AMS Osram ha publicado la disponibilidad del nuevo sensor de temperatura digital AS6221. Con una precisión de +/- 0.09°C, este sensor está especialmente diseñado para el uso en dispositivos donde se necesite un requerimiento muy alto en la medición, como por ejemplo medir la temperatura de la piel.
Tiene un consumo de 6μA en uso y 0.1μA en reposo, lo cual lo hace idóneo para dispositivos móviles alimentados por batería.
El sensor viene calibrado de fábrica según NIST con un equipo de verificación calibrado por un laboratorio acreditado según ISO/IEC-17025. Utiliza comunicación I²C. El número de direcciones posibles es de ocho, lo cual nos da la posibilidad de utilizar 8 sensores en un mismo bus.
Otra característica importante es que dispone de una protección por sobre temperatura que se puede activar por interrupción para proteger el dispositivo.
La tensión de alimentación va entre 1.71 - 1.98V i viene con un encapsulado de tipo BGA WLCSP de 1.5mm x 1mm, ideal para dispositivos portables de pequeño tamaño como pueden ser pulseras de fitness pero también en otros dispositivos como computadoras, equipos de aire acondicionado, tablets, ...
La medición de temperatura se realiza mediante un transistor bipolar de silicio. La señal analógica de la medición se transforma en digital en el módulo convertidor A/D que después es procesada en un procesador de señal digital y una vez finalizado la guarda en los registros de memoria. Para poder acceder a estos registros se utilizará la red I²C.
La asignación del pinout para el AS6221T a utilizar es:
A1, A2: Comunicación I²C
B1, B2: Alimentación
C1, C2: Dirección
El pin C2 se puede utilizar como disparador para la interrupción de protección y para el direccionamiento del dispositivo.
La asignación del pinout para el AS6221 a utilizar es:
A3, B3: Comunicación I²C
A1, B1: Alimentación
A2, B2: Dirección
El pin C2 se puede utilizar como disparador para la interrupción de protección y para el direccionamiento del dispositivo.
DS28E30, el nuevo autenticador de seguirdad de Maxim Integrated
Cada vez más los sistemas electrónicos necesitan de un alto nivel de seguridad en su instalación, adaptación y funcionamiento. A veces el rendimiento de nuestro sistema se ve amenazado al instalar componentes de terceros que no han estado homologados o bien utilizar elementos que no han estado diseñados o fabricados para nuestro sistema, y lo peor de todo afectar a la seguridad del mismo.
MaximIntegrated (AnalogDevices) dio a conocer su nuevo componente autentificador basado con el estándar de firma digital de curva elíptica FIPS-186 ECDSA para detectar y ayudar a proteger productos contra su falsificación o uso indebido.
Los componentes de autentificación cada vez son más utilizados y necesarios para prevenir los problemas comentados anteriormente y así verificar que todo lo que se instala o se adapta pertenece al sistema. En el caso que nos trae, al utilizar ECDSA significa que enviamos una tarea al DS28E30 a partir del procesador y firmará la tarea demostrando que es auténtica. El microprocesador puede verificar la firma sin conocer la clave privada que se utilizó para realizar la operación.
En cuando a las características que implementa podemos destacar el conjunto de herramientas criptográficas que incluyen un motor de hardware asimétrico, un generador de números aleatorios verdadero, 3kb de EEPROM con protección de datos, un contador decreciente y un número identificador único de 64 bits. Este número se utiliza como un parámetro de entrada fundamental para las operaciones criptográficas y sirve como un número de serie electrónico dentro de la aplicación. Además, la autenticidad del chip se puede verificar con una clave pública proporcionada por Maxim.
Pero una de las características fundamentales de este dispositivo es el método de comunicación utilizado, que no es otro que el bus 1-Wire®. Esta característica reduce la complejidad del dispositivo y puede facilitar la integración en sistemas nuevos o incluso existentes. Este bus consiste en un método de comunicación bidireccional de un solo hilo que además se alimenta por el mismo. Eso quiere decir que podemos pasar de los sistemas tradicionales de 6 cables (SPI) o 3 (UART) por ejemplo, a uno solo.
