Satélites para la Internet of Things

Satélites para la Internet of Things

(Més avall trobareu la versió en català d’aquest contingut.)

A medida que la adopción de tecnologías IoT (Internet of Things) se racionaliza parece ser que los estándares de comunicación también van tomando posiciones, favoreciendo en cierta manera a la de-fragmentación de un ecosistema que ha crecido rápido y sin mucho orden. En los últimos años hemos visto el auge de las redes LPWAN (Low Power Wide Area Networks) que han encontrado casos de éxito en aplicaciones IoT diversas, mayoritariamente en ámbitos como el control de infraestructuras, lectura de contadores y aplicaciones smart city como son el control del alumbrado público. 

Una característica de las redes LPWAN es que con un consumo energético controlado pueden obtener enlaces de largo alcance, en el orden de pocos kilómetros. Esto es posible porque las tasas de transmisión son muy bajas (de bps a pocos kbps) y en muchos casos usan técnicas de redundancia y corrección de errores que permiten su recepción aunque el receptor reciba con valores de potencia inferiores al nivel de ruido. 

Quizás unas de las claves que han motivado su auge es que usan bandas libres ISM (Industrial, Scientific and Medical) y que estas redes pueden ser operadas de forma privada sin depender de un proveedor de conectividad. Esto ha encajado muy bien con el desarrollo del mercado IoT donde los despliegues han sido mayoritariamente pequeños, motivados por el sector industrial no experto y en muchos casos estos se han hecho en zonas remotas donde no existe infraestructura. 

En paralelo los proveedores de servicio de telecomunicaciones han apostado por tecnologías IoT celulares en banda operada, que han desplegado en mayor o menor medida en zonas donde existía infraestructura. Su adopción a día de hoy parece menor y limitada, seguramente debido a distintos factores como el pago por tráfico cursado y la disponibilidad de cobertura en zonas remotas donde la mayoría de casos de éxito de la IoT industrial han sucedido.  

El modelo LPWAN inicial ha sido clave para la rápida adopción y éxito de IoT en esta primera etapa, pero a medida que las aplicaciones se consolidan, crece el número de dispositivos desplegados y el número de competidores por vertical, empezamos a ver movimientos estratégicos de los principales fabricantes y comités de estandarización en el ámbito LPWAN para buscar nuevos posicionamientos. Uno de los factores limitantes es el despliegue de la red siguiendo un modelo de operador tradicional, pues resultan poco rentables si se tiene en cuenta la densidad de dispositivos y el coste efectivo de desplegar una red con cobertura uniforme. Quizás esto es precisamente lo que han visto estos fabricantes, que parece que empiezan a apostar por un modelo alternativo basado en el uso de satélites. 

El despliegue de una gateway LPWAN en un nano-satélite es técnicamente posible, económicamente viable y la tecnología permite a los dispositivos terrestres alcanzar el satélite. En particular, un satélite en órbita LEO (Low Earth Orbit) permite dar cobertura a centenares e incluso miles de km2 y desplegarlo supone un coste menor que el de desplegar y mantener una red terrestre densa. Pero esto no es tan sencillo como parece. Técnicamente las redes LPWAN fueron diseñadas para que una gateway diera respuesta a unos pocos miles de dispositivos a la vez puesto que su cobertura terrestre es de pocas decenas de km2. Pero la nueva realidad les pide dar respuesta a un número potencialmente mayor de dispositivos. 

Ante esta disyuntiva algunos fabricantes como Semtech han promovido un cambio tecnológico radical, desarrollando nuevos mecanismos de acceso al medio que permiten la escalabilidad de la red manteniendo sus propiedades de alcance y robustez. Para los más interesados os podemos recomendar leer sobre LoRa-E [1] y conocer la iniciativa de Lacuna Space [2]. 

En este artículo, sin embargo, no ahondaremos en los detalles tecnológicos sino que queremos centrarnos en una aparente realidad. Ganar terreno a las operadoras en despliegue terrestre parece ya solo algo que sucedía en el siglo pasado. En este siglo miramos al espacio como la opción más rentable para garantizar la creciente demanda de sistemas de  comunicación. El soporte a la IoT del futuro será quizás la primera historia de éxito de este nuevo modelo.

Por último, comentar que para todos aquellos que estéis interesados en formar parte del desarrollo y la implementación de estas nuevas tecnologías la formación resulta clave. En este sentido, la Ingeniería Informática y la Ingeniería de Telecomunicación, tanto a nivel de Grado cómo a nivel de Máster, resultan la base sobre la cual construir vuestra carrera profesional. Por tanto, si os interesa este sector os animamos a formaros en estas ramas de la ingeniería que tienen grandes retos y un futuro muy prometedor.

Satellite con conectividad LPWAN desarrollado por Lacuna Space
Satellite con conectividad LPWAN desarrollado por Lacuna Space

[1] Boquet, G., Tuset-Peiro, P., Adelantado, F., Watteyne, T., & Vilajosana, X. (2020). LoRa-E: Overview and Performance Analysis. arXiv preprint arXiv:2010.00491.

