Cómo medir las huellas de carbono de los empleados: Parte 1: La arquitectura de implementación de la muestra de SOA

Este artículo describe un proyecto de IBM® para rastrear las emisiones de carbono de los empleados, usando una solución de SOA con WebSphere ®Business Monitor, WebSphere ESB, WebSphere Integration Developer y WebSphere Process Server. This content is part of the IBM WebSphere Developer Technical Journal.

Hicham Badawi, Development Manager, WebSphere Services, IBM

author photoHicham Badawi es un Arquitecto de TI certificado y es el Gestor de Desarrollo/Práctica dentro de IBM Software Services para Websphere Organization (ISSW). Hicham ha dirigido varios proyectos de despliegue y desarrollo de software dentro de las empresas. Hicham es también uno de los líderes intelectuales e innovadores dentro del espacio "Verde" dentro de IBM Software Group.



03-08-2011

Introducción

Muchas organizaciones en el mundo de hoy, grandes y pequeñas, privadas y públicas, están tratando de comprender su impacto ambiental. Al hacerlo, ellos solicitan la pericia y el consejo de las compañías como IBM que han sido pioneras en este tema. Estas organizaciones observan cada aspecto de sus operaciones, incluyendo pero no limitándose a, la administración de la cadena de suministro, fabricación, logística, gestión de la energía y de los desechos. Cada área tiene un conjunto de emisiones de gas de efecto invernadero (GHG) definidos y mesurables, sobre el cual la mayoría de estas organizaciones tienden a enfocar sus recursos y energía.

La solución descrita aquí trata de complementar ese enfoque, al observar también el impacto ambiental del personal de una compañía. Es bien sabido que durante el ejercicio de sus funciones, los empleados tienen un importante impacto en las emisiones de CO2. Ya sea sí ellos trabajan a la distancia, trabajan desde una oficina tradicional o viajan para encontrarse con clientes, los empleados tienen emisiones directas e indirectas asociadas con sus actividades. Este informe expresa claramente que esas emisiones están para medir, rastrear y manejarlas. Nuestra solución está basada en una arquitectura de SOA abierta que no sólo permite medir las emisiones de carbono, si no que también rastrear otros indicadores de desempeño claves y vitales para administrar cualquier negocio exitoso.


Descripción de la Solución

Podemos agrupar los empleados en la forma que emiten carbono durante el ejercicio de sus funciones:

Empleado que viaja: Estos empleados generan emisiones directas e indirectas. Las emisiones directas son descritas como las actividades que resultan directamente en emisiones de CO2. En esta categoría cabe el volar, conducir un automóvil arrendado o tomar un taxi.

Las emisiones indirectas son descritas como actividades que están uno o dos pasos alejadas de las emisiones directas. Algunas de estas actividades son alojarse en un hotel o usar un número específico de dispositivos de IT, porque el hotel le proporciona a sus clientes electricidad, HVAC, tratamiento de agua, servicios de lavandería, etc. Todos estos servicios requieren una cierta cantidad de consumo eléctrico entregado por una herramienta que la genera desde una de sus plantas. El proceso de producción de la electricidad típicamente resulta en una cierta cantidad de emisión de CO2 por KWH generado. Lo mismo se podría aplicar para los artefactos de IT usados por el empleado. Estos requieren una cierta cantidad de electricidad para funcionar; pero para grandes servidores o dispositivos de almacenamiento, se requiere también una capacidad de enfriamiento para funcionar de manera efectiva. Otra vez, todas estas emisiones se traducen en emisiones indirectas.

Empleado que se desplaza al lugar de trabajo:Se aplica el mismo modelo para aquellos empleados que se desplazan hacia una oficina tradicional. Ya sea si es mediante un automóvil personal o algún tipo de transporte público, el desplazamiento causa emisiones directas. Dentro del edificio mismo de la oficina, las emisiones indirectas comprenden la iluminación, la calefacción y enfriamiento del edificio y de la infraestructura de IT utilizada por el empleado para desempeñar su labor.

Empleado que trabaja la distancia: Nuestra solución asume que el empleado que trabaja desde su casa, la que se mantiene en primera instancia para el uso familiar. En otras palabras, asumimos que la casa no está siendo calentada o enfriada ni tiene ningún tipo de iluminación necesaria para que el empleado pueda ejercer sus funciones. La única emisión directa que se le atribuye al empleado móvil, es aquella asociada con su computador de trabajo. Esto evita resolver el complejo problema de tener que determinar qué cantidad de la cuenta mensual de electricidad del empleado se atribuye realmente al hecho de que la persona tenga que trabajar desde su casa.