Este pequeño dispositivo dispone de cuatro terminales:
Comunicación 1-Wire®
GND
Dos terminales para conectar dos condensadores externos (uno se usa para la comunicación y el otro para regulaciones de voltaje internas).
Ahora vamos a analizar el diagrama de bloques para dar una información más detallada del producto:
Power recovery: Aquí tenemos la parte de alimentación interna del dispositivo. Se puede ver el uso de los dos condensadores y la toma de alimentación a partir de la línea de bus.
1-Wire® function control and command: Módulo de control del bus. Una de las características del bus a un hilo es que hay un maestro y múltiples esclavos, por lo tanto, este componente siempre será esclavo. El DS28E30 soporta una velocidad máxima de 90,9 kbps.
64 bit ROM Id: Número de identificador único de 64 bits que es fundamental para las operaciones criptográficas.
Buffer: Buffer de datos entre el control de comunicaciones y el módulo criptográfico.
Memoria: 3kb de memoria dividida de la siguiente forma:
2kb de memoria de usuario (1kb puede tener otras opciones)
0,5kb Llave publica ECDSA P-256 pre-programada
0,25kb Llave privada ECDSA P-256 pre-programada
0,25kb contador decreciente. Cabe destacar que este contador no se puede reiniciar, solo puede disminuir.
RNG: Generador de números aleatorios real.
ECC P-256: Módulo de control criptográfico
Entre los múltiples usos que se le pueden dar al componente destacaríamos por ejemplo el uso en paquetes de baterías. Podríamos controlar que la batería que se utiliza es auténtica y también podríamos controlar los ciclos de carga y descarga con el contador decreciente. En accesorios para dispositivos médicos podríamos asegurar que estos no se han reutilizado. En múltiples dispositivos nos podemos asegurar que no son clonados o falsificados a no ser que conozcan la clave privada.
Para el desarrollo y pruebas tenemos un módulo de evaluación con referencia DS28E30EVKIT que nos proporciona el hardware y software necesario para poder probar todas las funciones del DS28E30. Esta placa consta de cinco DS28E30 montados en una PCB de interfaz junto a un adaptador DS9481P-300# USB-to-I2C/1-Wire®. El software de evaluación se puede ejecutar en sistemas Windows (7, 8, 10) tanto 32 como 64 bits.
Ya para finalizar indicar que viene distribuido en un empaquetado WLP de 1,2x1,4mm especialmente indicado para dispositivos donde el espacio esté limitado. El rango de voltaje de alimentación va de 1,62VDC a 5VDC y una temperatura de funcionamiento de entre -40ºC a 85ºC.
Hoy toca hablar de un protocolo de comunicación que poco a poco va ganando terreno, sobretodo en el mundo de la automoción pero también a nivel industrial. Este protocolo es CAN FD (Controller Area Network with Flexible Data Rate). CAN FD se podría decir que es una evolución (o extensión) mejorada de CAN (Controller Area Network) y como bien indica su nombre, los dispositivos pueden cambiar dinámicamente el frame rate ajustando el tamaño de los mensajes. CAN FD está definido por la norma ISO 11898-1.
Desde sus inicios en la década de los 80 el protocolo CAN se fue haciendo más popular y prácticamente cualquier máquina que esté en movimiento lo utiliza hoy en día. Su uso se extendió en el sector automovilístico, pero a nivel industrial también se utiliza en robótica y en otros sectores como el naval y el aeronáutico. Pero a medida que pasaba el tiempo los dispositivos electrónicos se volvían mas complejos y aparecían sistemas más avanzados que obligarían a adaptar este protocolo a sus necesidades.
