Predecir la subida del nivel de agua de una laguna para prevenir posibles inundaciones, saber en qué momento va a tener lugar la eclosión de los huevos de anfibio, o determinar la posición de cierto tipo de tortuga es posible si tenemos toda la información ambiental del entorno de esa laguna. ¿Cómo obtener esa información en un ambiente natural y cómo procesarla?

Un grupo de diez investigadores liderado por Carlos León de Mora está estudiando el desarrollo y aplicación de redes de sensores inalámbricos y técnicas de inteligencia artificial para la monitorización ambiental, a través de un proyecto de investigación que recibe el nombre de ARTICA. Con esta red de sensores, los científicos pretenden obtener información ambiental del entorno de Doñana que sea útil para los investigadores del parque natural.

El responsable del estudio es profesor del Departamento de Tecnología Electrónica de la Universidad de Sevilla y director del grupo de investigación de Tecnología Electrónica e Informática Industrial.

Carlos León y su grupo de investigación han desarrollado una serie de dispositivos (motas) que, integrando diversos sensores, se colocan en una zona determinada para obtener la información de diferentes variables medioambientales. Estos sensores recogen información de su entorno: desde la temperatura, el grado de humedad o la oxigenación de un área determinada, hasta la radiación ultravioleta. “Las redes de sensores inalámbricas, por la propia simplicidad que tienen, se pueden desplegar de una forma masiva. Por tanto, son muy adecuadas para cubrir áreas muy extensas o zonas especialmente remotas en las que no tiene sentido establecer una red de comunicación tradicional”, afirma el investigador.

Según Carlos León, se trata de dispositivos relativamente simples y de bajo coste, lo que facilita su despliegue en cualquier zona. Estos dispositivos tienen unas baterías que se recargan con energía solar recogida a través de placas solares integradas. Cada sensor se encuentra encapsulado en una caja hermética para protegerlo de las condiciones climatológicas adversas que se puedan dar en cada área.

Aplicación en Doñana

El proyecto ARTICA se encuentra en una fase intermedia de su ejecución, pero ya se ha desarrollado un prototipo de nodos o elementos de la red, y se espera desplegar esta red en el entorno del Parque Natural de Doñana el próximo mes de febrero. “Dentro de todas las posibilidades que tiene esta tecnología, nosotros estamos ejemplificando las aplicaciones de las redes de sensores inalámbricas en Doñana. Tenemos un acuerdo con el parque –asegura Carlos León- para hacer un despliegue de una red que permita monitorizar el comportamiento de una laguna de forma continua, en particular con el objetivo de predecir su nivel de inundación”.

La determinación del nivel de inundación de una zona húmeda se hace tradicionalmente mediante una medida manual que conlleva un proceso invasivo (una barca en la laguna) y que requiere que un técnico se desplace a caballo (no hay otro medio) durante varias horas hasta el lugar en concreto. El nivel de inundación es fundamental para determinar la cantidad de vegetación que habrá y esto influye en las colonias de aves que visitan el parque o que residen allí.

El científico también indica que se está colaborando con la EBD para que la red dé soporte a otras aplicaciones. “Por ejemplo, se pueden monitorizar nidos de pájaros para determinar la eclosión de los huevos. Por el sonido de los polluelos dentro del cascarón, podríamos saber cuándo se va a producir la eclosión del huevo”, comenta Carlos León. Fruto de estas colaboraciones es la creación de una línea de investigación específica para el desarrollo de aplicaciones relacionadas con entornos naturales dentro de la Cátedra Telefónica Inteligencia en la Red. Esta línea pretende dar un impulso final a las investigaciones realizadas en ARTICA y potenciar su transferencia a otras instituciones que hagan uso de ellas como la EBD.

Sensores inteligentes

Aparte de aplicar redes de sensores en el ámbito medioambiental, ARTICA pretende desarrollar una plataforma que integre y procese la información recogida del entorno y la transmita a un punto distante, por ejemplo la Universidad, desde el que se pueda ver dicha información. “La red de sensores no sólo recoge datos, sino que también integra inteligencia: cada nodo sensor, a partir de los datos que recoge, los procesa y de una forma inteligente transmite sólo la información relevante”, aclara Carlos León.

“Todavía hay que trabajar en muchos ámbitos: en el hardware y los algoritmos asociados al nodo sensor, en los protocolos de comunicación o en el middleware” asegura Carlos León. Para ello, ARTICA cuenta con un incentivo de 318.000 euros de la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa, ya que se trata de un proyecto de excelencia de la convocatoria de 2007