L'internet de les coses són les xarxes d'objectes físics que es poden interconnectar a través de sensors, programari informàtic i altres tecnologies. L'objectiu: intercanviar dades entre dispositius i sistemes a través d'internet. L'obtenció de dades i d'informació a temps real són claus per fer més eficients l'agricultura, la indústria, la salut o la mobilitat. Un grup d'investigadors de la Universitat Rovira i Virgili (URV), del Departament d'Enginyeria Elèctrica, Electrònica i Automàtica, acaba de trobar un sistema que podria ser revolucionari per fer més sostenible l'internet de les coses, per reduir el consum d'energia i de despesa.
Si tot ha d'estar connectat, cal trobar sistemes més sostenibles per fer-ho possible. Sostenibilitat quan es parla de tecnologia i d'internet de les coses es podria traduir a través de dos grans conceptes: que gasti menys energia i que, per tant, sigui més barat, però també que sigui més senzill de dur a terme a gran escala. Els experts pronostiquen que pràcticament res quedarà fora de les xarxes digitals, d'una manera o una altra tot el nostre món físic, el real i palpable, estarà interconnectat. La investigació de la URV, amb un equip integrat per cinc doctorands, ha posat el focus en tot això i ha trobat una nova via a explorar.
Una advertència prèvia. No és fàcil traduir en conceptes fàcils d'entendre pel públic general les descobertes tecnològiques. "Són nodes de comunicació sense fils (wireless) que tenen un consum d'energia molt petit", explica Marc Lázaro Martí, investigador del Departament d'Enginyeria Elèctrica, Electrònica i Automàtica de la URV, que ha liderat la investigació.
Per comprovar si el seu sistema d'interconnexió funciona, l'equip de la URV va voler crear un sistema d'alarma domèstic contra robatoris. L'objectiu, comú i convertit en èxit de negoci ja molt explotat al mercat, detectar l'entrada d'estranys en un habitatge. Però fer un sistema d'alarma, amb els sensors d'obertura que monitoren l'estat de portes i finestres, no era en si mateix l'objectiu de la investigació. El que buscaven era com crear un sistema de sensors sense pràcticament consum d'energia, per tant sense quasi cap manteniment ni despesa energètica.
Ho han aconseguit. El seu sistema necessita tan poca energia que no cal alimentar els aparells perifèrics de l'alarma amb una bateria. "Els investigadors del grup NEPHOS han optat per utilitzar un supercondensador. Aquests components electrònics que emmagatzemen energia elèctrica en quantitats menors que les bateries o les piles, són més respectuosos amb el medi ambient en la fabricació i tenen una vida útil molt més llarga que les bateries de liti convencionals".
Els sistemes de connexió a distància impliquen normalment que el sistema de sensors s'hagi d'abastir de bateries elèctriques que cal canviar. Això fa que plantejar la connexió entre molts punts, com per exemple en un gran camp agrícola, sigui insostenible perquè és massa car o genera un excés de consum energètic.
Un aspecte important. Per mantenir el supercondensador de la URV carregat cada sensor incorpora una petita cèl·lula fotovoltaica que funciona amb llum ambiental, de la mateixa manera que ho fan les calculadores que fan servir la majoria d'estudiants. "Funciona de manera autònoma i pràcticament indefinida", celebra Lázaro.
Un dels problemes, repte principal al que han pogut donar resposta els investigadors de la URV, és que cada sensor d'un determinat sistema sense fils consumeix energia. No sempre, a més a més, poden estar connectats a la xarxa elèctrica. Si necessiten piles o bateries, amb una vida útil limitada, això implica un impacte ambiental elevat. Si el sensors estan situats en llocs de difícil accés, el manteniment és a més complex i costós.
Inventar sense inventar res
Podria dir-se d'alguna manera que l'equip de la URV no ha inventat res. És a dir, han fet la descoberta a partir de tecnologies ja existents: proposen una solució que combina dues tecnologies amb una gran eficiència energètica (LoRa i backscattering). L'encert és haver-les fer interactuar entre si amb un nou objectiu.
Per als no experts en la matèria, una mica de traducció, gentilesa de la URV. LoRa (acrònim de l'anglès 'Long Range') és una tecnologia de transmissió de dades coneguda pel llarg abast i una taxa de transmissió relativament baixa. L'origen, els sistemes de radars que es van descobrir al segle passat. La tecnologia de comunicació per 'backscattering' (retrodispersió), es fonamenta en la reflexió de camps electromagnètics. Entrar més al detall és com endinsar-se en un laberint a les fosques.