En 2011 Bosch inició el desarrollo de CAN FD en estrecha colaboración con los fabricantes de automóviles y otros expertos y lanzado finalmente en 2012. Este nuevo protocolo mejorado supera las limitaciones actuales de CAN, como por ejemplo que puede transmitir mas rápido de 1Mb/s y la cadena de datos puede tener una longitud de hasta 64 bytes (antes la limitación era de 8bytes).
A grandes rasgos las mejoras son las siguientes:
Cableado: Las longitudes de los cableados y su instalación siempre son importantes. Un claro ejemplo sería el recientemente lanzamiento fallido del satélite español llamado Ingenio que se perdió por culpa de unos cables mal ensamblados. Los cableados pueden causar caídas de voltaje, retrasar señales y disminuir la cantidad de corriente, ya que la resistencia es proporcional a la longitud del cable. En el sistema CAN clásico disponer de cables mas largos se traduce en una disminución del ancho de banda. En CAN FD la longitud del cable no es un problema, ya que el ancho de banda siempre será constante y en determinados casos mejorable.
Ancho de banda: El CAN clásico solo permite transferir 8 bytes de datos por nodo. Pero hoy en día esto ya no es suficiente y se necesita mucho mas. En CAN FD se ha aumentado a 64 bytes de datos por trama.
Velocidad de transferencia de datos: Esta ha aumentado considerablemente con CAN FD. En CAN clásico si un nodo recibe dos señales de datos, el protocolo elige los bits más dominantes para pasar e ignorar los demás. CAN FD admite velocidades duales: velocidad nominal limitada a 1Mbit/s y la velocidad dependiente de la topología de red i/o transceptores. Se pueden alcanzar hasta 8Mbit/s.
Confiabilidad: Es un factor clave para los sistemas de control industrial y automatización. Una forma de garantizarlo es emplear sistemas CRC (Cyclic Redundancy Check). En CAN FD se ha actualizado reduciendo el riesgo de errores no detectados.
Formato del mensaje: El principal cambio es la capacidad de enviar los datos de control (arbitraje y ACK) con una tasa de bits diferente (normalmente 500Kb/s) y los datos reales de información con otra.
Un tema importante también es el de la compatibilidad entre protocolos. El CAN clásico no es compatible con CAN FD, pero CAN FD si que es compatible con CAN pudiendo utilizar dispositivos de CAN 2.0 y CAN FD en una misma red por ejemplo, bajo ciertas condiciones. En un sistema que mezcle dispositivos con CAN clásico y CAN FD, los controladores CAN FD pueden cambiar a la comunicación CAN clásica para evitar problemas en el envío de las tramas. Y también los nodos CAN clásicos se pueden apagar cuando no se necesiten para permitir un cambio temporal a la comunicación CAN FD. En un sistema formado al cien por cien de nodos CAN FD se puede mezclar sin problemas tramas de datos CAN clásico con tramas CAN FD.
Comparación de la estructura del mensaje entre CAN 2.0 y CAN FD
El protocolo CAN utiliza una versión modificada de Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance (CSMA/CA) utilizada en Ethernet. Si dos mensajes se envían al mismo tiempo, en lugar de retroceder y volver a intentarlo mas adelante (como es el caso de Ethernet), el circuito físico de CAN (PHY) determina cual de los dos tiene más prioridad sobre el otro y el que tiene menos prioridad se retrasa.
La estructura del mensaje es la siguiente:
SOF (Start of frame): Inicio del mensaje (1 bit).
MID (Message identifier): Identificador del mensaje. Cuanto más bajo es el valor, más alta es la prioridad del mensaje. La longitud es de 11 o 29 bits (versión estándar o extendida).
Campo de control que contiene una EDL (Extended Data Length) para diferenciar entre una transmisión CAN 2.0 y CAN FD y una DLC (Data Length Code) para especificar el número de bytes de datos a seguir, que serán de 0 a 8 para CAN 2.0 y 0-8, 12, 16, 20, 24, 32, 48 o 64 para CAN FD. Para CAN FD también contiene un BRS (Bit Rate Switch).
