Implementación de Nodos Móviles en SmartSantander

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 1. Abstract

Mediante controladoras de consumo, se propone la fabricación de pequeños nodos móviles capaces de recibir peticiones de la red SmartSantander, desplazarse a localizaciones difíciles, recoger información y devolverla a la red de nodos (al repetidor más próximo), sin necesitar una inteligencia artificial integrada.

2. Ideas fundamentales

Las controladoras de consumo (e.g. Arduino) han facilitado la aparición de sistemas independientes y diversos, que perfectamente podrían desplazarse o efectuar operaciones que nodos fijos serían incapaces de lograr.

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Es por ello que surge la idea de crear unos nuevos nodos móviles, capaces de ser lanzados desde una posición de recarga hacia lugares donde sean necesitados.

Como cabe imaginar, diferentes implementaciones harán falta para diferentes propósitos. 

Por ejemplo, si un nodo fijo capta una variación de temperatura en el aire, perfectamente puede lanzar un cuadcóptero con una pequeña cámara infrarroja, y detectar si en los edificios circundantes existe un incendio importante. 

De ser así, informará al nodo fijo de la situación en la cual halló una señal infrarroja significativa, llamando a las autoridades en cuestión de segundos - los cuales pueden ser vitales en una situación así.

Algunos ejemplos de servicios implementables son, a saber: 
  • Sistemas de emergencia y socorro, grabaciones de seguridad.
En caso de encontrarse en una situación de riesgo, un ciudadano puede efectar una llamada de emergencia. Si ésta es recibida como tal por un operador, puede mandar una sonda de vigilancia a grabar la posición en la que se encuentra el móvil.

De este modo, mientras llegan las autoridades, nuestro pequeño dispositivo toma unas imágenes del robo o del accidente y, una vez finalizado, envía dicho contenido a la Policía Local o Municipal, logrando identificar a los partícipes de la fechoría, o bien descubriendo que hay heridos, y que debería mandarse una ambulancia de inmediato.
  • Control en incendios e inspección de edificios.
De existir algún territorio singular o de difícil acceso, se podría asentar un par de nodos fijos con un pequeño dispensador de drones (swarm units). Durante escasos minutos, una parcela de terreno o un polígono industrial podría verificarse (o incluso grabarse) a petición de algún órgano institucional más adecuado, o bien una empresa particular que mande una petición cada cierto tiempo, todo ello normalizado y bien estipulado.

  • Guiado de turistas a localizaciones de interés, 
  • Máquinas guía de ayuda en instalaciones.
Una aplicación nada más no llama al turista, y las guías gastronómicas siempre se dejan misterios por descubrir en esta recóndita ciudad. El turista especificará lo que quiere hacer. 

Por ello, en caso de estar en una posición interesante, la aplicación de SmartSantander le enviará una petición al turista: "Tenemos entendido que quieres comprar zapatos. ¡Esta tienda te encantará!"

Esto ayudará al pequeño comerciante, ya que se pueden programar estos eventos de forma que se acuda a todas las zonas de compra por igual, siempre tratando de satisfacer al cliente.
¡Es posible que Google Maps no siempre ayude a la hora de encontrar un restaurante! En tal caso, el turista en cuestión ejecutará su aplicación, preguntando por un lugar. 

Si hay disponibilidad, un dron aéreo o de tierra podrá satisfacer la petición más específica, ya que, con suerte, conocerá dónde estará el establecimiento, ya que se ha registrado antes.






3. La implementación


Por extraño que parezca, estos sistemas son bastante realizables, gracias a tecnologías relativamente recientes:
  • Una computadora diminuta, como una Raspberry Pi, constituirá (o no) el cerebro de un nodo móvil, dependiendo de la complejidad de su cometido.
  • Las controladoras Arduino son un componente fundamental,Consumen excepcionalmente poca energía y son programables en lenguaje de alto nivel.
  • La gran variedad de modelos de controladora permitiría elegir un modelo asequible al precio necesitado.
  • Hay numerosos proveedores comerciales de sensores y actuadores a precios muy asequibles. Además, multitud de materiales de fontanería (tubos, juntas, materiales rígidos y resistentes) son muy ligeros y útiles para construir este tipo de estructuras.
Y, lo más fundamental,
  • En la mayoría de los casos no hará falta una inteligencia artificial. La red de nodos proporcionará paquetes de información sobre las posiciones en las que los drones pueden estar (o no). 
  • Para llamadas de emergencia, puede emplearse GRPS con el GPS del móvil, y una IA muy sencilla, o bien con operadores contratados (puestos de trabajo).
En particular, sería interesante implementar tres tipos de sistemas automáticos:
  • Quadcopters, o drones voladores. 


