Sistemas Ciberfísicos

Aunque el término nos suene a robots de película de ciencia ficción, lo cierto es que llevamos ya un tiempo conviviendo con en esta tecnología y posiblemente sin ser conscientes de ello ¿quieres saber qué son los sistemas ciberfísicos?

«Cualquier tecnología suficientemente avanzada es indistinguible de la magia»

Arthur C. Clarke

Sistemas Ciberfísicos

La tecnología y los avances digitales que hemos logrado, nos permiten dotar a objetos físicos de autonomía, transformándolos así en lo que llamamos sistemas ciberfísicos (en inglés Cyber Physical Systems o CPS). Se trata de dispositivos que, mediante la integración de capacidades de computación, almacenamiento y comunicación (más abajo os explicamos en qué consiste cada una de ellas) pueden controlar e interactuar con un proceso físico. Los CPS son en esencia, los elementos de los que se compone el Internet de las Cosas.

En realidad llevamos ya algún tiempo conviviendo con esta tecnología, aunque posiblemente no sabíamos que se denominaba así, ya que uno de los ejemplos más comunes de los CPS son los sistemas instalados en algunos vehículos automóviles para la detección de obstáculos en la vía, con frenado autónomo para evitar la colisión.

La evolución hasta llegar a este ejemplo de CPS , tuvo su origen en un sistema de frenado autónomo llamado el asistente de frenada de emergencia, que fue introducido por Mercedes-Benz en 1996. Este asistente servía para detectar cuándo frenaba la persona que conducía debido a una emergencia e intentaba evitar que se bloquearan los frenos y se perdiera la estabilidad del vehículo. La UE hizo que fuera obligatorio incorporarlo en todos los vehículos a partir de 2009. Posteriormente, se le incorporaron un conjunto de cámaras, radares y sensores capaces de reconocer obstáculos frontales, los cuales, junto con el sistema ideado por Mercedes, han pasado a formar lo que se conoce como asistente avanzado de frenada de emergencia (que nuevamente será obligatorio en todos los coches a partir del año 2022).

Imagen: autolab.com

Este ejemplo de aplicación de los CPS al sector automoción es solamente una de las muchas utilidades de estos sistemas. Actualmente son usados para el control de muchos tipos de procesos en diversos sectores, como por ejemplo los de la salud, la energía o la fabricación industrial.

¿Cómo son capaces de hacer esto los Sistemas Ciberfísicos?

Físicamente están compuestos por objetos (los cuales son de dos tipos: sensores para adquirir y procesar datos, y actuadores, encargados de controlar y mover los mecanismos) junto con electrónica y software, formando así sistemas complejos. Cada uno de los sistemas ciberfísicos está formado a su vez por el conjunto de varios de estos sistemas complejos.

Como mencionábamos al inicio, para realizar sus funciones, están dotados de las siguientes capacidades:

  • Computación. Cada sistema está compuesto por diversos elementos entrelazados que operan en diferentes escalas espaciales y temporales y que son controlados y monitoreados por una serie de algoritmos informáticos.
  • Comunicación. Los CPS se comunican entre sí a través de Internet, de modo que forman sistemas en red. Diversos CPS interconectados componen lo que llamamos entornos inteligentes. Algunos ejemplos de entornos inteligentes son las fábricas inteligentes (smart factories) y las ciudades inteligentes (smart cities)
  • Almacenamiento. Gracias al Cloud Computing, pueden almacenar grandes cantidades de datos de forma remota, en la nube.

Los sistemas ciberfísicos son un importante recurso para las empresas actuales y en un futuro muy próximo serán de vital importancia para pymes, para grandes empresas e incluso para los ciudadanos, ya que las cualidades de estos sistemas serán de aplicación en la mejora servicios fundamentales de las ciudades, como transportes, salud o eficiencia energética. Así lo afirmaron desde el programa europeo Horizonte 2020 donde se apunta a los CPS como la próxima generación de sistemas TIC, ya que serán los encargados de facilitar tanto a empresas como a ciudadanos, gran cantidad de servicios innovadores que veremos en los próximos años.

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