Valor de DLC
Longitud de la sección de datos
0...8
0...8
9
12
10
16
11
20
12
24
13
32
14
48
15
64
Codificación del DLC
Campo de datos. De 0 a 8 para CAN 2.0 y de 0 a 64 para CAN FD.
Cyclic Redundancy Check (CRC). Código que certifica que los datos han sido transmitidos de forma correcta.
Campo ACK (Acknowledge): Es un campo vacío que será llenado por cada nodo que reciba la trama. No quiere decir que haya sido recibido por el nodo deseado, sino que indica que al menos un nodo en la red lo recibió.
EOF (End Of Frame): Fin del mensaje (1 bit)
Y ahora la gran pregunta es, ¿si se aumenta la cantidad de bytes del mensaje, esto no puede llegar a sobrecargar y/o bloquear el bus? La respuesta es no, y el encargado para que esto no suceda es la variabilidad de la velocidad del bit rate. Por ejemplo, si se envía un mensaje de 64 bytes de datos a velocidad normal esto si que podría llegar a bloquear el bus, con una perdida de rendimiento en tiempo real. Y de aquí que se pueda enviar la carga útil a una velocidad diferente (5Mb/s frente a 1Mb/s). Esta velocidad más alta se aplica a la sección de datos (que va desde el comienzo del bit BRS hasta el último bit de CRC).
Ya para finalizar nombraré algunos dispositivos que encontramos en el mercado (y que algunos analizaremos más adelante).
MCP2518FD (Microchip)
Se trata de un controlador CAN FD externo (compatible con CAN 2.0) y económico. La comunicación con el microcontrolador es por SPI. Si queremos dotar nuestro sistema con un canal CAN FD, pero el microcontrolador no dispone de ello, esta seria una buena opción. También es válido si lo que se quiere es aumentar el número de canales CAN FD que disponemos.
Familia PIC18-Q84 (Microchip)
Nueva extensión para la familia de controladores de 8 bits de Microchip, donde se ha incluido un puerto CAN FD. Está equipada con periféricos independientes del núcleo que permiten que se transmita y reciba datos a través del puerto CAN FD. Más adelante escribiré un artículo con más detalles sobre este microcontrolador.
Familia LPC546XX (NXP)
Microcontrolador basado en procesador ARM Cortex-M4. Dispone de dos canales CAN FD.
Familia S32K1 (NXP)
Se trata de microcontroladores para automoción en que algunas referencias tienen hasta 3 canales CAN FD.
Familia S32K3 (NXP)
En esta familia aún se encuentra en pre-producción, pero podremos encontrar hasta 8 canales CAN FD.
Familia STM32L5 (ST)
Familia de microcontroladores óptima para aplicaciones que necesiten de dispositivos con un consumo muy bajo, como pueden ser aplicaciones IoT, médicas, industriales y de consumo. Dispone de un canal CAN FD.
Familia STM32H7 (ST)
Familia de microcontroladores de alto rendimiento con núcleo ARM Cortex M7. Dispone de 3 canales CAN FD.
TCAN4550-Q1 (Texas Instruments)
Potente controlador externo CAN FD que admite velocidades de datos hasta 8Mb/s. Se comunica con los microcontroladores a través de un puerto SPI.
Últimamente vuelve a estar de moda la carrera espacial, especialmente por los éxitos de SpaceX, con los exitosos lanzamientos de las cápsulas Dragon o bien el ambicioso proyecto de la Starship que pretende llevar humanos a Marte. No son los únicos, hay otros que están dando pasos agigantados como por ejemplo Blue Origin (del magnate de Amazon Jeff Bezos) con los lanzadores New Glenn. Pero hay uno que, no se si estará a la altura de los mencionados (de momento), pero que si logra su objetivo será toda una revolución en el mundo de los lanzadores espaciales. Se trata de Relativity Space y tienen como objetivo fabricar lanzadores espaciales impresos en 3D casi en su totalidad.