[2] Lacuna Space. https://lacuna.space/

Pere Tuset-Peiró es Director académico del Máster en Industria 4.0.
Xavier Vilajosana es doctor e investigador principal del grupo de investigación Wireless Networks de la UOC, así como profesor de los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicaciones.

<h2 id="20201124ca"><strong>Satèl·lits per l'Internet of Things</strong></h2>
Satèl·lit sobrevolant la Terra.

A mesura que l’adopció de tecnologies IoT (Internet of Things) es racionalitza sembla ser que els estàndards de comunicació també van prenent posicions, afavorint en certa manera a la de-fragmentació d’un ecosistema que ha crescut ràpid i sense gaire ordre. En els últims anys hem vist l’auge de les xarxes LPWAN (Low Power Wide Area Networks) que s’han trobat els seus casos d’èxit en aplicacions IoT diverses, majoritàriament en àmbits com el control d’infraestructures, lectura de comptadors i aplicacions Smart City com són el control de l’enllumenat públic.

Una característica de les xarxes LPWAN és que amb un consum energètic controlat poden obtenir enllaços de llarg abast, de l’ordre de pocs quilòmetres. Això és possible perquè les taxes de transmissió són molt baixes (de bps a pocs kbps) i en molts casos fan servir tècniques de redundància i correcció d’errors que permeten la seva recepció tot i que el receptor rebi amb valors de potència inferiors al nivell de soroll.

Potser unes de les claus que han motivat el seu auge és que fan servir bandes lliures ISM (Industrial, Scientific and Medical) i que aquestes xarxes poden ser operades de forma privada sense dependre d’un proveïdor de connectivitat. Això ha encaixat molt bé amb el desenvolupament del mercat IoT on els desplegaments han estat majoritàriament petits, motivats pel sector industrial no expert i en molts casos aquests s’han fet en zones remotes on no hi ha infraestructura.

En paral·lel els proveïdors de servei de telecomunicacions han apostat per tecnologies IoT cel·lulars en banda operada, que han desplegat en major o menor mesura en zones on ja existia infraestructura. La seva adopció a dia d’avui sembla menor i limitada, segurament a causa de diferents factors com el pagament per tràfic cursat i la disponibilitat de cobertura en zones remotes on la majoria de casos d’èxit de la IoT industrial han succeït.

El model LPWAN inicial ha estat clau per a la ràpida adopció i èxit de la IoT en aquesta primera etapa, però a mesura que les aplicacions es consoliden, creix el nombre de dispositius desplegats i el nombre de competidors per vertical, i comencem a veure moviments estratègics dels principals fabricants i comitès d’estandardització en l’àmbit LPWAN per buscar nous posicionaments. Un dels factors limitants és el desplegament de la xarxa seguint un model d’operador tradicional, ja que resulten poc rendibles si es té en compte la densitat de dispositius i el cost efectiu de desplegar una xarxa amb cobertura uniforme. Potser això és precisament el que han vist aquests fabricants, que sembla que comencen a apostar per un model alternatiu basat en l’ús de satèl·lits.

El desplegament d’una passarel·la LPWAN en un nano-satèl·lit és tècnicament possible, econòmicament viable i la tecnologia permet als dispositius terrestres arribar al satèl·lit. En particular, un satèl·lit en òrbita LEO (Low Earth Orbit) permet donar cobertura a centenars i fins i tot milers de km2 i desplegar-suposa un cost menor que el de desplegar i mantenir una xarxa terrestre densa. Però això no és tan senzill com sembla. Tècnicament les xarxes LPWAN van ser dissenyades perquè una passarel·la donés resposta a uns pocs milers de dispositius alhora ja que la seva cobertura terrestre és de poques desenes de km2. Però la nova realitat els demana donar resposta a un nombre potencialment més gran de dispositius.

Davant d’aquesta disjuntiva alguns fabricants com Semtech han promogut un canvi tecnològic radical, desenvolupant nous mecanismes d’accés al medi que permeten l’escalabilitat de la xarxa mantenint les seves propietats d’abast i robustesa. Per als més interessats us podem recomanar llegir sobre Lora-I [1] i conèixer la iniciativa de Lacuna Space [2].

En aquest article, però, no aprofundirem en els detalls tecnològics sinó que volem centrar-nos en una aparent realitat. Guanyar terreny a les operadores amb desplegaments terrestres sembla ja només una cosa que succeïa al segle passat. En aquest segle mirem a l’espai com l’opció més rendible per a garantir la creixent demanda de sistemes de comunicació. El suport a la IoT de el futur serà potser la primera història d’èxit d’aquest nou model.

Finalment, comentar que per a tots aquells que estigueu interessats a formar part del desenvolupament i la implementació d’aquestes noves tecnologies la formació és clau. En aquest sentit, l’Enginyeria Informàtica i l’Enginyeria de Telecomunicació, tant a nivell de Grau com a nivell de Màster, resulten la base sobre la qual construir la vostra carrera professional. Per tant, si us interessa aquest sector us animem a formar-vos en aquestes branques de l’enginyeria que tenen grans reptes i un futur molt prometedor.

