develop a model that identifies the factors that influence on response quality and allows to determine the existing problems in an Emergency Management System. The validation was carried out through the analysis of systems implemented in the Valencian Community Emergency Coordination Centre (Spain) and the Security Integrated Service ECU911 (Ecuador), based on the parameters and means defined in this model. - Second, based on the analysis and results obtained in the Valencian Community Emergency Coordination Centre and ECU911, it was possible to identify that one of the most important problems into the Emergency Management Systems is in the agencies interaction by which is conformed. To solve this drawback, an organizational model was developed, complementary to the aforementioned quality model, which provides the general guidelines for the design and implementation of agile and effective organizational structures and architectures. / La sèrie de desastres naturals suscitats en els últims anys al voltant del món, han posat en evidència les mancances existents al moment d'encarar una situació d'emergència. Malgrat els esforços i recursos invertits, les emergències segueixen provocant danys i pèrdues inacceptables en els nuclis socials als quals s'han presentat. Incendis com els d'Espanya i Portugal (2017), el terratrèmol a Nepal (2015), el tsunami d'Indonèsia (2010), o l'huracà Katrina als Estats Units (2005), confirmen eixos problemes i la imperiosa necessitat de donar-los solució. Existeixen diversos estudis i diferents tipus d'enfocaments que tracten sobre la qualitat en la gestió d'emergències i la millor manera d'enfrontar-les; en canvi, hi ha un buit important respecte als factors que influeixen i el camí a seguir per a assolir els estàndards de qualitat requerits i desitjats. Organitzacions relacionades amb la seguretat i protecció pública a nivell mundial com l'Agència Federal per a la Gestió d'Emergències dels Estats Units, L'Oficina de les Nacions Unides per a la Reducció del Risc de Desastres, el Comitè Tècnic per la Seguretat Ciutadana de l'Organització Internacional de Normalització, l'Associació Internacional de Gestors d'Emergències, entre moltes altres, afirmen que els problemes en la gestió d'emergències, en la major part dels casos, estan relacionats més amb la gestió que amb la mancança de recursos o problemes operacionals. La present tesi doctoral, presenta una alternativa per solventar els problemes abans esmentats. Proposa un enfoc sistèmic, en el qual els Sistemes de Gestió d'Emergències són la pedra angular per a arribar a una gestió àgil i efectiva que permeta previndre i mitigar els possibles danys ocasionats per qualsevol tipus d'incident perjudicial que es presente. Inicia per identificar-los com sistemes vius (que interactuen amb l'entorn), complexos (formats per múltiples agències relacionades amb la protecció i seguretat ciutadana) i de temps real (l'assoliment dels seus objectius està directament relacionat amb el compliment de les restriccions temporals), en els que la qualitat de la seua resposta depèn de la qualitat de cadascun dels elements pels quals està conformat i per les interaccions entre els mateixos. La investigació s'ha dividit en dues etapes: - Primera, pren diferents tècniques basades en la Gestió de Qualitat Total, per desenvolupar un model que identifica els factors que influeixen en la qualitat de la resposta i permet determinar els problemes existents en un Sistema de Gestió d'Emergències. La validació es realitzà mitjançant l'anàlisi dels Sistemes de Gestió d'Emergències implementats en el Centre de Coordinació d'Emergències de la Comunitat Valenciana (Espanya) i el Servei Integrat de Seguretat ECU911 (Equador) en base als paràmetres i mitjans definits en aquest model. - Segona, partint de l'anàlisi i els resultats obtinguts en el Centre de Coordinació d'Emergències de la Comunitat Valenciana i ECU911, es pogué identificar que un dels problemes més importants per als Sistemes de Gestió d'Emergències està en la interacció de les agències per les quals està conformat. Es desenvolupà un model organitzacional, complementari al model de qualitat abans esmentat, que entrega les directrius generals per al disseny i implementació d'arquitectures i estructures organitzacionals àgils i eficaces. / Zambrano Vizuete, OM. (2018). Técnicas de Calidad Total aplicadas a los Sistemas de Gestión de Emergencias [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/107959 / TESIS

[ES] La seguridad en el ciberespacio supone hoy en día un reto fundamental para cualquier organización ante el incesante aumento de ciberataques en todo el mundo. En una realidad tecnológica como la actual, en la que los dominios físico y lógico son cada vez más interdependientes, esta tarea es todavía más imprescindible pues las acciones en cualquiera de estos ámbitos pueden acarrear consecuencias devastadoras en ambos. Esto es si cabe más importante en el caso de infraestructuras críticas (IC), pues de su correcto funcionamiento depende el bienestar de toda una nación y sus ciudadanos. Se hacen por tanto necesarias nuevas soluciones que permitan afrontar de manera eficiente la defensa de toda clase de IC en este escenario híbrido, en el que las herramientas tradicionales de seguridad (firewall, IDS/IPS e incluso sistemas SIEM) resultan por sí solas insuficientes ante ataques a