Speckle es una plataforma innovadora que permite la interoperabilidad entre diversas aplicaciones de diseño y software, facilitando el intercambio de datos entre ellos mediante el uso de esquemas, flujos de trabajo automatizados y un sistema de versiones. En su núcleo, Speckle ofrece un enfoque híbrido que combina tipificación estática y dinámica, lo que aporta flexibilidad y rigidez al mismo tiempo en la definición de objetos y clases. Esto implica que, cuando se define una clase, se deben incluir especificaciones de soporte para las aplicaciones anfitrionas, lo cual aumenta la complejidad del modelo. Por ejemplo, si una clase debe ser accesible desde Grasshopper, se debe señalar mediante atributos C# específicos en la definición de la clase. Este enfoque mezcla la representación de datos del esquema con información del soporte de software, lo que puede dificultar la escalabilidad y la facilidad de definición.

Un aspecto importante de la gestión de estos esquemas es el versionado, que también se maneja dentro del propio esquema. Si se realizan cambios en una clase, es necesario incluir un atributo dedicado como el SchemaDeprecated, lo cual agrega otra capa de responsabilidad no semántica a la definición de la clase. Además, la gestión de los datos en Speckle se realiza a través de un proceso denominado "Decomposición y Composición". Mediante el uso de atributos específicos en las propiedades de las clases, como el DetachProperty, los datos se marcan para ser almacenados como referencias, lo que transfiere la responsabilidad del almacenamiento de los datos al servidor de Speckle, evitando que los desarrolladores deban implementar mecanismos complejos para gestionar este almacenamiento.

La recomposición de los objetos ocurre durante el proceso de deserialización, cuando Speckle recibe el objeto en formato JSON, recupera el árbol de referencias del objeto y lo reconstruye, insertando los objetos referenciados en lugar de las referencias. Esto implica un nivel de abstracción adicional que, aunque facilita la gestión de datos a nivel de servidor, puede añadir complejidad al proceso de definición del esquema y la estructura de los objetos.

El sistema de datos de Speckle se organiza en "streams" (flujos), que son colecciones de datos asociadas a permisos específicos de lectura y escritura. Cada flujo tiene un identificador único, el StreamId, asignado por el servidor de Speckle. Los flujos pueden contener ramas que se modifican mediante "commits", un enfoque inspirado en el sistema de control de versiones Git. De esta manera, Speckle permite no solo compartir datos entre usuarios y aplicaciones, sino también monitorear eventos mediante WebHooks, facilitando la automatización de procesos cuando un flujo es modificado.

El acceso y la gestión de los datos en Speckle están centralizados en su servidor, que puede estar alojado localmente, en una red interna o en la nube. La autenticación y el acceso a los datos se gestionan mediante tokens de API, lo que asegura un control granular sobre la información compartida. Además, Speckle ofrece una capa de abstracción para la gestión de datos, conocida como "Transport", que facilita la conexión con soluciones de almacenamiento como SQLlite, memoria o almacenamiento en disco, y permite desacoplar el almacenamiento del servidor Speckle.

Uno de los puntos más fuertes de Speckle es su aplicación web, que incorpora un visor 3D para visualizar y gestionar los datos en los flujos. Esta interfaz no solo permite ver y editar la geometría asociada a los datos, sino también coordinar los permisos de visualización y modificación. Al conectarse a un servidor Speckle específico, los usuarios pueden gestionar los flujos y los usuarios presentes en el servidor, lo que facilita la colaboración en proyectos multidisciplinarios.

La gestión del código en Speckle se organiza en repositorios base, mientras que los kits, que contienen funcionalidades adicionales para la integración con otras herramientas, se almacenan en repositorios dedicados. Sin embargo, esta organización mixta puede generar cierta ineficiencia, ya que los problemas de diferentes disciplinas (como la ingeniería estructural y la arquitectura) se abordan en el mismo repositorio. Para mejorar la modularidad, algunos kits se colocan en repositorios separados, lo que permite intercambiarlos fácilmente sin afectar el funcionamiento de la plataforma.

Una comparación interesante con Speckle es el marco BHoM (Building and Habitats Object Model), que también promueve la colaboración en el diseño multidisciplinario y sigue un enfoque orientado a objetos. Aunque BHoM emplea un modelo de datos orientado a objetos, a diferencia de Speckle, separa completamente el esquema de la funcionalidad, acercándose más a las ontologías y bases de conocimiento. Este enfoque permite una mayor flexibilidad en el diseño de esquemas, pero puede implicar una curva de aprendizaje más pronunciada. En BHoM, el código se organiza en cuatro categorías principales: esquemas (Modelos de Objetos), funcionalidades (Motores), conectividad (Adaptadores) y interfaces de usuario (Software autor). Esta organización modular permite una rápida creación y prueba de nuevas funcionalidades, aunque, como ocurre en Speckle, las limitaciones de diseño y la estabilidad son fundamentales para el éxito a largo plazo.

En conclusión, tanto Speckle como BHoM representan marcos colaborativos potentes para el diseño multidisciplinario, con sus respectivas fortalezas y desafíos. El enfoque híbrido de Speckle, que mezcla tipificación estática y dinámica, puede ofrecer una gran flexibilidad, pero también introduce una complejidad adicional en la definición y gestión de esquemas. Por otro lado, el modelo de BHoM, aunque más estructurado, facilita la creación de esquemas más estables y modulares, lo que puede ser útil en proyectos de mayor envergadura.