Satel·llit amb connectivitat LPWAN desenvolupat per Lacuna Space
Satel·llit amb connectivitat LPWAN desenvolupat per Lacuna Space

[1] Boquet, G., Tuset-Peiro, P., Adelantado, F., Watteyne, T., & Vilajosana, X. (2020). LoRa-E: Overview and Performance Analysis. arXiv preprint arXiv:2010.00491.

[2] Lacuna Space. https://lacuna.space/

Pere Tuset-Peiró és Director acadèmic del Màster en Industria 4.0.
Xavier Vilajosana és doctor i investigador principal del grupo d’investigació Wireless Networks de la UOC, així com professor dels Estudis d’Informàtica, Multimèdia i Telecomunicacions.

Despacho 42: Género y tecnología con Mila Sáinz

Despacho 42: Género y tecnología con Mila Sáinz

En España el 54% de las matrículas universitarias son de mujeres. No obstante, en carreras tecnológicas las mujeres representan un 12%. Estamos perdiendo mucho talento femenino: ¿cómo lo solucionamos? En este episodio del podcast Despacho 42 nos dedicamos de lleno a esta cuestión. Para ello contamos con una experta en el ámbito: Milagros Sainz, que conversará con César Córcoles, Daniel Riera y Susanna Tesconi, profesores de los Estudios de Informática,  Multimedia y Telecomunicación de la UOC. Puedes escucharlo aquí:

Milagros Sainz es Doctora en Psicología Social y actualmente es la directora del grupo de investigación GenTIC del IN3 de la UOC, cuyo objetivo es identificar y analizar las relaciones de género implicadas en el diseño y desarrollo de las TIC y STEM.

Estas son las principales líneas de investigación que explora el grupo GenTIC:

  • Desigualdades de género de las TIC y STEAM a lo largo de la vida
  • Elaboración de planes de igualdad
  • Relaciones de género en ambientes laborales en ciencia y tecnología
  • Dinámicas en cuestión de género

Con Mila reflexionamos sobre preguntas como: ¿por qué hay menos mujeres en los ámbitos TIC? ¿Dónde está el origen del problema? ¿Cómo solucionarlo de forma eficaz? 

Para empezar, hay que saber donde está el foco de la desigualdad. Los estudios de género y tecnología indican que hay carreras científicas donde existe mayoría de estudiantes mujeres (medicina, farmacia, química, enfermería, biología…), siendo en muchas ocasiones, carreras vinculadas a los cuidados. En los Grados Universitarios de Física es donde menos mujeres hay. Y la lista de carreras universitarias con muy pocas mujeres sigue con el Grado de Ingenería Informática o el Grado en Grado de Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación.

Las mujeres referentes son clave

La escasa presencia de mujeres en el ámbito tecnológico tiene un origen claro: la educación y socialización que recibimos desde que nacemos, seamos niños o niñas. Existen varias expectativas que se activan a lo largo de la vida de las personas y se espera que las cumplamos. 

Según Mila Sainz hay una contradicción de ideas dirigidos a los niños y niñas. Por un lado, el mensaje que transmitimos a niños y niñas es el de la igualdad de competencias y de acceso a carreras universitarias. Luego, los medios de comunicación, videojuegos, series infantiles, películas, etc. que lanzan mensajes y roles del todo contradictorios, que perpetúan unos roles de género del todo desiguales y arquetípicos.“Todo ello contribuye a aumentar un imaginario totalmente sexista que no ayuda nada a mitigar la permanencia de roles desiguales y estereotipados”, explica.

En ese sentido, los referentes (role model) son importantísimos para revertir esta situación. Visibilizar las mujeres que han contribuido a la ciencia y la tecnología es clave: reivindicarlas, hablar de ellas, conocer sus descubrimientos y añadirlas a los materiales didácticos es fundamental. 

Mostrar ejemplos de mujeres que rompen con estereotipos de ámbitos mayoritariamente masculinos es vital para crear referentes a las niñas de hoy. Además, destaca Mila, “es importante mostrar el impacto en la sociedad que tiene el trabajo de estas mujeres, y acercar a las niñas y niños referentes cercanos con los que se puedan proyectar e inspirar.”

Todas las acciones que se hagan para mitigar este problema deben hacerse de forma sostenida en el tiempo. No tendría sentido iniciar una campaña de visibilización de mujeres en un ciclo de Primaria, se debe apostar por un cambio de mentalidad que sea sostenido en el tiempo. De ahí, la idea de añadir mentores y mentoras que acompañen a lo largo de la vida a estas niñas que sientan interés por la ciencia y la tecnología, para acercar el impacto que tienen las tecnologías en la vida de las personas.

IA, big data y género

Es inevitable hablar del rol que tiene el big data y la inteligencia artificial cuando hablamos de género y tecnología. Según Mila, las posibilidades que ofrece la IA y el big data pueden ser decisivos a la hora de avanzar o retroceder en temas de igualdad de género.

Y nos preguntamos: ¿En qué medida queremos reproducir estereotipos arcaicos mediante la innovación tecnológica? ¿Por qué los asistentes de voz tienen voz femenina? ¿Cómo conseguir que la innovación tecnológica y científica incluya la perspectiva de género?