gran escala y donde alternativas más completas como los sistemas SCADA más recientes siguen orientadas a sectores muy específicos. La presente tesis doctoral plantea un enfoque innovador de Situational Awareness (SA) para la adecuada protección de IC en el contexto ciber-físico. En concreto, se propone una arquitectura genérica de SA híbrida que proporcione, mediante técnicas avanzadas de representación, la Common Operational Picture conjunta de las dimensiones física y ciber en un espacio único de visualización con el fin de facilitar la toma de decisiones al operador correspondiente. La arquitectura definida ha sido aplicada en dos soluciones distintas de Cyber Command & Control para la protección de IC: el sistema GESTPIC para la visualización avanzada de la SA ciber-física, y HYBINT como novedosa herramienta para la integración y el análisis de información de inteligencia. El modelo presentado en esta investigación ha sido validado en entornos de uso tanto simulados como reales, suscitando el interés de potenciales usuarios finales y confirmándose como propuesta pionera en su campo en los foros especializados en los que ha participado. / [CAT] La seguretat en el ciberespai suposa hui dia un repte fonamental per a qualsevol organització davant l'incessant augment de ciberatacs a tot el món. En una realitat tecnològica com l'actual, en la qual els dominis físic i lògic són cada vegada més interdependents, aquesta tasca és encara més imprescindible perquè les accions en qualsevol d'aquests àmbits poden implicar conseqüències devastadores en tots dos. Això és si cap més important en el cas d'infraestructures crítiques (IC), perquè del seu correcte funcionament depén el benestar de tota una nació i els seus ciutadans. Es fan per tant necessàries noves solucions que permeten afrontar de manera eficient la defensa de tota classe d'IC en aquest escenari híbrid, en el qual les eines tradicionals de seguretat (firewall, IDS/IPS i fins i tot sistemes SIEM) resulten per si soles insuficients davant atacs a gran escala i on alternatives més completes com els sistemes SCADA més recents segueixen orientades a sectors molt específics. La present tesi doctoral planteja un enfocament innovador de Situational Awareness (SA) per a l'adequada protecció d'IC en el context ciber-físic. En concret, es proposa una arquitectura genèrica de SA híbrida que proporcione, mitjançant tècniques avançades de representació, la Common Operational Picture conjunta de les dimensions física i ciber en un espai únic de visualització amb la finalitat de facilitar la presa de decisions a l'operador corresponent. L'arquitectura definida ha sigut aplicada en dues solucions diferents de Cyber Command & Control per a la protecció d'IC: el sistema GESTPIC per a la visualització avançada de la SA ciber-física, i HYBINT com a nova eina per a la integració i l'anàlisi d'informació d'intel·ligència. El model presentat en aquesta investigació ha sigut validat en entorns d'ús tant simulats com reals, suscitant l'interés de potencials usuaris finals i confirmant-se com a proposta pionera en el seu camp en els fòrums especialitzats en els quals ha participat. / [EN] Security in cyberspace is today a key challenge for any organization with the continuous growth of cyberattacks worldwide. In the current technological reality, in which physical and cyber domains are increasingly interdependent, this task is still most essential since actions in any of these scopes can lead to devastating consequences on both. This is even more important in case of critical infrastructures (CI), inasmuch as well-being of nations and their citizens depends on their proper functioning. New solutions are therefore needed in order to efficiently face the defence of all kind of CI in this hybrid scenario, in which traditional security tools (firewall, IDS/IPS and even SIEM systems) are by themselves insufficient against large-scale attacks and where more complete workarounds such as the most recent SCADA systems still remain focused on very specific sectors. This doctoral thesis introduces an innovative Situational Awareness (SA) approach for the suitable CI protection in the cyber-physical context. In particular, a hybrid SA architecture that provides, through advanced representation techniques, a Common Operational Picture of both physical and cyber dimensions in a unique visualization space is proposed to support operator's decision-making. The defined architecture has been applied in two different Cyber Command & Control solutions for CI protection: GESTPIC system for cyber-physical SA advanced visualization, and HYBINT as a novel tool for intelligence information integration and analysis. The model presented in this research has been validated in both simulated and real working environments, awakening the interest of potential end users and being confirmed as a ground-breaking proposal in its field in the specialized forums in which it has participated. / Hingant Gómez, JE. (2019). Arquitectura de Cyber Situational Awareness (CySA) para la protección de infraestructuras críticas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/119448 / TESIS

