Infraestructura distribuida de baja capacidad

En este apartado veremos tres tipos de dispositivos  sensores, actuadores y dispositivos ligeros. Estamos hablando de los dispositivos de prestaciones más limitadas a la hora de computación, pero con gran aplicabilidad dentro del sector, debido a su reducido consumo y su versatilidad para  la integración con sensores y transductores. Estos dispositivos a su vez, aunque no tenga la capacidad de montar un sistema operativo convencional sobre ellos, tiene la capacidad de trabajar con otros sistemas operativos de tiempo real (FreeRTOS, mbed, Zephyr, etc ),  o incluso, mediante el uso de diversos protocolos de comunicaciones tanto a nivel de capa como a nivel de aplicación, la comunicación entre otros dispositivos similares , consiguiendo ampliar en muchos casos su capacidad de computo e incluso configurar clusters  con capacidades agregadas de computo distribuido. Por ejemplo, es posible desplegar un cluster basado en  ESP32 (modelo que hablaremos en el apartado de dispositivos con full functionalities)  y detectar patrones de comportamiento en video, u optimizar rutas de un operario en tiempo real.

Las palabras 'sensor' y 'transductor' se usan ampliamente en la descripción de los sistemas de medición y de IoT (Internet of Things). Un sensor es un dispositivo que mide una cantidad física y la convierte en una señal que puede ser leída por un observador por un instrumento.Por ejemplo, un termopar (Th., 1993), que convierte la temperatura en el voltaje de salida que se puede alimentar a un sistema IoT. Un sensor es un dispositivo que recibe un estímulo y responde con una señal eléctrica. El estímulo es la cantidad, propiedad o condición que se recibe y se convierte en una señal eléctrica. Algunos usan un término diferente, mensurando, que tiene el mismo significado, sin embargo, con énfasis en la característica cuantitativa de la detección. El propósito de un sensor es responder a algún tipo de propiedad física de entrada, llamada estímulo, y convertirlo en una señal eléctrica utilizando circuitos electrónicos. La palabra 'sensor' se deriva de la palabra que significa 'percibir' y 'transductor' significa 'cruzar'.

Un actuador se podría considerar el opuesto a un sensor, es decir, si un sensor tiende a ser el que recoge una señal física y la convierte en una señal electrónica que luego se puede traducir a bits, un actuador, recoge una información en bits y la convierte a una señal eléctrica que termina convirtiendo en un estímulo físico.El ejemplo más común de actuador podría ser el de un motor, donde se envía una señal en bit para por ejemplo indicar si tiene que girar o no y en qué sentido, y esto se convierte en una señal eléctrica que alimentaria las bobinas del motor y generarían un movimiento físico circular.

Debido a la popularización del movimiento DIY en el mundo de la electrónica, la posibilidad de realizar un prototipado rápido de dispositivos inteligentes se ha acelerado mucho. El agile de productos electrónicos ahora es posible sobre plataformas procesador  basadas en ESP32, Atmel o ARM-CortexM. Alrededor de este conjunto de tecnologías se han creado gran cantidad de frameworks que emplean lenguajes de bajo y alto nivel como C,C++, Arduino,Go o Micropython. De forma similar un amplio conjunto de fabricantes han lanzado al mercado líneas completas de módulos ensamblables que al combinar sensores/actuadores con comunicaciones IoT/Edge permite probar de forma rápida un nuevo concepto o caso de uso  sin tener que progresar a la cadena tradicional de producción. Ejemplos famosos de estos entornos son Lego, Arduino, Micro:bit, Pycom, Adafruit, M5Stack, Lilygo, etc.

Open

Varios de estos entornos son completamente compatibles con los productos del Phygital Edge de Minsait y pueden ser combinados con Onesait Platform para la realización de PoCs o demostraciones.

El despliegue en proyectos operativos requerirá bien (i) la identificación de un proveedor de producto final que cumpla con nuestras necesidades y (ii) el desarrollo de un proyecto de diseño y fabricación.

Para cubrir el primer escenario, Minsait cuenta con un conjunto de proveedores certificados que cubren tanto sensores/actuadores como equipos de comunicaciones y computación distribuida. Para el segundo escenario, Minsait cuenta con un conjunto de colaboradores con capacidad para el diseño, pruebas, producción de series cortas y largas, así como certificación.

ejemplo sensórica de baja capacidad: IoT MQTT connect en la Onesait Platform