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Una aplicación mide la duración de la batería de móviles que detectan caídas mediante sensores en el cuerpo

Investigadores de la Universidad de Málaga han diseñado un banco de pruebas para evaluar la carga energética de los teléfonos portátiles que advierten de caídas. Los expertos han concluido que la mayoría de estos dispositivos inteligentes pueden servir como nodos centrales de estos sistemas de detección.


Málaga |
20 de abril de 2020

Un equipo de investigación del Departamento de Tecnología Electrónica de la Universidad de Málaga (UMA) ha desarrollado una aplicación móvil que evalúa la duración de la batería de los teléfonos inteligentes que funcionan como detectores de caídas.

Esquema del sistema de detección de caídas implementado por un móvil inteligente que han analizado los investigadores de la UMA. Foto: UMA

Estos sistemas están conformados por sensores inalámbricos colocados en el cuerpo del usuario, normalmente personas mayores o dependientes, y el teléfono móvil que actúa de receptor de la información, el cual, en función de los valores detectados, determina si se ha producido una caída.

Para medir la eficacia de sus aspectos operativos, los científicos han ideado un banco de pruebas en el que ha comprobado distintos escenarios prácticos en cuatro modelos de teléfonos inteligentes de tipo Android.  Han evaluado la capacidad de estos dispositivos y han certificado que pueden servir como nodos centrales de estos detectores de caídas, aportando claves para mejorar su uso.

En concreto, este equipo investigador ha plasmado sus resultados en el estudio titulado ‘Consumption Analysis of Smartphone based Fall Detection Systems with Multiple External Wireless Sensors’ publicado en la revista Sensors . En él apuntan que los parámetros que más influyen en el gasto de batería vienen derivados del funcionamiento en paralelo con otras aplicaciones que consumen mucha energía, como la descarga de archivos y la reproducción de videoclips de Internet.

El banco de pruebas ha analizado el funcionamiento de la batería y cómo influye en el del sistema de detección de caídas. El objetivo es conservar la carga energética para ampliar la duración durante todo el día.

Estas pruebas se basan en una red en la que hasta seis detectores de baja potencia se comunican por Bluetooth con un teléfono inteligente comercial para transmitir las mediciones capturadas por tres sensores: un acelerómetro, un giroscopio y un magnetómetro.

El primero mide la aceleración del cuerpo, mientras que el giróscopo mide la orientación en el espacio. Por último, el magnetómetro se encarga de medir el campo magnético de la tierra en la posición en la que se encuentra, es decir, sirve de brújula.

Un modelo muestra la colocación de los sensores inalámbricos del sistema de detección de caídas. Foto: UMA.

El teléfono, como nodo central, recibe las señales que envían los sensores inalámbricos colocados en el cuerpo del usuario y decide, basándose en dichos valores, si ha habido una caída.

Este sistema, además, recopila los datos y decide si han de ser transmitidos a un centro remoto, el cual, finalmente, también podría dar la alarma si ha habido realmente una caída.

Todo ello es posible mediante el uso de técnicas y operaciones matemáticas complejas, que, según ha demostrado la investigación de la UMA, no interfieren en la calidad de los servicios que pueden proporcionar otras aplicaciones instaladas en el teléfono.

Este mismo estudio del equipo investigador andaluz se podría extrapolar a los relojes inteligentes, los conocidos como Smartwatch, que podrían realizar la misma función que el dispositivo móvil con la ventaja de su comodidad a la hora del transporte. De hecho, este es el estudio que están realizando actualmente.

Teléfono móvil Android. Foto: Pixabay.

El estudio analizó exhaustiva e individualmente la influencia de varios parámetros que pueden afectar al consumo: el período de muestreo en el que se toman y transmiten las mediciones, el número de sensores, el uso de un sistema de posicionamiento y el papel del teléfono como nodo central que recibe las señales. “En nuestro banco de pruebas, se han empleado cuatro modelos diferentes de teléfonos inteligentes de proveedores populares con diferentes versiones de Android”, ha indicado a la Fundación Descubre el investigador de la UMA Francisco Javier González Cañete, que ha liderado los trabajos.

Consumo de batería

En concreto, los investigadores han analizado diversos aspectos operativos que pueden influir en el consumo de la batería, como pueden ser el uso de sensores de geolocalización, los conocidos como GPS (de las siglas en inglés de Sistema de Posicionamiento Global) o la coexistencia con otras aplicaciones que conllevan un menor tiempo de utilidad del móvil sin necesidad de cargarlo. Todo ello ha sido sistematizado por primera vez en una aplicación especializada.

Muchos de los usuarios de estos sistemas de detección de caídas son personas mayores con problemas de movilidad o aquejadas de enfermedades degenerativas como el Alzheimer. “El criterio fundamental para que una aplicación sea práctica es que la batería del dispositivo móvil haya que cargarla, como mucho, una vez al día, lo que dará al usuario la libertad necesaria para poder ser monitorizado”, ha explicado el investigador.

Una persona mayor pasea con la ayuda de un andador. Foto: Pixabay.

En paralelo a la eclosión de este tipo de sistemas portátiles, han aumentado las investigaciones para mejorar su uso. Mientras que la mayoría no se ha detenido en la efectividad real de estos sistemas de detección de caídas en dispositivos móviles, el trabajo del equipo científico andaluz ha explorado el potencial real de los teléfonos en el mercado.

El trabajo, que ha contado con financiación del Fondo Europeo de Desarrollo Regional, ha certificado  también que la industria no está desarrollando la capacidad de las baterías de los dispositivos al mismo ritmo que los dota de nuevas funciones.

Referencias

González-Cañete FJ, Casilari E. “Consumption Analysis of Smartphone based Fall Detection Systems with Multiple External Wireless Sensors”. Sensors, 20(3): 622, 2020.

Más información:

#CienciaDirecta, agencia de noticias de ciencia andaluza, financiada por la Consejería de Economía, Conocimiento, Empresas y Universidad de la Junta de Andalucía.

Teléfono: 954 239 422

E-mail: comunicacion@fundaciondescubre.es



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