{"id":140772,"date":"2025-08-13T09:32:31","date_gmt":"2025-08-13T07:32:31","guid":{"rendered":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/?p=140772"},"modified":"2025-08-13T09:32:31","modified_gmt":"2025-08-13T07:32:31","slug":"sistema-alarma-no-necesita-mantenimiento","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/sistema-alarma-no-necesita-mantenimiento\/","title":{"rendered":"Dise\u00f1an un sistema de alarma dom\u00e9stico que no necesita mantenimiento"},"content":{"rendered":"

Neveras, lavadoras, termostatos, iluminaci\u00f3n o sistemas de alarma. Hoy en d\u00eda ya es muy com\u00fan que todo tipo de electrodom\u00e9sticos est\u00e9n conectados a internet. Es la Internet de las Cosas (IoT): una red de objetos f\u00edsicos con sensores y capacidad de procesamiento que intercambian datos a trav\u00e9s de internet u otras redes de comunicaci\u00f3n, con la finalidad de automatizar tareas y mejorar la eficiencia de procesos o la toma de decisiones, entre otros. No se trata de una tendencia exclusiva de los hogares. Tambi\u00e9n empiezan a llegar a todo tipo de aplicaciones en ciudades inteligentes \u2014gesti\u00f3n del tr\u00e1fico, alumbrado p\u00fablico o calidad del aire\u2014, en industria \u2014gesti\u00f3n de inventarios o mantenimiento predictivo\u2014 o, incluso, en explotaciones agr\u00edcolas \u2014sensores meteorol\u00f3gicos, riego inteligente o control de plagas.<\/p>\n

Aunque el potencial de la tecnolog\u00eda de los datos para mejorar la eficiencia y la calidad de vida de las personas es innegable, en la pr\u00e1ctica plante retos de gesti\u00f3n energ\u00e9tica. Sin ir m\u00e1s lejos, cada sensor de un determinado sistema consume energ\u00eda, y no siempre pueden estar conectados a la red el\u00e9ctrica. Por lo tanto, necesitan pilas o bater\u00edas, elementos con una vida \u00fatil limitada y que implican un impacto ambiental elevado en su construcci\u00f3n y, una vez obsoletas, en su desmantelamiento. Adem\u00e1s, a menudo los sensores est\u00e1n situados en lugares de dif\u00edcil acceso y hacer el mantenimiento puede resultar dif\u00edcil y costoso. Para hacer frente a esta problem\u00e1tica, investigadores del Departamento de Ingenier\u00eda El\u00e9ctrica, Electr\u00f3nica y Autom\u00e1tica de la URV proponen una soluci\u00f3n que combina dos tecnolog\u00edas con una gran eficiencia energ\u00e9tica: LoRa y backscattering.<\/p>\n

LoRa (acr\u00f3nimo del ingl\u00e9s Long Range) es una tecnolog\u00eda de transmisi\u00f3n de datos conocida por su largo alcance y una tasa de transmisi\u00f3n relativamente baja. Es una soluci\u00f3n ideal en aplicaciones en las que no se requiere un env\u00edo constante de datos, como los sensores de monitorizaci\u00f3n, y es robusta en cuanto a la seguridad. La tecnolog\u00eda de comunicaci\u00f3n por backscattering \u2014o retrodispersi\u00f3n\u2014, por su parte, se basa en la reflexi\u00f3n de campos electromagn\u00e9ticos. En lugar de transmitir una se\u00f1al, que requiere bastante energ\u00eda para alimentar los circuitos del transmissor, se utilizan unos dispositivos llamados etiquetas RFID (acr\u00f3nimo ingl\u00e9s de identificaci\u00f3n por radiofrecuencia) para reflejar una determinada se\u00f1al de radio. Al hacerlo, las etiquetas modulan las ondas de radio, lo que permite al receptor determinar de qu\u00e9 etiqueta proviene la informaci\u00f3n. Estos sistemas RFID son cada vez m\u00e1s populares y se utilizan, por ejemplo, como alarmas antirrobo en centros comerciales.<\/p>\n

Un sistema de alarma supereficiente<\/h5>\n

Para probar el rendimiento y la viabilidad de combinar las dos tecnolog\u00edas el equipo investigador ha optado por aplicarlas en un caso pr\u00e1ctico: un sistema de alarma dom\u00e9stico. El dise\u00f1o que proponen utiliza sensores de apertura, que monitorean el estado de puertas y ventanas. Como s\u00f3lo se activan de forma espor\u00e1dica, son grandes candidatos para aplicar esta tecnolog\u00eda de bajo consumo. El sistema consta de un aparato central que env\u00eda y lee se\u00f1ales LoRa y de una serie de sensores perif\u00e9ricos. El sistema central monitorea el estado de puertas o ventana, que incluyen una etiqueta RFID. Cuando un sensor registra un cambio, activa la etiqueta de identificaci\u00f3n por radiofrecuencia. Esta refleja la se\u00f1al de radio del emisor LoRa y lo modula para que el receptor identifique qu\u00e9 puerta o ventana se ha abierto.<\/p>\n

