El ingeniero Özlem Durmaz Incel, de la universidad holandesa de Twente, ha desarrollado un nuevo método que permite a una red de sensores inalámbricos funcionar diez veces más eficientemente. Una red basada en este método, calificado como “revolucionario”, puede usarse para múltiples aplicaciones. Así, su creador afirma que sería útil para vigilar el estado de conservación de puentes, puertos o grandes centros de distribución. Además, aumentaría la eficiencia en las redes logísticas y de transporte.
Según informa la Universidad, Se necesita un gran número de sensores trabajando juntos para funcionar correctamente en complejos procesos logísticos automatizados. Hasta ahora, los ingenieros no habían conseguido que muchos sensores se comunicasen entre sí sin interferencias.
En el puerto de Rotterdam, por ejemplo, cientos de contenedores, camiones y cargueros “hablan” entre sí gracias a una red inalámbrica inteligente. Esta red, sin embargo, ha sufrido todo tipo de interferencias. Este problema técnico ha sido ahora resuelto de un modo muy ingenioso por Özlem Durmaz Incel, que ha hecho uso de una comunicación automatizada cambiando las frecuencias. Esto significa que los sensores pueden siempre hablar sin interrumpir la comunicación de otros. Cuando se produce una interferencia en una frecuencia, las redes cambian automáticamente. Redes de este tipo están ya funcionando, sin interferencias, en lugares donde hay gran número de sensores intercambiando mucha cantidad de información.
Protección efectiva
Este avance asegurará que puertos, puentes y centros de distribución puedan ser protegidos con más precisión y con más eficiencia. Por ejemplo, para detectar peligros en puentes, hay que medir varios factores, como la vibración y la velocidad del viento, en cientos de sensores al mismo tiempo.
La red de sensores ha de ser capaz de recoger y enviar 500 mediciones por segundo. Para monitorizar estos factores correctamente, hay que detectar los problemas con antelación. La vigilancia de grandes puertos y centros de distribución mejorará, dice Incel. En estos lugares, se instalan miles de sensores en una superficie muy pequeña. Monitorizando los alrededores con más precisión, una fuga en una carga puede ser detectada a tiempo.
Este investigación de la Universidad de Twente ha consistido en desarrollar un protocolo multi canal capaz de enviar datos a través de múltiples canales de manera simultánea. Otra de las características del sistema es una eficiencia energética y su escalabilidad.
Asimismo, el nuevo protocolo aumenta la cantidad y la velocidad de intercambio de datos e información. Como resultado, la red no está sujeta a interferencias. De hecho, los datos recibidos doblan a los que se reciben normalmente a través de una frecuencia sencilla.
Alimentarlos y mantenerlos
El uso de sensores para vigilar y controlar infraestructuras es muy común, pero su utilización se enfrenta a dos problemas básicos: cómo alimentarlos energéticamente y cómo mantenerlos. Hace unos meses, ingenieros civiles de la universidad norteamericana de Texas, en Austin, presentaban un proyecto para, precisamente, facilitar el mantenimiento de los sensores que vigilan el estado de los puentes. Hay que recordar la importancia que estas infraestructuras tienen en los Estados Unidos.
La idea es desarrollar un equipamiento sencillo, que cueste poco mantener y que pueda ser utilizado en construcciones ya existentes y de nueva creación. La principal preocupación en estos casos es asegurarse de que los puentes no van a fallar sin un aviso previo. Muchos viejos puentes no han de ser sustituidos sin más, sino que sencillamente necesitan ser monitorizados para detectar signos de corrosión o desgaste.
En concreto, este equipo de ingenieros trabaja también en nuevos métodos para la recogida de datos y en especificaciones para colocar estos sensores en el lugar más adecuado. Los investigadores de Austin prueban a alimentarlos con energías renovables (solar y eólica) o incluso con las vibraciones que produce el tráfico de dichos puentes. De esta manera, se evitaría tener que cambiar las baterías de estos dispositivos, como ocurre en la actualidad. Otro apartado de esta investigación es prevenir que las estructuras de acero interfieran en las señales de radio usadas para la transmisión de los datos.
Hace unos meses, la revista Tendencias 21 recogía otra investigación en este mismo sentido. Ingenieros de la Universidad de Michigan anunciaban la creación de un sistema integrado por cuatro tipos de sensores de última generación para recoger datos diversos respecto al estado de conservación del puente. Una de las novedades del proyecto es que, por primera vez, se podrá medir qué reacción tienen estas infraestructuras cuando sufren la presión directa del tráfico, sobre todo de camiones, gracias a un sensor que llevarán instalados unos vehículos en pruebas.