Tercera generación de la impresora 3D para fabricar las piezas de los cohetes
Se trata de una compañía fundada en 2015 por Tim Ellis y Jordan Noone (ex trabajadores de Blue Origin y SpaceX respectivamente) con el objetivo de poder fabricar cohetes espaciales impresos en 3D. Es conocido que tanto SpaceX como Blue Origin ya fabrican piezas impresas con esta tecnología. Por ejemplo en SpaceX algunas piezas de los motores SuperDraco. Pero estas compañías aún basan su construcción con técnicas mas tradicionales. El caso de Relativity Space es diferente, quieren fabricar cohetes casi al completo impresos en 3D. Según sus creadores este método de construcción puede mejorar los cohetes y hacerlos mas baratos.
El coste total de un cohete no viene determinado por la materia prima, normalmente esta es barata. La mano de obra para la transformación de esta materia prima es lo que encarece el coste en su construcción. Y esto se puede reducirse necesitando menos mano de obra y cambiando los procedimientos de fabricación. Blue Origin o SpaceX han automatizado gran parte de la fabricación y han revolucionado el sector con la reutilización de piezas como las primeras etapas de los lanzadores. Pero aún así dependen de métodos tradicionales de fabricación, con miles de piezas que tienen que ser ensambladas con mucho cuidado.
El desafío de Relativity Space es la fabricación aditiva de complejas piezas de una vez. Esto reduce muchísimo el número de piezas y también el desarrollo de los prototipos, ya que si una pieza tiene que mejorarse simplemente hay que imprimir una nueva con los cambios sin tener que ensamblar nada. Una buena comparación sería con el transbordador espacial. El transbordador espacial constaba de dos millones y medio de piezas móviles. Y que decir que todas ellas deben encajar a la perfección. Cada pieza tiene sus ingenieros, técnicos, herramientas especiales y gran cantidad de documentos. Con la impresión 3D muchas de estas piezas se pueden fabricar en conjunto reduciendo los costes y, muy importante, reduciendo las probabilidades de que algo salga mal. A más piezas más probabilidad de fallo.
Fabricación del tanque para el cohete Terran 1.
Por poner un ejemplo, se puede imprimir un tanque de combustible de 2 metros de diámetro y después uno de 3 metros con un tiempo de inactividad mínimo. Solo se tendrán que hacer ajustes en el software de impresión (lo que se dice cargar el modelo que quieras imprimir), cargar el material y a imprimir. En los métodos tradicionales después de la fabricación de un componente, se tiene que habilitar las instalaciones para el siguiente, habiendo de por medio un tiempo de inactividad excesivo.
Otro ejemplo comparativo seria con el motor F-1 de los cohetes Saturno V donde la cámara de combustión contiene un total de mas de 5000 piezas, cada una fabricada individualmente. El motor Aeon 1 de Relativity Space está fabricado con impresoras 3D comerciales que utilizan un método llamado metal laser sintering, en el que un láser fusiona partículas de polvo metálico creando capa a capa la pieza. Su versión mas simple esta fabricada solamente en tres piezas. Pero aún van mas allá, piensan que pueden realizar esto de una sola pieza con futuras impresoras.
Normalmente diseñar y fabricar un solo motor para poner en el banco de pruebas se traduce en una carga de trabajo enorme. De media esto puede suponer unos 12 meses de trabajo con el método tradicional. Si se tiene que modificar la pieza puede llevar el mismo tiempo. Relativity Space han conseguido probar hasta cinco versiones distintas de su motor Aeon en 14 meses y encenderlos hasta 100 veces.
https://youtu.be/5fnysv5iD1g
Test del motor Aeon.
