Diseño de nodos inalámbricos de bajo consumo para redes de sensores y actuadores

Conceptos actuales como las ciudades inteligentes (smart-city), industria 4.0, agricultura y ganadería inteligente, monitorización de la calidad del agua y del aire y, en general, todo aquello relacionado con la llamada "Internet de las cosas" (Internet of Things, IoT) precisa ineludiblemente de sensores y actuadores inalámbricos capaces de recoger información de magnitudes físicas y de actuar sobre el medio.

Dentro de la llamada IoT hay un gran número de aproximaciones, estando el grupo especializado en el diseño de nodos complejos caracterizados por una autonomía de años gracias a su bajo consumo energético y a un gran alcance inalámbrico. A este tipo de tecnologías se le denomina actualmente "Low-power wide area networks (LP-WAN)".

El equipo de redes de sensores inalámbricos (RIS) del Instituto ITACA es capaz de aplicar su experiencia en tecnologías inalámbricas, microcontroladores, técnicas de ahorro energético y/o de captura de energía y de sensores para diseñar sistemas electrónicos embebidos adaptados a las necesidades del cliente.

Actualmente ha pasado de emplear tecnologías inalámbricas propietarias a nuevos estándares de-facto como LoRa o Sigfox que permiten abarcar mejor las problemáticas de la IoT y permitir al cliente la interoperabilidad de nuestros diseños con productos comerciales estándar. En definitiva, se consigue soportar más dispositivos y tener mayor cobertura que las tecnologías móviles de consumo.

El equipo RIS-ITACA del Instituto Universitario de Tecnologías de la Información y Comunicaciones tiene más de 25 años de experiencia en la investigación en redes de comunicaciones y en el diseño de sistemas electrónicos embebidos y redes inalámbricas de sensores. Entre los diseños, destacar un nodo miniatura insertable en madera para la detección de termitas en madera con una autonomía superior a 10 años, una unidad de control de electrónico de motores diésel, un nodo para la monitorización de CO2 en granjas ganaderas, o un nodo para comunicaciones subacuáticas por ultrasonidos.

Responsable científico: Perles Ivars Ángel Francisco

Aplicaciones

  • Monitorización en smart-city: control de mobiliario, aparcamientos, aire, consumo energético, iluminación, control de accesos, turismo, etc.
  • Monitorización de patrimonio: condiciones de conservación en obras de arte, edificios históricos, yacimientos arqueológicos, etc.
  • Agricultura y ganadería inteligente: control del suelo, de riegos, de gases en instalaciones ganaderas, de temperatura, etc.
  • Entornos machine-to-machine (M2M) de largo alcance: control de vending, estado de funcionamiento, etc.
  • Control de flotas y estado de mercancías (condiciones de humedad y temperatura, impactos, etc.).
  • Monitorización de equipos industriales: control inalámbrico de funcionamiento de maquinaria, fatiga de equipos, mantenimiento preventivo, etc.
  • Eficiencia energética: control de luminarias, equipos, etc.

Ventajas técnicas

  • Los equipos desarrollados permiten una gran flexibilidad de instalación gracias al uso de tecnologías inalámbricas de largo alcance y un bajo mantenimiento debido a su larga autonomía energética

Beneficios que aporta

  • Gran reducción de costes en comparación con tecnologías clásicas.

Experiencia relevante