¿Cómo transformar la interoperabilidad en la industria AEC mediante el uso de ontologías y configuradores digitales?

La interoperabilidad dentro de la industria de la Arquitectura, Ingeniería y Construcción (AEC, por sus siglas en inglés) ha sido un desafío persistente, especialmente cuando se trata de la integración de múltiples herramientas y plataformas de software que interactúan con datos en diferentes formas. En lugar de ser simplemente software conectado entre sí, el sistema BHoM conecta información con sus representaciones en diversas formas, lo que permite una mejor gestión y manipulación de los datos en diferentes fases del ciclo de vida del diseño y la construcción. La propuesta que presenta BHoM, junto con otras herramientas como Speckle y 3DRepo, apunta a una solución integradora que no solo facilita el flujo de información, sino que también promueve una colaboración más efectiva entre los profesionales de diferentes disciplinas.

Un avance clave en este ámbito es el proyecto “AECDeltaMobility”, financiado por Innovate UK, que se centró en cómo optimizar los flujos de trabajo de datos en la manufactura. Uno de sus objetivos principales fue involucrar a la manufactura en las etapas más tempranas del diseño, conectando los diseñadores y los fabricantes desde el principio mediante un flujo de datos más eficiente. Las integraciones propuestas de BHoM, Speckle y 3DRepo demostraron que la colaboración entre estas herramientas podría mejorar significativamente la transferencia y gestión de datos, logrando una interoperabilidad real. A pesar de los desafíos de la pandemia y las reorganizaciones dentro de las industrias, la integración de estas herramientas sigue siendo una meta deseada para crear una solución de software verdaderamente innovadora y abierta.

En el contexto de la gestión del conocimiento y el razonamiento inferencial en AEC, la implementación de ontologías podría ser la clave para una colaboración más profunda. En proyectos de diseño multidisciplinarios, donde expertos de diversas áreas deben trabajar juntos para lograr un resultado común, la conexión de datos representados de diferentes maneras puede generar grandes ventajas. Esto no solo facilitaría la consulta cruzada de la información, la validación y la detección de conflictos, sino que también permitiría un razonamiento inferencial sobre los datos. Las ontologías podrían proporcionar un marco para interrelacionar conceptos y facilitar la toma de decisiones, mejorando la interoperabilidad de los datos entre distintas disciplinas y herramientas.

Un ejemplo claro de este enfoque es la iniciativa de introducir ontologías dentro de BHoM, un esfuerzo de investigación llevado a cabo por la Universidad de Stuttgart. Este proyecto explora cómo aumentar el uso de grafos de conocimiento en la industria AEC, mejorando la interoperabilidad de los datos y ayudando a la toma de decisiones de diseño mediante razonamientos inferenciales. La herramienta desarrollada para convertir los objetos de BHoM en formato Turtle (TTL), un lenguaje común para las ontologías, y visualizar ontologías en WebVOWL, abre nuevas posibilidades para integrar el conocimiento estructurado de manera más efectiva.

Otro aspecto importante es la creciente adopción de plataformas digitales en la industria AEC, particularmente en el campo de la fabricación y ensamblaje industrializados (DfMA, por sus siglas en inglés). Los configuradores digitales, herramientas que permiten explorar opciones dentro de un espacio de soluciones con un conjunto de restricciones predefinidas, han ganado popularidad. Sin embargo, los configuradores digitales actuales tienen limitaciones importantes. Muchos de estos configuradores son productos independientes diseñados para abordar problemas específicos, lo que restringe su reutilización e integración con otros sistemas. Además, muchos carecen de la capacidad para gestionar el flujo de información entre los procesos de diseño y construcción, lo que impide una integración fluida desde la definición del diseño hasta el desarrollo de los componentes de construcción.

En 2021, un proyecto de investigación propuso una alternativa para unificar los configuradores digitales bajo un único marco común. Este proyecto, desarrollado por el Construction Innovation Hub (CIH) bajo la iniciativa del gobierno del Reino Unido, propuso un “Common Configurator Framework” que separa la creación de objetos para los procesos de diseño de las reglas aplicadas en los procesos de verificación. Esta separación permite la estandarización y reutilización de conjuntos de partes y reglas de especificación, lo que facilita un diseño y fabricación impulsados por especificaciones comunes. Este enfoque ofrece una nueva perspectiva para abordar los desafíos de la manufactura y la construcción industrializada, promoviendo una mayor colaboración entre las herramientas de software utilizadas en estos procesos.

Para comprender mejor cómo puede evolucionar la interoperabilidad en AEC, es fundamental reconocer que la clave radica en el uso de enfoques abiertos y colaborativos. La combinación de herramientas como BHoM, Speckle y 3DRepo, junto con la implementación de ontologías y configuradores comunes, tiene el potencial de transformar la forma en que los datos se manejan y se intercambian entre disciplinas y etapas del proyecto. La colaboración abierta y la adopción de tecnologías basadas en estándares abiertos serán esenciales para lograr una interoperabilidad efectiva y garantizar que los procesos de diseño y construcción sean más eficientes, precisos y colaborativos.

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