Mila Sainz opina que el rol del big data y la IA puede ser revelador en este ámbito: “Hay que buscar manera de que la ética del diseño de tecnologías tengan en cuenta profesionales de otras disciplinas expertas en género. El análisis de datos y los algoritmos que permiten cruzar estos datos y medirlos precisa de trabajo desde diferentes disciplinas y con perspectiva de género.”

Cuando la Industria 4.0  ayuda a salvar vidas

Cuando la Industria 4.0 ayuda a salvar vidas

La primera ola de la crisis del Coronavirus llegó oficialmente a España en febrero (seguramente antes) y, desde mediados de marzo y a partir de la  declaración del Estado de Alarma por parte del Gobierno, nos mantuvo  confinados en nuestras casas durante meses. Durante mucho tiempo, las  ciudades con los focos más importantes como Madrid o Barcelona sufrieron  un problema de organización y falta de material médico que estuvo cerca de  llevar al colapso, o los llevó, a algunos hospitales.  

En esta situación surgieron muchas campañas e iniciativas personales de  gente que quería ayudar y aportar con lo que estaba a su alcance. Grandes  empresas compraron material médico y lo donaron a hospitales y ofrecieron productos y servicios de manera altruista, colaborando donde cada una  consideraba que podía aportar más.  

También surgieron muchas iniciativas de particulares que fabricaron  mascarillas y otros EPIs para sanitarios. Uno de los movimientos mas  conocidos fue el de “Coronavirus Makers”, una iniciativa que surgió a raíz de  las noticias que llegaban relacionadas con la falta de mascarillas y pantallas  de protección para sanitarios y respiradores para pacientes. Un buen  porcentaje de las impresoras 3D en España se puso a trabajar imprimiendo viseras para la fabricación de pantallas de protección y otras piezas. La  iniciativa creció tanto que incluso llegó a protagonizar alguna rueda de prensa  del Presidente del Gobierno, que agradeció el trabajo de tanta gente anónima  que no dudó en poner sus máquinas a producir material.  

Por mi parte, cumplía 2 condiciones que me posicionaban como un perfil  interesante que podía aportar mucho en esta situación y ofrecer mucha ayuda.  Por una parte, la impresión 3D forma parte de mis hobbies desde hace años,  lo que me ha llevado a tener 2 impresoras 3D en mi domicilio, mucho material  y los conocimientos necesarios para el diseño y fabricación de cualquier tipo  de pieza. Por otra parte, dado que mi ámbito de responsabilidad en Cepsa incluye todo lo relacionado con las tecnologías emergentes en general y la  impresión 3D en particular, tenía una amplia red de proveedores industriales y colaboradores que me facilitarían la tarea de escalar y productivizar cualquier  pieza o producto, de manera que cumpliera los requisitos técnicos necesarios  para su uso.

En este contexto, fui una de las primeras personas que puso sus impresoras  3D a trabajar 24 horas al día. Al principio fabricaba viseras para pantallas de  protección, las montaba y las donaba a hospitales. En esa primera etapa envié  unas 500 pantallas a La Paz, Gómez Ulla y Fundación Jiménez Díaz.  

Primeros lotes de pantallas de protección para hospitales 

A los pocos días me enteré de que en Italia, donde nos llevaban 2 semanas de  ventaja en cuanto a la expansión del virus, habían desarrollado un sistema para adaptar máscaras de buceo tipo “snorkel” a respiradores no invadidos  mediante adaptadores impresos en 3D, de manera que pudieran usarse como  asistente a la respiración para pacientes en UCI. Me pareció una iniciativa muy  interesante porque representaba una aplicación de tecnologías de Industria  4.0 a un caso de uso de primera necesidad en ese momento.

Poco después leí  en prensa la noticia de que Mediamarkt España estaba donando todo su stock de máscaras de buceo y de impresoras 3D a diferentes grupos de voluntarios.  Inmediatamente me puse en contacto con la persona que estaba gestionando las donaciones, le conté lo que estaba haciendo, las capacidades que tenía para diseñar y fabricar piezas y los medios técnicos y físicos con los que contaba y ofrecí mi domicilio como centro de operaciones. Hasta ese momento tenían gente y grupos de makers colaborando desde diferentes  puntos de la geografía española pero en Madrid, el epicentro de la pandemia,  no tenían presencia. De esa manera me convertí en la “delegación madrileña”. 

Pantallas de protección donadas a diferentes hospitales

A los pocos días de arrancar la colaboración empezó a llegar a mi domicilio  todo tipo de material desde diferentes sedes de Mediamarkt en toda España:  máscaras de buceo, impresoras 3D y material para imprimir. Mi mujer y yo  decidimos transformar la casa en un taller de trabajo en el que montamos una  cadena de producción con 8 impresoras 3D funcionando en el salón a pleno  rendimiento, una habitación a modo de almacén en la que llegamos a tener  más de 300 máscaras de buceo preparadas para adaptar y donar y otra como  taller para montar pantallas de protección y probar máscaras y adaptadores. 