Los cálculos de carbono y conjeturas de solución

Calcular las emisiones de carbono es una función de muchas variables. Un ejemplo de esa función sería calcular la huella de carbono del viaje de un avión. Las emisiones de carbono típicamente son una consecuencia directa de la quema de combustibles fósiles o de algún tipo de material inflamable (carbón, madera, etc.). En este caso, el combustible pesado es consumido para accionar los motores del avión. Entonces si nosotros quisiéramos saber la cantidad exacta de CO2 emitido a la atmósfera, tendríamos que saber qué cantidad de combustible se quemó desde el destino A al destino B. Para saber esto, tendríamos que tener acceso a una lista de datos muy larga: tipo de avión, tipo de motor, peso del avión, cantidad de pasajeros en el vuelo y condiciones climáticas, sólo por mencionar algunos. Obviamente, a excepción de las líneas aéreas, nadie tiene este tipo de información disponible a mano. Entonces basamos el cálculo de carbono sobre los promedios de las industrias, en este caso la industria aeronáutica.

Se aplica el mismo enfoque al cálculo de la huella de carbono de un servidor. El servidor consume una cierta cantidad de electricidad. La electricidad es entregada a través de una compañía de servicios, la que puede depender de varias fuentes para generar energía. Entonces para saber exactamente cual es la huella de carbono del servidor, tendríamos que saber su ubicación física (ciudad y estado), quién esta entregando la energía, y cuándo está siendo utilizada. Esto se vuelve en una proposición compleja una vez más. Por lo tanto también podemos calcular la huella de carbono basada en los promedios de las industrias, los que derivan de varias fuentes de datos empíricos.

Nuestra solución utilizó estos promedios para cada uno de los cálculos. La idea no era buscar una precisión absoluta, si no que ofrecer un método científico para un análisis comparativo. En esencia, los problemas que tratamos es: “¿Cuál es la huella de carbono de un Empleado A hoy, y cuál será ésta para el mañana dentro del mismo conjunto de condiciones, cuando el empleado esté más consciente de las maneras de reducirlo?"


Método de recolección de datos

Para recolectar los datos necesarios para calcular la huella de carbono asociada con la actividad del empleado, la solución utiliza una interfaz simple y amigable al usuario (UI). El UI está diseñado para reducir el compromiso de tiempo para ingresar datos en un mínimo absoluto. Los empleados ingresan su entrada de datos una vez a la semana, lo que toma menos de 2 minutos por cada empleado.

La solución detallada más adelante en este informe, está diseñada sobre una estructura de SOA abierta. Ésta puede conectar e intercambiar datos con sistemas múltiples, lo que permite un enfoque más complejo en la obtención de datos de viajes y ubicación del empleado de forma dinámica desde sistemas externos. Pero ya que estos sistemas difieren de cliente a cliente, el enfoque dinámico es mejore desarrollado como parte del proceso de personalización del cliente.


La huella de carbono y otros indicadores de rendimiento clave

Mientras que medir la huella de carbono y entender todas sus ramificaciones en cualquier operación empresarial grande es útil, lo más probable es que no sea el factor detonante para ejecutar un negocio rentable. Es por eso que nuestra solución rastrea y proyecta otras métricas clave. Actualmente, la solución permite la importación de datos financieros pertinentes para hacer funcionar una organización de servicios. Rastreamos ingresos, costos y métricas de ganancias brutas versus los objetivos mensuales, trimestrales y anuales y los mostramos juntos con los datos de la huella de carbono. Un tomador de decisión puede observar toda esta información y realizar decisiones en cómo hacer funcionar la organización financiera y ambientalmente.

Debido a que la arquitectura está basada en estándares abiertos usted puede rastrear otras medidas de rendimiento clave también. Se los entregamos para determinar qué son esas métricas, en qué sistemas residen y el tipo de APIs por medio del que se pueden acceder.

La solución, en virtud de los productos que están construidos sobre la misma, le permiten estudiar cómo estas métricas se relacionan entre ellas y que tipo de influencia pueden tener en las huellas de carbono. También proporciona habilidades estadísticas de predicción basadas en datos históricos, agrupados en el sistema.

Una métrica que desarrollamos de manera personalizada para esta implementación, fue la métrica de Eficiencia del Carbono. Esencialmente mide la huella de carbono de un individuo en dólares de su la ganancia bruta generada. El efecto neto de la fórmula es la normalización de la ganancia bruta generada por los individuos que tienen varias tasas de facturación, pero que incurrirán en emisiones similares de carbono. La ganancia bruta se define como el ingreso generado menos el costo. Esta métrica le permite comparar diferentes recursos humanos y qué tan eficientes en carbono son en las ejecuciones de sus funciones laborales.


