Tecnología de smartphones para mejorar la eficiencia energética en los sistemas electrónicos industriales

Nuestro teléfono móvil contiene en sus elementos de computación tecnología avanzada que apaga o reduce funcionalidades para reducir el consumo energético cuando no necesitamos emplear todo su potencial.IK4-IKERLAN lidera un proyecto europeo de I+D, llamado SAFEPOWER, que pretende implantar este tipo de estrategias y tecnologías en los sistemas embebidos, pequeños procesadores electrónicos utilizados en diferentes aplicaciones industriales y de transporte, para mejorar su eficiencia energética en un 50% sin comprometer su seguridad.

Los fabricantes de smartphones y otras industrias multimedia han desarrollado estrategias de consumo energético muy evolucionadas para que sus productos ofrezcan un gran número de funciones sin depender de una fuente de alimentación externa, funcionando solamente con una pequeña batería.

La Comisión Europea, consciente de que los sistemas embebidos (pequeños procesadores informáticos con una funcionalidad muy específica insertados en dispositivos más grandes) empleados en la industria y el transporte no son tan eficientes, ha decidido impulsar este proyecto para que contribuya a trasladar a esos sectores estrategias y tecnología de gestión energética empleadas en la electrónica de consumo.

El proyecto SAFEPOWER, que ha arrancado este mes de enero y tendrá una duración de tres años, cuenta con un presupuesto de cuatro millones de euros. Además de IK4-IKERLAN, líder de la iniciativa, participarán empresas tan importantes como la vasca CAF Signalling, o SAAB,fentISSImperas, los institutos tecnológicos OFFIS (Alemania) y KTH(Holanda) y la Universidad de Siegen (Alemania).

Los sistemas embebidos

El uso de los sistemas embebidos se ha multiplicado exponencialmente en las últimas dos décadas. Estos pequeños procesadores informáticos controlan una o varias funciones del elemento en el que están integrados (una máquina en una fábrica o un medio de transporte, por ejemplo) y tienen cientos de aplicaciones, muchas de ellas de carácter crítico desde el punto de vista de seguridad.

Uno de los grandes retos de la industria europea es integrar cada vez más funciones en menos dispositivos y hacerlos más eficientes energéticamente sin perder ni un ápice de su fiabilidad. La idea es reducir el número de dispositivos en los diferentes sistemas, incorporando en un solo dispositivo funcionalidades de diferente índole que antes requerían varios dispositivos.

Para esto se está trabajando cada vez más en el incremento de la capacidad de procesamiento de cada dispositivo. Así, en SAFEPOWER se desarrollarán sistemas dotados de múltiples procesadores (multicore), frente a los que tienen un solo procesador (single-core). Esto permite ahorrar recursos y energía, ya que un solo sistema embebido será capaz de manejar diferentes funciones.

Las aplicaciones

Con la tecnología desarrollada en SAFEPOWER se llevarán a cabo dos demostradores. En ambos se explorarán estrategias y tecnologías que optimizarán el consumo energético en función de las exigencias de funcionamiento, y los dos tendrán un carácter crítico para la seguridad de personas y bienes.

Uno formará parte de un sistema de señalización ferroviaria. Estos dispositivos no pueden fallar porque, de lo contrario, pondrían en riesgo la vida de muchas personas. Por ello, el demostrador deberá cumplir unos estrictos requisitos de seguridad que le permitirán cumplir con las normativas. Se desarrollarán además estrategias de eficiencia energética.

El otro demostrador será un sistema de control de vuelo para aviones. Este sistema será capaz de integrar diferentes funciones de las que ahora se encargan varios procesadores, así que permitirá reunir las mismas funciones en menos espacio y gastando menos energía, unos requisitos especialmente interesantes en la tecnología embarcada en un medio de transporte.

Un ente certificador independiente evaluará las tecnologías desarrolladas en SAFEPOWER. Esta revisión servirá para validar el resultado y facilitará su transferencia al mercado ya que, además de avalar su utilidad, permitirá prever posibles incompatibilidades con los estándares de seguridad vigentes.

Capacidades diferenciales

IK4-IKERLAN cuenta con una dilatada experiencia en el ámbito de los sistemas embebidos para la industria y el transporte, especialmente en aplicaciones capaces de manejar conjuntamente funciones críticas para la seguridad como otras que no lo son. El centro es una referencia a nivel europeo en el desarrollo de este tipo de dispositivos, conocidos como sistemas de criticidad mixta.

“En IK4-IKERLAN tenemos una gran experiencia trabajando con sistemas embebidos. Prueba de ello es el hecho de que participamos en cuatro proyectos europeos de I+D de este ámbito y lideramos dos de ellos”, valora el investigador del centro Mikel Azkarate-Askasua. “Los sistemas embebidos tienen una enorme utilidad para las empresas, porque aportan a sus productos capacidades diferenciales como más funcionalidades y mayor eficiencia energética”, añade.

“En SAFEPOWER incorporaremos tecnologías punteras en la gestión energética de dispositivos de computación, que hasta ahora han sido utilizadas en dispositivos de electrónica de consumo, en aplicaciones críticas industriales. También reduciremos el número de dispositivos que necesita incorporar cada producto”, explica Azkarate-Askasua, responsable del proyecto.