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Sensores:
¿una nueva revolución tecnológica?

Las nuevas tecnologías están facilitando que cada vez haya más sensores a nuestro alrededor, capaces de procesar enormes cantidades de datos para ayudar a mejorar el funcionamiento de las fábricas, el control de los procesos productivos, el mantenimiento de las cosechas, o incluso para detectar terremotos.

Los sensores son cada vez más comunes en nuestra vida diaria. Un coche, por ejemplo, utiliza docenas de ellos para permitirnos controlar sus funciones básicas. Sin embargo, este tipo de sensores están muy limitados, puesto que, colocados estáticamente en un lugar, adolecen de la capacidad de analizar o actuar sobre los datos que detectan, y simplemente, su misión se limita a enviar las mediciones que han registrado a un procesador central.

En definitiva, los sensores todavía podrían dar mucho más de sí. Así lo cree toda una industria tecnológica que está detrás de ellos, y son cada vez más las empresas y los equipos de investigadores que trabajan en el desarrollo de este tipo de dispositivos. En este sentido, compañías como la cadena de supermercados británicos Tesco o la compañía petrolífera Shell han instalado sistemas de primera generación para controlar y chequear el estado de los expendedores de gasolina en sus estaciones de servicio.

La multinacional de los microprocesadores Intel tiene abiertas varias líneas de experimentación, como por ejemplo, la creación de sistemas en centros de atención médica para ayudar a pacientes con problemas de memoria, y avisarles así del momento en el que tienen que alimentarse. En la primavera de 2002, el laboratorio de investigación de Intel en Berkeley, en colaboración con el Colegio del Atlántico en Bar Harbor y la Universidad de California comenzaron en la isla de Great Duck, en la costa norteamericana de Maine, un proyecto que utilizaba redes de sensores para controlar los microclimas y los nidos de un tipo de ave conocido como petrel de las tormentas, y conocer, entre otras cuestiones, por qué prefieren esta isla y no otras. De esta manera, los investigadores tratan de controlar el comportamiento de estos animales sin irrumpir de manera agresiva en su habitat.

En los jardines botánicos Huntington, en San Marino, California, donde se conservan unas quince mil especies de plantas raras, investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA trabajan con una red de sensores web para controlar el calor, la humedad o el estado del suelo en el que viven las cicadias, un tipo de planta que necesita unas condiciones muy específicas. Cada pocos minutos, los sensores se actualizan entre ellos, enviando toda la información a los responsables de las plantas.

Los investigadores hablan ya de una nueva generación de sensores, capaces de organizarse así mismos y conectarse en red de manera inalámbrica, y que podrían generar una revolución similar a la que tuvo la aparición de Internet en los años 70 del siglo pasado. Potencialmente, dicen los expertos, estos sensores podrían generar redes que vigilaran la mayoría del planeta, desde los modelos de compra de la gente hasta los movimientos de personas sospechosas. Si a eso le unimos los avances realizados en Inteligencia Artificial, algunos expertos vaticinan que en los próximos cinco años podrían incluso crearse sensores con inteligencia compleja. "La mayoría del tráfico de datos ya no se realizará entre seres humanos, sino entre estas cucarachas de silicio", avanza Bob Metcalfe, investigador de la empresa Ember, con sede en Boston, que trabaja en el desarrollo de este tipo de sensores.

Como vemos, las posibilidades de estos sensores son enormes. Y como suele pasar con una tecnología que tiene enormes posibilidades, los estamentos militares no se quedan al margen. La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA), la misma institución dependiente del Departamento de Defensa estadounidense que tuvo un papel determinante en la creación de la red de redes, está apostando por su creación y desarrollo, financiando este tipo de investigaciones. Evidentemente, los investigadores de DARPA trabajan en tecnologías con usos eminentemente militares, aunque como en el caso de Internet, dichas tecnologías suelen adaptarse posteriormente en la vida civil.

En este caso, se trataría de seguir el concepto de "polvo inteligente", una idea desarrollada hace cinco años por investigadores de dicha agencia, que consiste en diseminar en el campo de batalla miles de diminutos sensores conectados por una red inalámbrica. Así, estos sensores controlan los movimientos de las tropas y los vehículos del enemigo sin alertarle de su presencia. Al tratarse de una red autoorganizada e inteligente, los sensores filtran toda la información en bruto que reciben antes de enviar los descubrimientos importantes a la base central de operaciones. De esta manera, los mandos militares podrían evitar posibles bajas en sus tropas al detectar por ejemplo posibles amenazas de armas químicas o biológicas.