Con la presente Tesis doctoral se pretende profundizar en la problemática del modelado de datos en el ámbito militar, analizar las diferentes soluciones de interoperabilidad entre sistemas C2IS que están vigentes hoy en día y las que están en fase de experimentación en la actualidad, para adaptarlas al entorno de la gestión y coordinación de crisis civiles en las que participan distintos cuerpos de seguridad y servicios de emergencia. Para conseguir este objetivo global se ha llevado a cabo las siguientes investigaciones y desarrollos informáticos: " Realizar un exhaustivo análisis del estado del arte del modelado de datos para sistemas C2I militares, desde sus comienzos hasta los últimos experimentos de interoperabilidad de la OTAN. Será analizada con especial interés la iniciativa internacional Multilateral Interoperability Program MIP, que es la entidad encargada del desarrollo y actualización del sistema de interoperabilidad adoptado por la Organización del Tratado del Atlántico Norte, OTAN. Este análisis nos permitirá tener una idea clara de la evolución del modelado de datos en el ámbito militar y poder seguir las tendencias e iniciativas internacionales encaminadas a resolver los problemas de interoperabilidad planteados, en las operaciones conjuntas, debido a la falta de correlación de los distintos modelos de datos de los sistemas C2I de los países aliados. " Una vez analizada en profundidad la problemática del modelado de datos para sistemas C2I militares y sus posibles soluciones, se estudiará los modos de coordinación y gestión de crisis civiles de gran magnitud, atendiendo principalmente a la resolución de los problemas de mando, control y coordinación de recursos detectados, en algunas de las mayores crisis que se han desencadenado en los últimos tiempos; 11S en Nueva York o el tsumani del 2004 en Indonesia. " Implementar y comparar las soluciones de interoperabilidad más extendidas actualmente, describiendo los procesos operativos de intercambio de da / Carvajal Rodrigo, FJ. (2007). Adaptación de modelos de datos tácticos de sistemas de información para mando y control a la gestión de emergencias [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1960 / Palancia

La institución de objeto de estudio tiene como principales responsabilidades la seguridad y defensa nacional, la protección de la infraestructura critica nacional y la gestión del riesgo de desastres, motivo por el cual, requiere una óptima gestión de los recursos asignados para asegurar un funcionamiento eficaz. Sin embargo, se ha identificado que desde una perspectiva táctico militar el problema radica en los procesos de mando y control, debido a la falta de conciencia situacional de las personas a cargo de las operaciones militares y las patrullas desplegadas en una zona de operación, lo cual deriva en una ineficiente e ineficaz toma de decisiones. La presente tesis propone el diseño de una solución informática web y móvil, que automatice el control y monitoreo de las patrullas desplegadas en situación de emergencia, en entornos urbanos, utilizando georreferenciación y base de datos en tiempo real, con el objetivo de brindar a las personas al mando de las operaciones militares y a las patrullas desplegadas, la construcción de una imagen veraz y precisa de lo que está ocurriendo en una determinada zona en tiempo real con la finalidad de efectivizar la toma de decisiones. / The institution under study has as its main responsibilities the national security and defense, the protection of the national critical infrastructure and the disaster risk management, which is why it requires an optimal management of the assigned resources to ensure effective operation. However, it has been identified that from a military tactical perspective the problem lies in the command and control processes, due to the lack of situational awareness of the people in charge of military operations and the patrols deployed in an area of ​​operation, which results in inefficient and ineffective decision making. This thesis proposes the design of a web and mobile computing solution that automates the control and monitoring of patrols deployed in emergency situations, in urban environments, using georeferencing and a real-time database, in order to provide the people in command of military operations and deployed patrols, building a true and accurate image of what is happening in a certain area in real time in order to make effective decisions. / Tesis

[ES] La presente tesis doctoral propone la arquitectura de un sistema de Geo-visualización Espaciotemporal de actividad delictiva y criminal, para ser aplicada a Sistemas de Comando y Control (C2S) específicamente dentro de sus Sistemas de Información de Comando y Control (C2IS). El sistema de Geo-visualización Espaciotemporal se basa en el análisis masivo de datos reales de actividad delictiva, proporcionado por la Policía Nacional Colombiana (PONAL) y está compuesto por dos aplicaciones diferentes: la primera permite al usuario geo-visualizar espaciotemporalmente de forma dinámica, las concentraciones, tendencias y patrones de movilidad de esta actividad dentro de la extensión de área geográfica y el rango de fechas y horas que se precise, lo cual permite al usuario realizar análisis e interpretaciones y tomar decisiones estratégicas de acción más acertadas; la segunda aplicación permite al usuario geo-visualizar espaciotemporalmente las predicciones de la actividad delictiva en periodos continuos y cortos a modo de tiempo real, esto también dentro de la extensión de área geográfica y el rango de fechas y