Algunas de las impresoras 3D del “taller doméstico” 

Máscaras de buceo y más impresoras 3D

Al principio seguí imprimiendo viseras para pantallas de protección y las  primeras versiones de adaptadores para máscaras a partir de modelos  digitales que se estaban usando en Italia y se empezaban a utilizar en España  para las máscaras de Decathlon, que también había donado todo su stock a  otros grupos de makers. Pero en paralelo a la fabricación de estas piezas y dado que los modelos no terminaban de encajar en las máscaras con las que estaba trabajando yo procedentes de Mediamarkt, ya que el modelo era  ligeramente diferente, empecé a diseñar nuevos modelos de adaptadores.  Estos adaptadores debían acoplarse perfectamente a las máscaras de manera  que cerraran herméticamente el circuito de aire, tenían que poder acoplarse a  los tubos de los respiradores médicos y debían disponer de conductos  separados para la entrada y salida de aire.

Además mi objetivo era cubrir 2  requisitos adicionales; que fueran más eficientes a la hora de imprimirse  (menor cantidad de material y menor tiempo de impresión por unidad), y que se adaptaran mejor a las máscaras y a los respiradores que los diseños italianos.  

Diseño digital y modificación de piezas para imprimir en 3D 

Con varios diseños terminados e impresos y tras probar su perfecto acople en  las máscaras, empecé a hablar con hospitales para ofrecer las máscaras y los adaptadores. El hospital de La Paz fue el primero en interesarse por las  piezas. Ya estaban utilizando máscaras de Decathlon y gestionaban la  distribución a diferentes hospitales, incluido el hospital de campaña de IFEMA. 

Les doné un primer lote de máscaras con adaptadores para que las probaran y me dieran feedback. Les preocupaba que se separaran bien los flujos de entrada y salida del aire en la máscara y la robustez de las piezas. Además me transmitieron que los materiales con el que estaba imprimiendo, PLA o PET-G, no eran adecuados para uso médico y se estaban usando solo en casos de  extrema necesidad, bajo la responsabilidad del médico que autorizaba su uso y siempre de manera desechable, sin opción a desinfectarlos y volver a  usarlos.  

Diferentes prototipos de adaptadores impresos en 3D

Los siguientes días me dediqué a mejorar los diseños de los adaptadores y  empecé a fabricar un nuevo modelo que permitía el uso de las máscaras como EPI por parte de sanitarios, mediante el acople de un filtro antiviral.  

Máscaras y adaptadores. A la izquierda, adaptador para uso con respiradores. A la  derecha, adaptador para uso como EPI

Por otra parte, dado que los materiales en los que fabricaba las piezas no  estaban recomendados para uso médico, me puse en contacto con varias  empresas de fabricación aditiva industrial para pedirles ayuda en la  fabricación de los adaptadores en materiales aptos para uso médico. Tanto HP como Optimus3D se ofrecieron a fabricar las piezas de manera desinteresada. HP me transmitió que estaban colaborando con el hospital Parc Taulí de Sabadell para validar y homologar adaptadores, y les solicité que me metieran  en el programa para validar las piezas que estaba diseñando y fabricando.  Tras varias semanas de envío de piezas y pruebas conjuntas, conseguí la homologación de mis adaptadores para su uso de manera segura en aplicaciones médicas de asistencia a la respiración. 

Página web de Parc Taulí con la certificación de las piezas diseñadas 

Por su parte, Optimus3D fabricó un lote de varios cientos de adaptadores a  partir de dos de mis diseños con tecnología HP MultiJet Fusion en material  PA12, un polímero apto para uso médico. Estos adaptadores los fui enviando a  diferentes hospitales junto a las máscaras, ofreciendo una solución, ahora sí,  100% válida y segura para uso sanitario, ya que las piezas estaban validadas  y certificadas y el material era compatible con uso médico por ser seguro,  reutilizable y desinfectable. 

Adaptadores fabricados por Optimus3D en PA12, material apto para uso médico

Por aquel entonces ya tenía la “factoría” a pleno rendimiento. Las 8  impresoras 3D fabricando todo el día y descansando por la noche. Seguía  fabricando pantallas de protección, probando modificaciones y mejoras en el  diseño de los adaptadores y fabricando otros prototipos de piezas. Hice un  llamamiento en redes sociales para ofrecer mis piezas a hospitales y otras  entidades y amplié el abanico de “clientes” a diferentes tipologías de centros  sanitarios, a residencias de ancianos, centros de mayores, Policía Local y  otras Fuerzas y Cuerpos de Seguridad del Estado. Como para aquel entonces  disponía de un gran stock de adaptadores en PA12 aptas para uso médico,  centré el trabajo de las impresoras en pantallas de protección y en otras  solicitudes que me seguían llegando. 

Desde el hospital de Getafe me contactaron para lanzar un reto. Tenían  problemas de suministro de válvulas tipo Peep, válvulas de no retorno que  dejan pasar el flujo de aire en un solo sentido y que se usan en los  respiradores de los pacientes para mantener la presión positiva en los  pulmones. El mecanismo es muy sencillo: tienen una salida de aire con una  membrana presionada por un muelle que tapona el conducto de salida, de tal  manera que cuando el flujo de aire va hacia fuera la membrana se abre para  dejar salir el aire, pero cuando el flujo va hacia dentro, el propio flujo, ayudado  por el muelle, cierra el circuito y no deja pasar el aire.