Hoy en día tienen unas instalaciones de 120.000 metros cuadrados en Long Beach (California) y distintas zonas de test, como por ejemplo en Mississippi. Y en 2019 se le otorgó el derecho para poder utilizar la plataforma de lanzamiento LC-16 de Cabo Cañaveral convirtiéndose en la cuarta compañía en poder utilizar estas instalaciones después de SpaceX, ULA i Blue Origin. Esta histórica plataforma se utilizó para misiones de lanzamiento de misiles Titan, el programa lunar Apolo, Gemini i lanzamiento de misiles Pershing.
Y para lograr tal proeza han diseñado y patentado una impresora 3D a medida, llamada Stargate. Normalmente este tipo de construcciones se realizan en grandes almacenes o búnkeres de miles de metros cuadrados, pero Stargate trabaja en un habitáculo mas pequeño. La mayor parte de las piezas se fabrican en una habitación de 9 metros de ancho.
https://youtu.be/ZNeB6TdyHDA
Ejemplo de impresión de un tanque de combustible
Las impresoras comerciales que hay hoy en día son idóneas para la fabricación de los motores, pero no son prácticas para la fabricación de los tanques. Estas impresoras funcionan fundiendo polvo metálico para crear capas de material sólido. Parte de este polvo sobrante se puede reciclar, pero hay una parte que se pierde. Para producir un tanque con esta tecnología se requeriría una gran cantidad de polvo metálico y de tiempo.
Esta es la razón por la que diseñaron y construyeron Stargate. Esta impresora utiliza una técnica llamada deposición dirigida de energía. La impresora alimenta un alambre de metal en el área de deposición y utiliza un láser potente para fundir dicho alambre y así creando capa a capa. Stargete funde el material solamente donde se le necesita, lo que reduce significativamente el material desperdiciado. Utiliza tres brazos robóticos, uno de los cuales es el que tiene el cabezal de impresión. Los otros dos sostienen otro tipo de herramientas para acabar con la pieza.
Otra parte importante a resaltar en este cohete seria la electrónica. Con los métodos tradicionales ya hemos comentado que cada cambio requiere una gran cantidad de tiempo. Esto favorece a los ingenieros electrónicos que pueden rediseñar y realizar cambios de forma mas ágil. Pero en los cohetes de Relativity Space esto es todo lo contrario. Se pueden realizar grandes cambios de hardware en unos días, lo cual supone todo un reto para los ingenieros electrónicos para actualizar las PCB o los cableados si se requiere.
Para solucionar este problema, la aviónica del Terran 1 ha sido diseñada para que sea lo mas modular posible. Por ejemplo han patentado un tipo de bus que minimiza el numero de conectores, pines y cableado. Y siempre que sea posible utilizan estándares del tipo CAN (Controlled Area Network) y Ethernet para comunicar los microcontroladores con los dispositivos. Con estos protocolos pueden utilizar sistemas y herramientas ya existentes y así evitar los errores en la creación de protocolos propios.
El cohete Terran 1 mide unos 30 metros de alto y 2 metros de ancho y está diseñado para lanzar pequeños satélites en órbita baja, eso si, a un coste muy inferior comparado con los lanzadores actuales. Esta carga sería de unos 1250kg. La primera etapa del Terran 1 consta de nueve motores, cada uno con un empuje de 23000 libras a nivel de mar.
La capacidad de fabricación de las piezas de este cohete estiman que es de 30 días. Una vez impresas las piezas el ensamblaje se daría en otros 30 días mas. Por lo tanto, según Relativity Space, están convencidos que pueden hacer volar un cohete con tan solo 60 días.
Pero aún van mas allá, con una impresora pueden imprimir 1 pie de longitud del cohete (110 en total) por día. Con seis impresoras podrían imprimir un cohete en unas dos / tres semanas.
Render de la futura planta de fabricación de cohetes con impresión 3D
El coste del lanzador rondaría los 10 millones de dólares. Otras empresas como Rocket Labs y su cohete Electron pueden lanzar cargas útiles de mas de 150kg, pero según Relativity Space su cohete podría ser dos o tres veces mas barato lanzando múltiples cargas a la vez.
