Automatización, Robótica, Inteligencia Artificial e Internet de las Cosas
1. La automatización y la robótica son dos conceptos interrelacionados, pero no idénticos. La automatización se refiere al uso de tecnología para realizar tareas de manera automática, mientras que la robótica se enfoca en el diseño, construcción y uso de robots para realizar tareas específicas. Los robots son un tipo de sistema automatizado, pero no todos los sistemas automatizados son robots.
Un automatismo es un mecanismo o máquina que realiza una tarea concreta, pero cuyo funcionamiento no se puede modificar. Un robot es una máquina automática programable capaz de captar información de su entorno, procesarla y actuar en consecuencia.
Para poder controlar un robot necesitamos que esté conectado a un ordenador o que tenga un microprocesador, el cual para controlarlo necesita de una tarjeta controladora, la cual es un circuito electrónico que nos sirve de interfaz entre el ordenador y los dispositivos que se deben controlar adaptando las señales de entrada y salida.
Sistemas de Control
Un sistema de control está definido como un conjunto de componentes que pueden regular su propia conducta o la de otro sistema con el fin de lograr un funcionamiento predeterminado. Hay dos tipos: lazo abierto y lazo cerrado.
- Lazo abierto: es aquel sistema que solo actúa el proceso sobre la señal de entrada, sin tener en cuenta lo que ocurra en la señal de salida.
- Lazo cerrado: son aquellos en los que la salida del sistema se utiliza para modificar la entrada, permitiendo así un control automático y la regulación del proceso.
Elementos de un Sistema de Control
Los elementos que lo integran son:
- Señal de entrada: Señal de referencia fijada.
- Comparador: Dispositivo que compara la señal de referencia fijada con la señal medida de salida a controlar.
- Controlador: Dispositivo encargado de controlar el proceso.
- Actuador: Dispositivo mecánico encargado de realizar la operación del proceso como puede ser una bombilla, un motor, ventilador, etc.
- Sensor: Dispositivo encargado de medir la señal de salida para realimentarla y compararla con la señal de referencia. Puede ser sensor de temperatura, de sonido, de infrarrojos, etc.
Funcionamiento de un Sistema de Control
Un sistema de control generalmente incluye una señal de entrada, un controlador, un actuador y una señal de salida. La señal de entrada establece el valor deseado, el controlador compara esta señal con la real y genera una señal para el actuador, que ejecuta la acción para modificar la salida y alcanzar el valor deseado.
Inteligencia Artificial (IA)
La inteligencia artificial (IA) es un campo de la ciencia y la ingeniería que se enfoca en crear máquinas que puedan realizar tareas que normalmente requieren inteligencia humana, como el aprendizaje, el razonamiento y la percepción. En otras palabras, se trata de dotar a las computadoras de la capacidad de pensar y actuar de manera inteligente, como lo haría un ser humano.
Ejemplos de Aplicaciones de la IA
La inteligencia artificial (IA) se puede encontrar en diversas aplicaciones cotidianas:
- Asistentes virtuales como Siri y Alexa
- Sistemas de recomendación en plataformas de streaming
- Comercio electrónico
- Coches autónomos
- Reconocimiento facial
- Marketing personalizado
- Traducción automática
- Redes sociales
- GPS y sistemas de geolocalización en el coche
- Smartphones: todo al alcance de la mano
- La robótica en la vida cotidiana: las casas inteligentes
Internet de las Cosas (IoT)
El Internet de las Cosas (IoT), por sus siglas en inglés, es una red de objetos físicos («cosas») que incorporan sensores, software y otras tecnologías para conectarse e intercambiar datos con otros dispositivos y sistemas a través de Internet. Estos dispositivos van desde objetos domésticos comunes hasta herramientas industriales sofisticadas.
Ejemplos de Aplicaciones del IoT
Coches Conectados
Hay muchas formas de conectar los vehículos, como los coches, a Internet. Recopilan datos del acelerador, los frenos, el velocímetro, el cuentakilómetros, las ruedas y los depósitos de combustible para controlar tanto el rendimiento del conductor como el estado del vehículo. Los coches conectados tienen una serie de usos:
- Supervisar las flotas de coches de alquiler para aumentar la eficiencia del combustible y reducir los costes.
- Ayudar a los padres a hacer un seguimiento del comportamiento de sus hijos al volante.
- Notificar automáticamente a amigos y familiares en caso de accidente de tráfico.
- Predicción y prevención de las necesidades de mantenimiento de los vehículos.
Hogares Conectados
Los dispositivos inteligentes para el hogar se centran principalmente en mejorar la eficiencia y la seguridad de la casa, así como en mejorar las redes del hogar. Dispositivos como los enchufes inteligentes supervisan el uso de la electricidad y los termostatos inteligentes proporcionan un mejor control de la temperatura. Los sistemas hidropónicos pueden utilizar sensores de IoT para administrar el jardín, mientras que los detectores de humo de IoT pueden detectar el humo del tabaco. Los sistemas de seguridad del hogar, como las cerraduras de las puertas, las cámaras de seguridad y los detectores de fugas de agua, pueden detectar y prevenir amenazas y enviar alertas a los propietarios.
Los dispositivos conectados para el hogar pueden utilizarse para lo siguiente:
- Apagar automáticamente los dispositivos que no se utilizan.
- Administrar y dar mantenimiento a las propiedades en alquiler.
- Encontrar objetos extraviados, como llaves o carteras.
- Automatizar tareas cotidianas como pasar la aspiradora, hacer el café, etc.
Ciudades Inteligentes
Las aplicaciones de IoT han hecho más eficiente la planificación urbana y el mantenimiento de las infraestructuras. Los gobiernos utilizan las aplicaciones de IoT para resolver problemas de infraestructura, salud y medio ambiente. Las aplicaciones de IoT pueden utilizarse para lo siguiente:
- Medir la calidad del aire y los niveles de radiación.
- Reducir la factura energética con sistemas de iluminación inteligentes.
- Detectar las necesidades de mantenimiento de infraestructuras críticas como calles, puentes y tuberías.
- Aumentar las ganancias mediante la administración eficiente de los aparcamientos.
Edificios Inteligentes
Edificios como los campus universitarios y los edificios comerciales utilizan aplicaciones de IoT para impulsar una mayor eficiencia operativa. Los dispositivos de IoT pueden utilizarse en edificios inteligentes para lo siguiente:
- Reducir el consumo de energía.
- Disminuir los costes de mantenimiento.
- Utilizar los espacios de trabajo de manera más eficiente.