Habiéndolos de todos los tamaños y colores, estos dispositivos tienen un consumo que depende del tamaño, y una gran maniobrabilidad. Son muy estables y, sobre todo, son difíciles de dañar por el usuario, ya que podrían mantener una constante distancia de seguridad, evitando robos de estos caros dispositivos.

Como es de imaginar, diferentes necesidades serán satisfechas por diferentes tipos de drones. Un guía diminuto puede dar una señalización hacia dónde está una calle. Uno de grandes dimensiones, por ejemplo, podrá controlar pequeños incendios.

El método de recogida y lanzado de estos drones es sencillo: El dron conoce la batería que posee y lo que dura - de este modo, sabe la distancia total que puede recorrer.

Mediante un acelerómetro, conocerá su posición y velocidad, por lo cual sabrá cuándo retirarse.

Cuando la batería muera, el dron aterrizará de manera relativamente torpe en una zona similar a un embudo, donde sus características geométricas y una cinta permitirán una gestión automática del aparato. Entrará en un sistema de gestión, donde será recargado respecto a una toma eléctrica y almacenado en una cola LIFO, esperando al próximo servicio.

Una decena de drones y un sistema de gestión tienen un precio relativamente reducido, inversamente proporcional a las horas puestas en diseñar el sistema, que serán muchas.

  • Mini-vehículo de exploración.
Más orientado a terrenos difíciles, pueden ser necesarios pequeños vehículos de mayor duración de batería. Útiles para el guardacosta y para la Policía, pueden ser utilizados en situaciones más extremas.

  • Guía en ciudad y alrededores.


A partir de materiales robustos y firmes (acero o aluminio y plástico), máquinas similares a las de la imagen pueden construirse, siendo capaces de acompañar al usuario a una localización específica. 

Su mantenimiento y reparación a gran escala proporcionarán puestos de trabajos a técnicos formados en nuestra región. Podrán lanzarse sobre instalaciones planas o zonas peatonales de la ciudad, como por ejemplo la Bahía, las inmediaciones de la Grúa de Piedra o Cañadío.

Ya que dispongo de directivas elaboradas sobre la realización de este dispositivo en particular, pueden estimarse una serie de características:
  • Peso aproximado: entre 10 y 20 kilogramos.
  • El sistema que lo gobierna se compondrá de una Raspberry Pi y una controladora Arduino para los motores.
  • Sensores fundamentales: Acelerómetro + Péndulo + 4x proximidad sónar + videocámara.
  • Adyacente a este sistema irá un módulo de comunicaciones con ZigBee y un GPS incorporado.
  • Los motores dependerán del modelo, pero Pololu posee distribuidores en España y dispone de éstos para casi cualquier dimensión.
  • Precio aproximado por unidad: inferior a los 600 euros.

4.  Conclusiones
  • ¡La existencia de estos dispositivos está más que garantizada! El propósito de todo esto es convertir estos aparatos en nodos móviles, que interactúen con la población a través de la red SmartSantander.
  • La ciudad estará interactuando con el mundo exterior, pero también con sus usuarios: Proyectos ya existentes como SEN2SOC podrían hacer uso de estas máquinas, por ejemplo, leyendo de una red social un mensaje a una autoridad oficial, o bien la opinión de un turista sobre un lugar (¡y ofreciéndole otro!).
  • SmartSantander puede incluir un mapeo completo del callejero almacenado en el sistema, así como las direcciones y márgenes de las calles, mediante las cuales estos dispositivos móviles se pueden orientar sin necesidad de una inteligencia artificial - sólo reciben paquetes de los nodos a través de repetidores, y se orientan buscando caminos de mínimo consumo.
  • El uso de nodos móviles permite la obtención de información en localizaciones variables y puntuales, almacenables en el sistema SmartSantander.
  • La experiencia turística es menos alienante y más divertida en su totalidad, siempre a voluntad del viajero, que puede interactuar, literalmente, con la ciudad.
  • Un sistema de emergencias y localización de incendios automatizado puede salvar vidas. 

¡Gracias por leer esta idea!
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ArturoPardo

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Comentarios

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1 comentario

  • ArturoPardo
    12 de noviembre 23:46

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