En principio tenían pensado hacer el primer lanzamiento para finales de 2020, pero debido a unos cambios en el carenado del Terran 1 lo han desplazado para el otoño de 2021.
Pero la finalidad de esta empresa no solo es llegar a órbita baja. Su finalidad es mucho mas ambiciosa y se llama Marte. Según Relativity Space quieren ayudar en la creación de una colonia permanente en marte de una forma rápida y sostenible y con poco trabajo. La fabricación de cohetes en la Tierra lo quieren usar como trampolín para poder utilizar la tecnología 3D en Marte. Su objetivo es poder imprimir en Marte cohetes 3D para poder hacer el viaje de regreso a la tierra.
Lo que si está claro es que esta empresa está tratando de dar un gran salto en la industria aeroespacial. No sabemos si tendrán éxito con el proyecto, pero lo que si tenemos claro es que la idea es brillante y si siguen así conseguirán sus objetivos seguros.
El fabricante de semiconductores Renesas Electronics Corporation y la ingeniería Altran han anunciado que están desarrollando una pulsera para solucionar el problema del distanciamiento social.
La pandemia del COVID-19 está cambiando la sociedad tal como la conocíamos (con restricciones y prohibiciones) con unos resultados enormemente malos para la misma sociedad como para la economía. Si todo el mundo respetara como mínimo el distanciamiento social, tal vez podríamos recuperar (en buena parte) la vida normal y el motor económico volvería a la normalidad, sin restricciones ni prohibiciones.
En el mercado ya hay productos similares como pueden ser Apps de telefonía o dispositivos basados en Bluetooth y GPS para rastrear movimientos individuales. Pero esto tiene un inconveniente, y es que a muchos usuarios no les convence el hecho de que sus datos sean utilizados por terceros. Si que es verdad que los desarrolladores aseguran por activa y por pasiva de que la privacidad de los usuarios está totalmente garantizada, pero aún así genera desconfianza. Otro inconveniente es que las mediciones de distancias no llegan a ser todo lo precisas que se desearía. En el caso del Bluetooth, como los dispositivos pueden utilizar diferentes potencias de transmisión, resulta difícil determinar la distancia entre dos dispositivos. O también las señales pueden rebotar en objetos y provocar reflejos que alteren el resultado.
https://youtu.be/lt5Mrj9H2tg
Renesas y Altran están desarrollando una pulsera con tecnología UWB (Ultra-Wideband) anunciando a principios de este año que han obtenido una licencia por parte de 3db Access AG para el uso de esta tecnología. Y de que trata esta tecnología? UWB es una tecnología de radio que utiliza un ancho de banda muy grande (+500MHz) y con poca energía. Normalmente utilizan entre 3GHz y 10GHz y a esta frecuencia se encuentra con pocas interferencias. Y si le sumamos que trabaja con poca energía, aun baja mas la probabilidad de que interfiera con algún dispositivo que trabaje a la misma frecuencia. Por último, estas altas frecuencias no tienen una buena difracción. Esto seria un problema para los dispositivos tradicionales de radio, pero para esta tecnología es algo positivo que ayuda a adquirir un posicionamiento mas preciso.
Esta pulsera-reloj, utiliza el MCU Renesas Sinergy S128 y tiene una precisión de menos de 10cm y es aquí donde lo hace especial y útil para medir la distancia entre diferentes usuarios. Esta distancia de seguridad será configurable por el usuario. Este será avisado por LED cuando detecte un segundo dispositivo dentro de este rango. También cuenta con una interfaz táctil y el consumo puede llegar a ser diez veces menor que otros sistemas.