Me pasaron los planos  de un modelo industrial para ver cómo funcionaban ese tipo de válvulas y me  transmitieron la necesidad que tenían de diseñar un sistema que pudiera  fabricarse de manera sencilla y barata ya que, debido a la situación de  emergencia que había en los hospitales, no quedaba stock de este tipo de  válvulas. Me puse a trabajar en un diseño completo de la válvula que pudiera  ser impreso en 3D y que fuera completamente funcional. Tras varios días de  trabajo y con muchas pruebas y cambios en el diseño, conseguí fabricar una  unidad completamente funcional. Incluso el muelle era impreso en 3D, al igual  que el resto de piezas de la válvula, a excepción de la membrana que sella el  circuito, que debía ser de silicona. Fabriqué un lote de 20 válvulas y las envié  al hospital. Un par de días después me confirmaron que funcionaban  perfectamente y que las estaban usando con pacientes bajo supervisión de  personal médico. 

Válvulas Peep impresas en 3D y completamente funcionales

Otra iniciativa en la que he participado es en el diseño, fabricación y testeo de  piezas para respiradores mecánicos, colaborando con el Laboratorio  Subterráneo de Física Nuclear de Canfranc. Esta entidad está dentro de un  consorcio de laboratorios y universidades de España, Italia, Francia, Canadá y Estados Unidos y liderado por Art McDonald, Premio Nobel de Física 2015,  que ha desarrollado un ventilador para pacientes con Covid-19 en UCI.

Me pidieron asesoramiento en el diseño, adaptación y fabricación de varias piezas  mecánicas. Una vez finalizado el diseño de todo el dispositivo e incluyendo  varias de las piezas que diseñé y fabriqué, el equipo español procedió a homologar el ventilador según las normas de la Agencia Española del  Medicamento. 

Diseño e impresión en 3D de piezas para el respirador del Laboratorio de Física  Nuclear de Canfranc

También colaboré con la iniciativa Respiradores4all, una de las más potentes en España en el diseño y fabricación de respiradores mecánicos. Esta  iniciativa fue liderada por Ferrovial, BBVA, Airbus y Amazon entre otras  grandes corporaciones. Sus prototipos de respiradores fueron también  homologados por la Agencia Española del Medicamento aunque no llegaron a  usarse porque el proceso de homologación terminó cuando ya estaban  llegando respiradores de fabricantes homologados. Para aprovechar el trabajo  realizado, cambiaron el enfoque y decidieron liberar los diseños y las  instrucciones de fabricación y uso para que en países subdesarrollados se  pudieran fabricar su propios respiradores en caso de ser necesario y no contar  con los medios adecuados para adquirir equipos médicos industriales. Con  este nuevo enfoque, se pusieron en contacto conmigo porque mis  adaptadores y las máscaras de buceo encajaban perfectamente con sus  prototipos y me pidieron documentar mis soluciones tanto para el uso de  máscaras de buceo como EPIs para sanitarios como con respiradores para  pacientes Covid-19. También me pidieron documentación sobre las válvulas  Peep que había diseñado. Todo ello fue acompañado de los modelos digitales para que las piezas se puedan imprimir de manera sencilla en cualquier parte  del mundo. 

Extracto de las instrucciones generadas para el proyecto Respiradores4all 

En paralelo a estas nuevas colaboraciones seguí distribuyendo diferentes lotes  de máscaras + adaptadores PA12 y de pantallas de protección a hospitales de  diferentes puntos de España. 

Para la logística pedí ayuda a Correos, que se ofreció a hacer todos los envíos de manera gratuita y desinteresada. Gracias a ello pude realizar decenas de  envíos a diferentes puntos de la península. También me ayudó Policía Local de Madrid y unidades de Protección Civil para hacer la distribución del material  de manera directa a hospitales de la región.  

Cuando bajó la presión de enfermos en UCI, las máscaras se dejaron de  utilizar como asistente a la respiración de pacientes, pero siguieron usándose como EPI para intervenciones en UCI y en quirófano. Meses después, todavía nos llega feedback muy positivo de cirujanos e intensivistas, que se sienten  muy seguros y cómodos en las intervenciones usando las máscaras y las  siguen usando actualmente. 

Uso de los adaptadores y las máscaras en quirófano y UCI de diferentes hospitales

Durante bastante tiempo seguí fabricando y donando pantallas de protección, salvaorejas para mascarillas y adaptadores para máscaras de buceo. Las últimas donaciones de máscaras de buceo fueron para el Colegio de Odontólogos, desde donde se distribuyeron a clínicas de toda España para su uso como EPI en tratamientos dentales. 

El recuento total de material fabricado y donado es de aproximadamente 300 máscaras con adaptadores, 2000 pantallas de protección, 20 válvulas Peep, 30 piezas para respiradores y 3000 salvaorejas. 