De hecho, el ejército de los Estados Unidos ya ha experimentado en la vida real con estos prototipos. Hace tres años, se lanzaron desde un avión a una carretera de la ciudad californiana de Twentynine Palms varios tubos conteniendo entre 10 y 20 de los denominados sensores "Rene", que consiguieron establecer la velocidad y dirección de los vehículos que circulaban a partir de las vibraciones del suelo.

Este tipo de sensores inteligentes, conocidos como "motas", han contado para su creación con la colaboración de la Universidad de California en Berkeley y la empresa Intel, dentro del denominado Centro para la Investigación sobre Tecnología de la Información en Interés de la Sociedad (CITRIS). Los investigadores de este centro persiguen la creación de dispositivos inalámbricos de bajo coste que puedan llegar a ser tan diminutos como un grano de arena.

Por el momento han desarrollado ya sensores inalámbricos, denominados "Spec", que contienen chips miniaturizados a menos de un milímetro cúbico. "Se trata de una nueva clase de ordenador", afirma David Culler, profesor de esta universidad y director de un laboratorio de investigación específico en Intel para estos dispositivos, que predice que en diez años esta clase de ordenadores "estarán ya consolidados, con lo que tendremos una nueva clase de desafíos". Para facilitar la organización autónoma en red, han desarrollando además un estándar en código abierto, denominado Tiny, para permitir de esta manera que otros equipos de investigadores puedan mejorar sus características. De hecho, según Culler "existen más de cien grupos en todo el mundo que están utilizando la combinación del sistema operativo TinyOS y la base de datos TinyDB".

En Estados Unidos, el poder de control que estos y otros tipos de dispositivos similares podrían otorgar a gobiernos y empresas han llevado ya por ejemplo a grupos de defensa de la privacidad a protestar por los planes de la multinacional Wal-Mart, que finalmente abandonó -momentáneamente- su idea de instalar una red de sensores inalámbricos para controlar las compras de sus usuarios.

El tema no consiste sólo en conseguir datos, sino en responder a cuestiones específicas, y todavía quedan bastantes cuestiones tecnológicas que resolver, como la implantación de estándares

Sin embargo, las empresas, conscientes del enorme potencial de estas redes de sensores, no son precisamente partidarias de limitar su utilización. Empresas como York International, por ejemplo, que realiza sistemas de ventilación para más de 60 mil clientes, ya planea para los próximos cinco años instalar sensores en red en sus aparatos para monitorizar automáticamente las temperaturas y enviar los datos a la central. Sus responsables afirman que gracias a esta medida aliviarían el sobrecargado trabajo de sus más de dos mil técnicos, elevando así la productividad hasta un 15 por ciento.

De todas formas, el tema no consiste sólo en conseguir datos, sino en responder a cuestiones específicas, y todavía quedan bastantes cuestiones tecnológicas que resolver, como la implantación de estándares de este tipo de sensores inalámbricos. Los investigadores trabajan con distintas frecuencias de radio para que los sensores se identifiquen. También existe el problema de la energía que les hace funcionar, y para ello ya se barajan distintas soluciones de tipo solar o cinético, o incluso se piensa en el desarrollo de diminutas baterías para estos minúsculos sensores. Y dado que se trata de elementos que utilizan componentes informáticos, la consolidación de un estándar para el software y el hardware de estos sensores se considera también esencial.

Pero no todas las aplicaciones son tan trascendentales, aunque sí al parecer muy lucrativas y necesarias, por lo menos para los norteamericanos. Arkon Resources, fabricante de productos de consumo con sede en Arcadia, California, ha lanzado al mercado el "LavNav", un sistema de luces, apoyado con lo último en tecnología de sensores, que sirve a sus usuarios para orientarse en el baño de noche, eliminando así la necesidad de encender la luz principal del baño. Al detectar la aproximación de los pasos del usuario, el inodoro se ilumina con una sombra roja si el asiento está levantado, y con una luz verde si está bajado. Arkon le compró la patente de este dispositivo hace casi tres años a un graduado de la Universidad de Stanford, que según los responsables de la empresa californiana, había vendido "varios miles" de unidades del producto.

En definitiva, esto es sólo el principio, y como vemos las aplicaciones y sus consecuencias pueden ser muy diversas. Si las expectativas de los expertos no fallan, no van a pasan muchos años para que esta revolución de los sensores se produzca.

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