Los chips UWB, según Renesas, se empezaran a probar en la segunda mitad del 2021, pero aún no se ha facilitado información sobre su disponibilidad comercial. Algo que no juega a su favor es el rápido anuncio de muchas farmacéuticas sobre el desarrollo exitoso de las vacunas y puede llegar a hacer este dispositivo innecesario. Pero el diseño y la tecnología utilizada puede llegar a ser muy útil para futuras pandemias (esperemos que sea la última!).
El mantenimiento de aerogeneradores siempre ha sido todo un reto tanto por su complejidad como por su peligrosidad. Estos aerogeneradores sufren día a día tormentas extremas y vientos que pueden llegar a ser muy fuertes. Para poner fin a estos problemas la firma BladeBUG junto con el consorcio ORE Catapult han diseñado y fabricado un robot araña semi-autónomo que ayuda a la inspección y reparación de forma remota.
Está formado por seis patas con ventosas y diseñado para arrastrarse a través de las palas de las turbinas eólicas (tanto por el exterior como el interior) y escanear la superficie en busca de grietas y deformaciones. Con este robot se evita poner en riesgo a los operarios, ya que hasta el momento estos debían de escalar las turbinas utilizando cuerdas y distintos sistemas de seguridad.
La historia de este pequeño empezó en 2014 cuando Chris Cieslak, fundador de BladeBUG, se convenció de que la robótica podría transformar las operaciones de mantenimiento en los parques eólicos marinos, reduciendo así su coste y maximizando la vida útil de estos.
Uno de los primeros prototipos del robot BladeBUG
Los primeros diseños se realizaron en el cobertizo de Chris. Uno de ellos fue una rueda con pies de succión y métodos de seguimiento. Ya en 2017 se decidió por desarrollar una versión de seis patas y que fuera capaz de adaptarse a las formas de las palas. Este mismo año recibió una subvención de Innovate UK como parte del programa Technologies for Extreme and Challenging Environments Competition.
https://www.youtube.com/watch?v=uCq2NsEvamI
Durante ese mismo año y el siguiente BladeBug exploró y probó varios elementos del diseño para garantizar que fuera lo mas pequeño y simple posible pero con unos resultados excelentes.
BladeBug en la fase 1 del proyecto
Y ya en octubre de 2020 se han convertido en los primeros en mover un robot por una turbina eólica marina. Durante dos días inspeccionó y reparó seis palas de una turbina de ORE Catapult de 7MW en Levenmouth. Durante esta demostración el robot caminó 50 metros sobre una pala colocada verticalmente (84 metros y 195 metros sobre el mar). Previamente ya nos mostró sus habilidades en secciones de palas y en la torre de entrenamiento vertical en el ORE Catapult's National Renewable Energy Centre en Blyth. Pero ahora ya se ha demostrado que se puede utilizar en el mundo real.
En la prueba se demostró la perfecta adherencia de los pies en condiciones de alta mar, capacidad de navegar en la curvatura variable de la superficie de la pala, transmisión de datos del escaneo realizado en la hoja y transmisión de vídeo en vivo a los técnicos.
Esto representó una reducción de costos del 30% comparado con las técnicas que tenemos hoy en día para la inspección de palas. Pero desde ORE Catapult predicen que con las turbinas de nueva generación se podrá alcanzar un ahorro del 50%.
Ahora ya llegan al final del proyecto, el cual tiene un coste aproximado de 1 millón de libras y para el próximo año ya será capaz de inspeccionar las superficies de las palas en busca de grietas e imperfecciones. Después transmitirá los datos a la costa y se procederá a la reparación de su superficie.
El robot también es un componente clave del proyecto MIMRee de 4,2M de libras que demostrará una misión de inspección y reparación totalmente autónoma en un parque eólico marino.
Durante estas pruebas BladeBUG trabajará en colaboración con una embarcación autónoma y equipos de drones, utilizando un brazo robótico para limpiar y reparar las palas dañadas.
Ya falta poco para estas pruebas finales que están programadas para mediados de 2021, así que ¡¡estaremos atentos!!
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