Lote donado al Hospital La Paz de máscaras y adaptadores aptos para uso médico

Y el resumen de los hitos conseguidos en esta aventura es el siguiente: 

• Diseño y modelado digital completo de 3 tipos de adaptadores para  máscaras de buceo 

• Puesta en marcha de un taller con 8 impresoras 3D, testing de piezas y  cadena de montaje de EPIs y accesorios 

• Distribución de piezas a 12 hospitales en toda España y a otras entidades 

• Alianzas con Mediamarkt, Correos, HP y Optimus 3D entre otras  entidades 

• Certificación de los adaptadores diseñados para uso médico por parte de  un Centro de Investigación perteneciente a un Centro Sanitario 

• Impresión de varios lotes de cientos de unidades de adaptadores en  material PA12 apto para uso médico 

• Diseño y fabricación de válvulas Peep completamente funcionales y  validadas para su uso en respiradores mecánicos 

• Diseño y fabricación de piezas para respiradores mecánicos que han sido  homologados por la Agencia Española del Medicamento 

• Generación de documentación para el uso de material médico y de piezas  impresas en 3D en países subdesarrollados 

He aprendido mucho con esta experiencia. Me ha sorprendido comprobar  como la mayor parte de las empresas a las que he pedido ayuda no han  dudado en ponerse a mi disposición, incluso grandes corporaciones como  Mediamarkt, Correos o HP o entidades públicas como Policía Local o  Protección Civil. Ha sido un trabajo que ha durado casi 3 meses y que he  tenido que compaginar con mi trabajo. Ha sido duro y ha supuesto un esfuerzo económico importante, pero la satisfacción de pensar que he  contribuido en la lucha contra el coronavirus y que, tal vez, he ayudado a  salvar alguna vida, es enorme. 

Como responsable de Industria 4.0 en una gran empresa como Cepsa,  también me llevo una lección aprendida. La industria en España, y en buena  parte del mundo, no está preparada para reaccionar de manera rápida y eficiente ante retos repentinos o cambios en las necesidades del cliente. No  vimos llegar la crisis ni la amenaza que representaba y nuestras fábricas no  supieron adaptarse ágilmente a las nuevas necesidades. Necesitábamos  respiradores, mascarillas, geles hidroalcohólicos y máscaras de protección y  no fuimos capaces de auto abastecernos. Hubo intentos por parte de  fabricantes de vehículos o de equipamiento médico para cambiar su cadena  de producción y fabricar respiradores. Los talleres textiles empezaron a  fabricar mascarillas. Algunas empresas petroquímicas cambiaron la  configuración de sus plantas para fabricar geles hidroalcohólicos. Pero no se hizo con la suficiente agilidad y se acabó dependiendo del mayor productor mundial, China.  

Tenemos ante nosotros un reto muy interesante. Podemos trabajar en construir  una industria inteligente que permita adaptar los procesos de producción  hacia las necesidades que imponga el mercado en cada momento. Ahora nos  encontramos en la segunda ola de la pandemia. Y mañana puede haber, o no,  otra pandemia diferente. Pero lo que está claro es que el mercado es cada vez  más exigente y cada vez nos encontramos ante más situaciones de cambios  de tendencia o aparición de nuevas oportunidades. Los que estén mejor preparados serán los que mayor beneficio saquen. En eso consiste la Industria  4.0 y la idea de la fabricación inteligente. Tenemos que adaptarnos y dejar de  desaprovechar las oportunidades y los retos que vendrán. 

LINKS RELACIONADOS: 

• Validación médica de los adaptadores por parte de Parc Taulí Sabadell: http:// www.tauli.cat/es/institut/plataformes-i-serveis/laboratori-3d/covid-3d/cataleg/ #3DPT033 

• Respirador del Laboratorio Subterráneo de Canfranc: https://www.radiohuesca.com/ sociedad/el-laboratorio-subterraneo-de-canfranc-trabaja-en-un-respirador-de respuesta-suave-para-ucis-24042020-138578.html 

• Respiradores4all: https://www.respiradores4all.com/ 

Daniel Garrote es Ingeniero en Informática por la UPM, Máster en Industria 4.0 por la UOC y cursando un MBA en IEBS. Más de 10 años definiendo y liderando los procesos de Transformación Digital en empresas de primer nivel como Telefónica, BBVA, Ferrovial o Cepsa. En esta última compañía lleva más de 2 años como Responsable de Industria 4.0 & Blockchain.

La unión hace la fuerza: sociedades y asociaciones en informática

La unión hace la fuerza: sociedades y asociaciones en informática

Dicen que lo que uno no puede, pueden muchos. Por este motivo, las personas de la comunidad informática se han ido organizando en diversas asociaciones profesionales y científicas. ¿Y cuál es su objetivo? Colaborar, compartir puntos de vista sobre la profesión y trabajar en común para hacer del mundo un lugar mejor usando la tecnología.

¿Os puede interesar formar parte de estas asociaciones? ¿Qué servicios os pueden ofrecer? ¿Qué perfiles tienen sus miembros? En esta entrada repasaremos algunas asociaciones, sociedades y colegios del ámbito de la informática que pueden ser útiles a estudiantes o titulados del Grado o el Máster universitario en Ingeniería Informática de la UOC.