Decisiones de Arquitectura

Figura 1: Arquitectura lógica del Panel de Instrumentos de la Huella de Carbono del Empleado
Figura 1: Arquitectura lógica del Panel de Instrumentos de la Huella de Carbono del Empleado

La aplicación compromete tres capas principales, mostradas en la Figura 1:

  1. La capa de la interfaz de usuario es usada para:
    • Recolectar la entrada del empleado.
    • Importar datos financieros almacenados en planillas ya preaprobadas.
    • Importar perfiles de proyecto que contienen la infraestructura de TI asociada con cada proyecto.
    • Construido sobre JSF
  2. La capa lógica comercial comprende:
    • El Websphere Process Server, que maneja las reglas comerciales, los cálculos de la huella de carbono y cálculos financieros.
    • Websphere Business Monitor, el que maneja todos los eventos que están atravesando el proceso.
    • Business Dashboard (Panel de Instrumentos Comercial), el que muestra todos los datos de instancia, indicadores de desempeño clave, un deposito de datos que permite un profundo análisis de datos y una utilidad de configuración de comercial a nivel de usuario.
  3. La capa de la base de datos se utiliza para el almacenamiento de todos los datos de aplicación.

El producto clave en esta arquitectura es el Websphere Process Server. Existen varias razones de porqué fue elegido para esta aplicación, la principal es la extensibilidad que ofrece la plataforma. Mientras este informe realmente no se enfoca el Process Server, aquí hay algunos puntos destacados:

  • WebSphere Process Server es un motor de proceso empresarial, de alto rendimiento que ejecuta los procesos empresariales de forma segura, consistente y con una integridad de la transacción. Ayuda a organizar los activos de un negocio para formar procesos efectivos y altamente optimizados. Esta capacidad puede ayudar a los negocios a alcanzar sus metas al automatizar sus procesos de manufacturación, como por ejemplo, procesar de manera eficiente las reivindicaciones de seguros y pagos financieros u operar una cadena de abastecimiento de forma eficiente. Dentro de los procesos que éste automatiza, el Websphere Prosess Server también le ayuda a asegurar la conformidad de las últimas regulaciones del mercado.

  • WebSphere Process Server incluye todas las capacidades del WebSphere Enterprise Service Bus el que interviene en servicios dispares y ayuda a maximizar la reutilización de los activos donde están, independientemente del proveedor, plataforma o si son compilados por compañías o proporcionados de aplicados empaquetadas. El Websphere Process Server le permite la máxima reutilización de activos a través de su tecnología Websphere Enterprise Bus para las mediaciones en formato de mensajes, transformación y enrutamiento.

  • El WebSphere Process Server combina las capacidades de la automatización del proceso sobre un servidor único y unificado, ofreciendo una solución de proceso comercial flexible para todas las necesidades de éste. Permite implementar una tarea como un servicio humano o programático. También permite que un documento u objeto comercial fluya entre tareas. El Websphere Process Server es la mejor solución para la administración de flujos de trabajo humanos y la gestión de listas de trabajo. Además, colabora para la gestión de las relaciones y secuenciación de eventos para sincronizarlos a partir de sistemas dispares.

  • El Websphere Process Server entrega un conjunto rico en capacidades céntricas de integración de sus ancestros. Estas capacidades incluyen un soporte incorporado para las transacciones (tal como un protocolo de compromisos en dos fases), recuperación, manejo de errores y capacidades para conectarse con todos las mayores sistemas y aplicaciones a través de una variedad de interfaces que pueden estar basadas en servicios web o tecnología ™Java, o utilizar la mensajería como mecanismo de transporte.

  • Está disponible un conjunto de adaptadores con el Websphere Process Server el que conecta los procesos empresariales con otras tecnologías de uso común (archivos planos, Conectividad de la Base de Datos de Java (JDBC), Protocolo de Transferencia de archivos (FTP) y correo electrónico) o aplicaciones empaquetadas (SAP, Siebel, PeopleSoft, JD Edwards y Oracle).