Pero, \u00bfeste proceso no consume energ\u00eda? Pues s\u00ed, pero tan poca que no hay que alimentar estos aparatos perif\u00e9ricos con una bater\u00eda. En lugar de eso, los investigadores del grupo NEPHOS han optado por utilizar un supercondensador. Estos componentes electr\u00f3nicos que almacenan energ\u00eda el\u00e9ctrica \u2014en cantidades menores que las bater\u00edas o las pilas\u2014 son m\u00e1s respetuosos con el medio ambiente en su fabricaci\u00f3n y tienen una vida \u00fatil mucho m\u00e1s larga que las bater\u00edas de litio convencionales. Para mantener el supercondensador cargado, cada sensor incorpora una peque\u00f1a c\u00e9lula fotovoltaica, que funciona con luz ambiental \u2014de la misma manera que lo hacen algunas calculadoras. Como la mayor parte del tiempo el sensor no registra movimiento \u2014y no debe activar las etiquetas RFID\u2014 el sistema puede acumular energ\u00eda para la pr\u00f3xima intervenci\u00f3n.<\/p>\n

Aparte de dise\u00f1ar el sistema, el equipo de la URV tambi\u00e9n lo ha implementado. Primero lo hicieron en el laboratorio, donde se test\u00f3 el tiempo de carga del supercondensador y la capacidad de los sensores para operar en condiciones de poca luz. Las pruebas determinaron que el sistema presenta un consumo extremadamente bajo, haciendo posible el uso de luz ambiental para abastecer los aparatos. Tambi\u00e9n pudieron comprobar que el supercondensador puede aportar energ\u00eda al sistema durante m\u00e1s de veinte horas en ausencia total de luz, ofreciendo una protecci\u00f3n sostenida en el tiempo. \u00abEs un sistema invisible para el usuario, que una vez instalado funciona de manera aut\u00f3noma y pr\u00e1cticamente indefinida\u00bb, celebra Marc L\u00e1zaro Mart\u00ed, investigador del Departamento de Ingenier\u00eda El\u00e9ctrica, Electr\u00f3nica y Autom\u00e1tica de la URV<\/p>\n

\"Prototip<\/a>
Prototipo de uno de los sensores del sistema de alarma desarrollado por el grupo de investigaci\u00f3n NEPHOS.<\/figcaption><\/figure>\n

Despu\u00e9s lleg\u00f3 la hora de trasladar el dise\u00f1o al entorno dom\u00e9stico. En esta prueba de campo, los investigadores validaron la resistencia del sistema a las interferencias y la capacidad de alcance de la tecnolog\u00eda LoRa, que result\u00f3 ser especialmente adecuada en aplicaciones interiores. El conjunto funcion\u00f3 correctamente en distancias lineales de m\u00e1s de 80 metros y demostr\u00f3 ser totalmente fiable en un piso de 150 metros cuadrados. En cuanto a la escalabilidad del sistema, su potencial es sorprendente: soporta m\u00e1s de 600 sensores en el mismo canal de frecuencia, siendo capaz de identificar cada uno de ellos, una capacidad fuera del alcance de los sistemas convencionales. Cabr\u00eda esperar que, con un rendimiento tan elevado, esta sea una tecnolog\u00eda cara. Nada m\u00e1s lejos de la realidad: el coste de cada sensor se sit\u00faa en torno a los veinte euros.<\/p>\n

<\/div>\n
\"\"<\/a>
Marc L\u00e1zaro, investigador del Departamento de Ingenier\u00eda El\u00e9ctrica, Electr\u00f3nica y Autom\u00e1tica de la URV.<\/figcaption><\/figure>\n
M\u00e1s all\u00e1 de la seguridad<\/h5>\n

Esta investigaci\u00f3n, publicada en un art\u00edculo en la revista Scientific Reports<\/em>, abre la puerta a la aplicaci\u00f3n de sistemas invisibles por el usuario, con un mantenimiento casi nulo, a todo tipo de sectores. Se trata de una soluci\u00f3n especialmente atractiva ante retos que requieren de instalaciones perpetuas o que deben colocarse en lugares de dif\u00edcil acceso, imposibilitando un mantenimiento adecuado. Las posibilidades son casi infinitas: la monitorizaci\u00f3n del tr\u00e1fico, agricultura inteligente, wearables o dispositivos m\u00e9dicos implantados, entre muchas otras.\u00a0 Si la tendencia a conectarlo todo ha llegado para quedarse, hay que encontrar soluciones como esta para hacerlo de la manera m\u00e1s sostenible y respetuosa con el medio ambiente posible.<\/p>\n

Referencia:<\/strong> Lazaro, M., Lazaro, A., Villarino, R. et al.<\/em> Home surveillance system based on LoRa backscattering. Sci Rep<\/em> 15<\/strong>, 12063 (2025). https:\/\/doi.org\/10.1038\/s41598-025-96624-0<\/a><\/p>\n

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Investigadores de la Universidad Rovira i Virgili combinan dos tecnolog\u00edas con una gran eficiencia para ofrecer una alternativa sostenible a los sistemas de la Internet de las cosas<\/p>\n","protected":false},"author":139,"featured_media":140762,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[117,102,3458,244,83,100,123],"tags":[],"class_list":["post-140772","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-y-tecnologia","category-comunicacion-ciencia","category-ingenieria-electronica-electrica-automatica","category-escuela-ingenieria","category-general-es","category-investigacion","category-notas-prensa"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/140772","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/139"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=140772"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/140772\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/140762"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=140772"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=140772"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=140772"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}