Asociaciones internacionales

A nivel internacional, hay dos grandes sociedades científicas ubicadas en Estados Unidos pero de ámbito global:

La actividad de ACM e IEEE se centra en: la organización de congresos; la edición de revistas científicas; iniciativas educativas, como la definición de currículos para los planes de estudios en informática; o la participación en la definición de estándares tecnológicos

A parte de estas sociedades “generalistas”, existen múltiples asociaciones sectoriales dedicadas a campos específicos de la informática. Por ejemplo, podríamos citar la Advanced Computing Systems Association (USENIX), la Association for the Advancement of Artificial Intelligence (AAAI), la Association for Information Systems (AISNET) o Formal Methods Europe (FME).

Organismos a nivel nacional

Asociaciones de mujeres en la computación 

Muchas de estas asociaciones cuentan con grupos de trabajo o comunidades focalizadas en visibilizar y potenciar el papel de la mujer en la profesión informática, cómo ACM Women in Computing (ACM-W) o IEEE Women in Engineering (IEEE WIE). Algunos ámbitos de conocimiento también están realizando iniciativas similares más focalizadas, como por ejemplo Software Engineering Women in REsearch (SEWIRE) o Women in AI.

Asociaciones de centros universitarios y de investigación

Para acabar este resumen, a continuación listamos asociaciones de universidades que imparten docencia en informática y centros de investigación del ámbito TIC. Cabe destacar que estas asociaciones no están abiertas al público en general, sólo a los responsables de dichos centros.

Ingeniería de Telecomunicación: una profesión con futuro

Ingeniería de Telecomunicación: una profesión con futuro

Este año 2020, dentro de un contexto sanitario excepcional y atípico, se celebra el 100 aniversario de la creación del título de Ingeniero de Telecomunicación. El hundimiento del Titanic, un evento excepcional en 1912, puso en valor social la utilidad de las comunicaciones eléctricas e impulsó las radiocomunicaciones. Desgraciadamente, la pandemia de la COVID-19 ha mostrado a la sociedad que las telecomunicaciones son la clave para poder mantener en funcionamiento un país en unas condiciones excepcionales. 

El perfil del ingeniero/a de Telecomunicación

Durante este siglo de vida son muchas las tecnologías que desde la ingeniería de Telecomunicación han diseñado, desarrollado y puesto al servicio de administraciones, empresas y, sobre todo, de la sociedad. Este perfil profesional no ha parado de aportar soluciones durante este tiempo, convirtiéndose en un pilar básico para la actividad humana en sectores tan diversos como la industria, los servicios, el transporte, el comercio, la enseñanza, la seguridad o la sanidad. Actualmente, estamos viviendo como los sistemas de telecomunicaciones están jugando un papel clave en esta crisis sanitaria, haciendo posible que la sociedad siga funcionando.

Estudiar Ingeniería de Telecomunicación es mucho más que una moda pasajera, que una mera etiqueta, consolidándose como una de las profesiones más demandadas y valoradas. Empresa y administración pública valoran:

– la elevada capacitación técnica de los titulados
– su adaptación a nuevos escenarios
– su capacidad de poder gestionar la transformación digital de empresas y sociedad.

Un punto clave para cualquier empresa es conseguir capital humano preparado y que pueda aportar soluciones a sus necesidades y, en la profesión de Ingeniero/a de Telecomunicación, lo puede encontrar ya que dispone de las competencias necesarias para entender, aprender y dar valor a la institución a la cual pertenece.

¿En qué ámbitos puede trabajar un ingeniero/a de Telecomunicación?

Son muchas las áreas de negocio en las que la Ingeniería de Telecomunicación aporta valor, algunas ya consolidadas y otras en plena expansión.

Algunos ejemplos de ámbitos en los que ya ha trabajado este profesional lo encontramos en el “Mapa del titulado de Ingeniería de Telecomunicación” elaborado por el Colegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicación (COIT) el año 2017, en el que se pueden encontrar:

  • Operadoras de telecomunicación
  • Industria
  • Educación 
  • Administración pública y defensa
  • Servicios 
  • Sanidad
  • Banca y seguros

Las condiciones de pleno empleo de las que goza la profesión no son más que una muestra del valor estratégico de este profesional en el tejido industrial y social de nuestro país. No obstante, la Ingeniería de Telecomunicación está en plena adaptación a los nuevos contextos emergentes, en los cuales participa y participará, dado que es una de las profesiones que los impulsa aportando el conocimiento en transmisión de información, desarrollo de redes, procesamiento de información o la gestión de la tecnología, dando pie a desarrollar su actividad en ámbitos como: Smart Cities, IoT (Internet of Things), IoE (Internet of Everything), Industria 4.0, seguridad, blockchain, inteligencia artificial, entre otros.

La Ingeniería de Telecomunicación es una profesión regulada a la que se puede acceder mediante el Máster universitario de Ingeniería de Telecomunicación de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC), y como hemos podido ver actualmente está plenamente consolidada en el tejido económico y social, y demuestra una capacidad de adaptación tal que la hace una profesión con futuro.

Carlos Monzo Sánchez es Doctor en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) y su gestión, Ingeniero de Telecomunicación e Ingeniero Técnico de Telecomunicación (especialidad en Sistemas de Telecomunicación) por la Universidad Ramon Llull. Profesor de los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación de la UOC y Director del Máster Universitario de Ingeniería de Telecomunicación (UOC).