  • El WebSphere Process Server también entrega enlaces de WebSphere MQ , permitiendo que los procesos puedan acceder a los servicios de manera confiable. El WebSphere Process Server posee enlaces de servicio nativos para servicios web , Java Message Service (JMS), WebSphere MQ, Java y contiene adaptadores WebSphere , incluyendo correo electrónico, JDBC, archivo plano, FTP, IBM CICS®, IBM IMS, SAP®, aplicaciones® de Oracle, Siebel®, PeopleSoft® y JD Edwards®.

  • Las soluciones de proceso son ensambladas y desplegadas al WebSphere Process Server utilizando la herramienta companion basada en Eclipse, y el Websphere Integration Developer.


Panel de Instrumentos de Carbono del Empleado y SOA

La Figura 2 muestra los productos base de IBM SOA:

Figura 2: Arquitectura de IBM SOA Foundation
Figura 2: Arquitectura de IBM SOA Foundation

La versión 1.0 de la aplicación tiene un enfoque limitado, particularmente para:

  • Calcular la huella de carbono del empleado
  • Importar datos financieros a partir de una plantilla de hoja cálculo predefinida
  • Importar datos del perfil del proyecto con infraestructura asociada de IT desde otra plantilla Excel predefinida
  • Presentar todos los datos juntos en el panel de instrumento interactivo para análisis.

Por lo tanto, el número de productos y capacidades de la Figura 2 se mantuvieron en un mínimo absoluto. La Figura 3 muestra los productos elegidos y la funcionalidad que proporcionan.

Figura 3: Productos potenciados desde la pila de SOA para el Panel de Instrumento del Carbono del Empleado
Figura 3: Productos potenciados desde la pila de SOA para el Panel de Instrumento del Carbono del Empleado

Figura 3: Productos potenciados desde la pila de SOA para el Panel de Instrumento del Carbono del Empleado

  • Websphere Business Modeler: es utilizado para modelar los varios procesos humanos y reglas sociales y comerciales asociadas con los cálculos de carbono.
  • Websphere Business Monitor: es utilizado para escuchar todos los eventos generados por el Servidor del Proceso, tales como los resultados de cálculos del carbono, resultados de cálculos de los datos financieros y resultados de cálculos de KPI. Utilizamos el panel de instrumentos de Business Space para visualizar todos los datos de eventos y análisis de conductas.
  • Websphers Integration Developer: es utilizada como una plataforma de desarrollo. Lo utilizamos para crear todas las reglas comerciales y varios cálculos, así como también el UI.
  • Websphere Process Server: es utilizado para crear todas las lógicas y reglas empresariales.

Employee Carbon Dashboard 2.0

Muchos clientes que implementarán esta solución probablemente la personalizarán para adecuar su arquitectura empresarial interno. Dada la flexibilidad de la infraestructura base, las posibilidades son casi infinitas. Estas secciones observa algunas de nuestras ideas que se aventajan de la infraestructura abierta de SOA Foundation.

Datos de Usuario

Si mecanismo manual de entrada de los datos del empleado no es apto para su uso interno, usted debería considerar otras alternativas. Muchos proveedores en el mercado actual ofrecen soluciones que están basadas en el chip de ubicación GPS incorporado en teléfonos celulares. Usted podría descargar los datos desde el localizador GPS a un servidor central e importarlos de forma sincronizada o mediante la modalidad de proceso por lotes dentro de la aplicación. Usted podría entonces, desarrollar reglas comerciales para convertir los datos de ubicación y los perfiles de los empleados en emisiones de carbono. Esto finalmente resolvería la parte de conmutación de la ecuación y su huella de carbono acumulativa. Los problemas de privacidad tendrían que ser considerados y tratados apropiadamente.

La otra parte de la ecuación sería el viaje. La mayoría de las organizaciones han desarrollado o utilizado algunos sistemas de administración de viaje de terceros. Los datos podrían ser potenciados para calcular la huella de carbono del viaje de cada empleado.

Proceso

Cada faceta de las operaciones de una compañía puede ser definida en la forma de un proceso empresarial. La fabricación, logística, gestión de la cadena de suministro, gestión de la energía y la gestión del reciclaje y de desechos se desglosan en procesos empresariales sucintos, con intervenciones de tareas humanas. Los procesos empresariales necesitan ser definidos, modelados, implementados, gestionados y monitoreados, debido a que es lo que la infraestructura SOA está diseñada para hacer mejor.

Existe una necesidad creciente entre muchas compañías dirigidas, tanto por las obligaciones reguladoras como por las demandas del cliente, para productos y servicios más "ecológicos". Ya que estos productos o servicios son los últimos que se pueden entregar de estos procesos empresariales, el cálculo de su costo y de la huella de carbono asociada son la clave para lograr la etiqueta "ecológica".

