Crean redes de sensores sin cables e inteligentes que apenas consumen energía

Una wireless sensor network (WSN o red de sensores sin cables consiste en una serie de dispositivos autónomos distribuidos en un espacio determinado y que utilizan sensores interrelacionados para controlar y registrar condiciones físicas o ambientales. Cada vez se extienden más en diversos campos, como el control del tráfico, del tiempo, de la actividad sísmica o del estado de edificios y puentes, con una gran precisión.

La clave para el funcionamiento de estos sensores autónomos radica en que deben gastar la menor cantidad de energía posible para asegurar que sus baterías perduren lo máximo posible. Por esta razón, el científico Lodewijk van Hoesel, del Centre for Telematics and Information Technology (CTIT de la universidad de Twente (en los Países Bajos), ha desarrollado un sistema que permite que los sensores de dichas redes “hablen” entre ellos sin la necesidad de una coordinación central, informa la citada universidad en un comunicado.

Características de los sensores

Van Hoesel es el fundador de una empresa llamada Ambient Systems que ha aplicado la tecnología más avanzada para el desarrollo de redes de sensores sin cable de bajo coste energético, además de fiables, capaces de auto-configurarse, e incluso de posicionarse de forma autónoma, informa Ambient Systems. Todas estas características van mucho más allá de las posibilidades que ofrecían la tecnología RFID (de identificación por radiofrecuencia) o las llamadas redes ZigBee (ZigBee es un protocolo de comunicaciones inalámbrico), aunque al mismo precio que estas últimas, e incluso más bajo.

Los sensores de Ambient Systems se caracterizan por formar redes sin cables auto-organizativas, que permiten las comunicaciones entre sensores y otros dispositivos de control sin necesidad de intervención humana.

Estas comunicaciones se realizan de manera autónoma, lo que permite la eficiencia y fiabilidad de los datos. Además, su operatividad tiene un coste energético extremadamente bajo, gracias a una serie de protocolos especiales inteligentes, adaptativos y altamente optimizados, informa la compañía.

Por otro lado, los dispositivos son capaces de determinar su propia localización gracias a una tecnología patentada por Ambient, con una exactitud de pocos metros de diferencia, lo que permite a los sistemas informáticos el despliegue de novedosas aplicaciones.

Comunicaciones selectivas

Los sensores consiguen el tan anhelado ahorro energético porque no transmiten constantemente sus datos a un servidor central, lo que supondría un gasto inútil de la energía de sus baterías. Gracias a la tecnología desarrollada por Ambient, y aplicada a cada nodo sensor, los sensores “saben” cuando transmitirlos e intercambiarlos entre ellos.

Para conseguirlo, van Hoesel señala que los sensores “hablan” entre sí, lo que posibilita que la red realice por sí sola tareas complejas. Para esto, el especialista diseñó un protocolo denominado Médium Access (MAC) que posibilita la auto organización de la red. Los sensores controlan a sus vecinos y, de forma autónoma, deciden si comenzar a transmitir o no, evitando conflictos e interferencias en la red, de forma que el gasto energético se reduce al mínimo.

Esta fórmula puede mejorarse aún más si se introducen sensores pasivos en la red: suministran datos pero no participan activamente en la comunicación entre los puntos hop (de conexión en red). Estos sensores pasivos usan menos energía y por tanto aumentan el tiempo de vida de la red como un todo.

Los avances ideados por esta compañía han propiciado que Ambient Systems reciba diversos premios en los últimos tiempos, como el Dutch ICTRegie Award y el Van den Kroonenberg Award, de la universidad de Twente a jóvenes empresarios.

Controlando la Gran Barrera de Coral

Por otro lado, Ambient Systems ha coperado con el Australian Institute of Marine Science para controlar la calidad del agua de la llamada Gran Barrera de Coral del Mar del Coral (al noreste de Australia), que es el mayor arrecife de coral del mundo, con 2.000 kilómetros de longitud.

Según informó la BBC, los sensores se encuentran situados en el océano y en las cuencas oceánicas del continente, registrando cualquier cambio según ocurre, como el descoloramiento de los arrecifes.

Cada uno de estos sensores posee su propia dirección numérica y su sistema operativo que, gracias a un sistema de posicionamiento global, les permite conocer exactamente donde se encuentran. Los sensores miden además parámetros como la salinidad, la temperatura o los niveles de nutrientes que hay en el agua.

Dado que el 20% de los arrecifes de coral del mundo se encuentran actualmente dañados, y que la mitad de ellos están amenazados, esta tecnología podría tener profundas implicaciones para el futuro de los arrecifes a nivel global, aseguran los expertos.