Investigadors de la URV combinen dues tecnologies per oferir una alternativa sostenible als sistemes de la Internet de les coses
Neveres, rentadores, termòstats, il·luminació o sistemes d’alarma. Avui en dia ja és molt comú que tot tipus d’electrodomèstics estiguin connectats a internet. És la Internet de les Coses (IoT): una xarxa d’objectes físics amb sensors i capacitat de processament que intercanvien dades a través d’internet o altres xarxes de comunicació, amb la finalitat d’automatitzar tasques i millorar l’eficiència de processos o la presa de decisions. No es tracta d’una tendència exclusiva de les llars. També comença a arribar a tot tipus d’aplicacions en ciutats intel·ligents, en indústria o, fins i tot, en explotacions agrícoles.
Tot i que el potencial de la tecnologia de les dades per millorar l’eficiència i la qualitat de vida és innegable, a la pràctica plantegen reptes de gestió energètica. Cada sensor consumeix energia i no sempre poden estar connectats a la xarxa elèctrica, per la qual cosa necessiten piles o bateries amb un impacte ambiental elevat i manteniment costós. Per fer front a aquesta problemàtica, investigadors del Departament d’Enginyeria Elèctrica, Electrònica i Automàtica de la URV proposen una solució que combina dues tecnologies amb gran eficiència energètica: LoRa i backscattering.
LoRa és una tecnologia de transmissió de dades de llarg abast i baixa taxa de transmissió, ideal per sensors que només envien dades esporàdicament i amb alta seguretat. La comunicació per backscattering es basa en la reflexió de camps electromagnètics. Les etiquetes RFID modulen les ones de ràdio per permetre identificar la informació sense necessitat de grans consums d’energia, com en alarmes antirobatori en centres comercials.
Un sistema d’alarma supereficient
L’equip investigador ha aplicat aquestes tecnologies en un sistema d’alarma domèstic amb sensors d’obertura de portes i finestres. El sistema central llegeix senyals LoRa i els sensors amb etiquetes RFID reflecteixen la senyal per identificar quina porta o finestra s’ha obert. El consum és tan baix que els sensors no necessiten bateria: un supercondensador emmagatzema energia, alimentat per una petita cèl·lula fotovoltaica amb llum ambiental. Això permet que el sistema funcioni de manera pràcticament indefinida.
L’equip va provar primer el sistema al laboratori, comprovant el temps de càrrega, el funcionament amb poca llum i la durada de més de 20 hores sense llum. Després, a prova de camp, el sistema va demostrar abast de més de 80 metres i fiabilitat en un pis de 150 metres quadrats, suportant més de 600 sensors en el mateix canal de freqüència amb un cost per sensor d’uns 20 euros.
Més enllà de la seguretat
Publicada a Scientific Reports, la recerca obre la porta a sistemes invisibles i de manteniment gairebé nul en sectors amb instal·lacions difícils d’accedir. Les aplicacions possibles són gairebé infinites: monitorització del trànsit, agricultura intel·ligent, wearables o dispositius mèdics implantats. Si la tendència a connectar-ho tot ha arribat per quedar-se, cal trobar solucions com aquesta, sostenibles i respectuoses amb el medi ambient.