Se puede extender la versión 2.0 de la aplicación para rastrear estos procesos, su eficiencia, costo y huella de carbono asociada.

Consumo de Energía

Los recursos energéticos se están volviendo más y más costosos a medida que los negocios deben mirar sus niveles de consumo de una manera más crítica. La mayoría de las empresas están empezando a poner atención a sus cuentas de utilidades para estructuras físicas, centros de datos y plantas de manufacturación.

Cuando se trata de IT y su impacto en el consumo energético en específico, aquí podemos encontrar algunas estadísticas aleccionadoras:

  • Los analistas predicen que para el año 2010, el IT contará con más del 50% del consumo eléctrico de una organización

  • El IT directamente dará cuentas de más del 2% de las emisiones globales de CO2. Eso es casi lo mismo que la industria de las aerolíneas (Fuente, Gartner)

  • Bajo las tendencias de eficiencia actuales, el consumo energético nacional de los servidores y de los centros de datos podrían doblarse otra vez para el año 2011 (Fuente, U.S Enviormental Protection Agency, Informe para el Congreso en Servidores y Eficiencia Energéticas de los Centros de Datos, Ley Pública 109-431, 2deagosto del 2007)

  • Utilización promedio de los recursos<10%=$140B exceso de capacidad de servidor (Fuente, U.S Dept, of Energy, IDC)

  • Según Gartner, "Al año 2008, el 50% de los centros de datos actuales no tendrán suficiente capacidad energética y de enfriamiento para reunir las demandas de equipos de alta densidad"

  • 1 W de computación de la aplicación requiere 27 W de energía (Fuente, Springboard Research, IDC)

IBM ofrece muchas soluciones para ayudar a supervisar los consumos de energía para las compilaciones para los edificios y los centros de datos. La versión 2.0 de la aplicación podría expandirse para arrastrar varias fuentes de consumo de energía, relacionado a edificios de oficinas y también a los centros de datos.

Debido a la complejidad de la gestión, se necesita un entendimiento integral de las necesidades que se deben rastrear y de las decisiones que se deben tomar basadas en los datos presentados, lo que podría llevar a una idea de cómo luce que la arquitectura final. Existen otros productos dentro del portafolio de IBM Software que están específicamente diseñados para esos propósitos.


Versión 1.0 implementación interna de IBM

Actualmente IBM tiene un interno implementado con la Versión 1.0 de la aplicación. Aproximadamente 100 IBMista de varias organizaciones están enviando sus datos de viaje, conmutación o tele-conmutación semanalmente. El proyecto está desglosado en 2 fases. La primera está diseñada para incrementar la consciencia acerca del conteo de carbono y crear en los empleados el hábito de enviar sus datos con precisión y lo antes posible una vez a la semana.

Cuando esa fase llega a su término, tenemos planeado implementar medidas de conservación tales como:

  • Promocionar la tele-conmutación
  • Disminuir el número de dispositivos de IT utilizados, a el estrictamente necesario
  • Alentar a los empleados a considerar el uso de transporte público o al menos compartir un automóvil
  • Encontrar maneras más eficientes de viajar, y de hacerlo sólo cuando es absolutamente necesario.

La fase 2 está diseñada para medir el efecto de estas medidas de conservación sobre la totalidad de la huella de carbono del empleado. El resultado de este proyecto es ver sí la consciencia de traduce en un cambio de comportamiento, y si es que aquél cambio se traduce en una reducción de la huella de carbono.


Conclusión

Hemos diseñado el IBM SWG Employee Carbon Footprint Dashboard para hacer un estimado del impacto ambiental del personal de una organización. Además, hemos potenciado la energía subyacente para juntar esas mediciones con otras métricas clave, particularmente las financieras. La aplicación fue construida sobre la infraestructura IBM SOA abierta para permitir la personalización e interacción con otros sistemas externos.

En estos tiempos de recursos energéticos escasos y valiosos y de un debate dirigido en el efecto de nuestro comportamiento en el medio ambiente, esta solución ayuda a que las empresas comiencen a tratar algunos de estos problemas. Ya sea si están guiadas a aquello por ciertas obligaciones de reguladoras o por demandas de los clientes, tarde o temprano la mayoría de las empresas se dan cuenta que deben lidiar con estos problemas.

En las siguientes partes de esta serie, describiremos detalladamente cómo implementamos el Employee Carbon Footprint, y además cómo usamos WebSphere Process Server, WebSphere Integration Developer, WebSphere Business Modeler y WebSphere Business Monitor.

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