horas de elección del usuario. Para estas predicciones se usaron técnicas clásicas y técnicas de Machine Learning (incluido el Deep Learning), adecuadas para el pronóstico en multiparalelo de varios pasos de series temporales multivariantes con datos escasos. Las dos aplicaciones del sistema, cuyo desarrollo se muestra en esta tesis, están realizadas con métodos novedosos que permitieron lograr estos objetivos de efectividad a la hora de detectar el volumen y los patrones y tendencias en el desplazamiento de dicha actividad, mejorando así la conciencia situacional, la proyección futura y la agilidad y eficiencia en los procesos de toma de decisiones, particularmente en la gestión de los recursos destinados a la disuasión, prevención y control del delito, lo cual contribuye a los objetivos de ciudad segura y por consiguiente de ciudad inteligente, dentro de arquitecturas de Sistemas de Comando y Control (C2S) como en el caso de los Centros de Comando y Control de Seguridad Ciudadana de la PONAL. / [CA] Aquesta tesi doctoral proposa l'arquitectura d'un sistema de Geo-visualització Espaitemporal d'activitat delictiva i criminal, per ser aplicada a Sistemes de Comandament i Control (C2S) específicament dins dels seus Sistemes d'informació de Comandament i Control (C2IS). El sistema de Geo-visualització Espaitemporal es basa en l'anàlisi massiva de dades reals d'activitat delictiva, proporcionada per la Policia Nacional Colombiana (PONAL) i està composta per dues aplicacions diferents: la primera permet a l'usuari geo-visualitzar espaitemporalment de forma dinàmica, les concentracions, les tendències i els patrons de mobilitat d'aquesta activitat dins de l'extensió d'àrea geogràfica i el rang de dates i hores que calgui, la qual cosa permet a l'usuari fer anàlisis i interpretacions i prendre decisions estratègiques d'acció més encertades; la segona aplicació permet a l'usuari geovisualitzar espaciotemporalment les prediccions de l'activitat delictiva en períodes continus i curts a mode de temps real, això també dins l'extensió d'àrea geogràfica i el rang de dates i hores d'elecció de l'usuari. Per a aquestes prediccions es van usar tècniques clàssiques i tècniques de Machine Learning (inclòs el Deep Learning), adequades per al pronòstic en multiparal·lel de diversos passos de sèries temporals multivariants amb dades escasses. Les dues aplicacions del sistema, el desenvolupament de les quals es mostra en aquesta tesi, estan realitzades amb mètodes nous que van permetre assolir aquests objectius d'efectivitat a l'hora de detectar el volum i els patrons i les tendències en el desplaçament d'aquesta activitat, millorant així la consciència situacional , la projecció futura i l'agilitat i eficiència en els processos de presa de decisions, particularment en la gestió dels recursos destinats a la dissuasió, prevenció i control del delicte, la qual cosa contribueix als objectius de ciutat segura i per tant de ciutat intel·ligent , dins arquitectures de Sistemes de Comandament i Control (C2S) com en el cas dels Centres de Comandament i Control de Seguretat Ciutadana de la PONAL. / [EN] This doctoral thesis proposes the architecture of a Spatiotemporal Geo-visualization system of criminal activity, to be applied to Command and Control Systems (C2S) specifically within their Command and Control Information Systems (C2IS). The Spatiotemporal Geo-visualization system is based on the massive analysis of real data of criminal activity, provided by the Colombian National Police (PONAL) and is made up of two different applications: the first allows the user to dynamically geo-visualize spatiotemporally, the concentrations, trends and patterns of mobility of this activity within the extension of the geographic area and the range of dates and times that are required, which allows the user to carry out analyses and interpretations and make more accurate strategic action decisions; the second application allows the user to spatially visualize the predictions of criminal activity in continuous and short periods like in real time, this also within the extension of the geographic area and the range of dates and times of the user's choice. For these predictions, classical techniques and Machine Learning techniques (including Deep Learning) were used, suitable for multistep multiparallel forecasting of multivariate time series with sparse data. The two applications of the system, whose development is shown in this thesis, are carried out with innovative methods that allowed achieving these effectiveness objectives when detecting the volume and patterns and trends in the movement of said activity, thus improving situational awareness, the future projection and the agility and efficiency in the decision-making processes, particularly in the management of the resources destined to the dissuasion, prevention and control of crime, which contributes to the objectives of a safe city and therefore of a smart city, within architectures of Command and Control Systems (C2S) as in the case of the Citizen Security Command and Control Centers of the PONAL. / Salcedo González, ML. (2023). Arquitectura de un sistema de geo-visualización espacio-temporal de actividad delictiva, basada en el análisis masivo de datos, aplicada a sistemas de información de comando y control (C2IS) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/192685