Cómo la tecnología estrella LoRa ayuda a supervisar la construcción y el funcionamiento de los túneles
La vigilancia de los túneles es una parte importante de la ingeniería. En Estados Unidos, por ejemplo, los túneles representan un mercado de 5.000 millones de dólares, en el que participan más de 700 empresas. En Alemania, por su parte, se construyeron 190 kilómetros de nuevos túneles en 2018. Estas obras son especialmente complejas por el riesgo de derrumbes, desprendimientos de rocas, inundaciones y otros peligros. De ahí que tenga sentido que las empresas de ingeniería y construcción adopten la tecnología de supervisión más avanzada. Sin embargo, una de las mejores opciones aún está retrasada en su adopción.
Esta es una de las principales conclusiones de un seminario web de Worldsensing sobre la monitorización de túneles, en el que participaron Alexandre Cosentino, ingeniero de gestión de proyectos de GKM Consultants, y María Navarro Alonso, ingeniera de la oficina técnica de Worldsensing. En una encuesta realizada a la audiencia, se puso de manifiesto que sólo el 23% de los asistentes utilizaba tecnologías de monitorización basadas en LoRa, un protocolo de comunicaciones de bajo consumo y largo alcance especialmente adecuado para la monitorización de túneles. Otro 14% de los encuestados no estaba seguro de la tecnología en uso en sus operaciones.
"La supervisión de la construcción de túneles puede hacerse de varias maneras, mediante sistemas manuales o automáticos, que pueden ser alámbricos o inalámbricos", dijo Navarro. "Centrándonos en la tecnología inalámbrica, hay varias tecnologías que pueden ser adecuadas según el tipo de proyecto".
Opciones de vigilancia del túnel
Entre ellas están las tecnologías basadas en redes de área local (LAN), como ZigBee, Bluetooth y WiFi. Estas son aplicables sobre todo a proyectos en los que la comunicación inalámbrica solo es necesaria para distancias cortas, por ejemplo hasta 100 metros, lo que descarta su uso en proyectos de túneles de gran envergadura. Otra opción es utilizar tecnologías celulares como 3G y 4G. Éstas pueden alcanzar distancias más largas y permitir la recogida frecuente de datos, pero tienen un elevado consumo de energía.
Esto limita el tiempo durante el cual los sensores que funcionan con baterías pueden trabajar sobre el terreno, a menos que los datos de los sensores sólo se envíen de forma esporádica -por ejemplo, una vez al día-, lo que reduce la capacidad del equipo de ingeniería para supervisar el entorno del túnel en tiempo real. Las tecnologías celulares también dependen de la disponibilidad de redes públicas de telefonía móvil y de tener línea de visión con una torre de telefonía, lo que puede ser difícil de conseguir durante la construcción del túnel.
LoRa, por su parte, "se basa en la tecnología del Internet de las Cosas y resuelve los problemas de las tecnologías LAN y celular en cuanto a alcance y consumo de energía", dijo Navarro. "Con esta tecnología de red de área amplia y bajo consumo, los datos pueden transmitirse a grandes distancias necesitando solo muy poca energía".
Por qué la estrella LoRa es la mejor para la vigilancia
La familia de productos de Worldsensing, que comprende dispositivos de borde, comunicaciones y gestión de red, se basa en la tecnología LoRa y es compatible con una amplia gama de sensores geotécnicos, geoespaciales y estructurales. Los equipos son robustos, fiables y fáciles de configurar, lo que los hace ideales para entornos de construcción difíciles. Las redes Worldsensing utilizan topologías en estrella para optimizar el uso energético de los dispositivos de borde.
Las redes pueden basarse en una arquitectura de una sola puerta de enlace utilizando el software Connectivity Management Tool (CMT) Edge de Worldsensing, en la que los datos de los sensores se transfieren a una sola puerta de enlace y se envían a sistemas de terceros si es necesario. Alternativamente, es posible montar arquitecturas de varias pasarelas utilizando CMT Cloud. "Esta arquitectura aporta muchas ventajas", afirma Navarro. "Disminuye el riesgo de pérdida de datos, simplifica la gestión e implica más capacidad de procesamiento".
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