{"id":201075,"date":"2020-01-24T09:29:51","date_gmt":"2020-01-24T12:29:51","guid":{"rendered":"https:\/\/embarcados.com.br\/sensores-y-actuadores-iot\/"},"modified":"2024-11-11T20:56:33","modified_gmt":"2024-11-11T23:56:33","slug":"sensores-y-actuadores-iot","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/embarcados.com.br\/es\/sensores-y-actuadores-iot\/","title":{"rendered":"Sensores y actuadores IoT"},"content":{"rendered":"<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_82_2 counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-custom ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">\u00cdNDICE DE CONTE\u00daDO<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a href=\"#\" class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" aria-label=\"Alternar tabla de contenidos\"><span class=\"ez-toc-js-icon-con\"><span class=\"\"><span class=\"eztoc-hide\" style=\"display:none;\">Toggle<\/span><span class=\"ez-toc-icon-toggle-span\"><svg style=\"fill: #333333;color:#333333\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewBox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path d=\"M6 6H4v2h2V6zm14 0H8v2h12V6zM4 11h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2zM4 16h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2z\" fill=\"currentColor\"><\/path><\/svg><svg style=\"fill: #333333;color:#333333\" class=\"arrow-unsorted-368013\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"10px\" height=\"10px\" viewBox=\"0 0 24 24\" version=\"1.2\" baseProfile=\"tiny\"><path d=\"M18.2 9.3l-6.2-6.3-6.2 6.3c-.2.2-.3.4-.3.7s.1.5.3.7c.2.2.4.3.7.3h11c.3 0 .5-.1.7-.3.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7zM5.8 14.7l6.2 6.3 6.2-6.3c.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7c-.2-.2-.4-.3-.7-.3h-11c-.3 0-.5.1-.7.3-.2.2-.3.5-.3.7s.1.5.3.7z\"\/><\/svg><\/span><\/span><\/span><\/a><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 eztoc-toggle-hide-by-default' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/embarcados.com.br\/es\/sensores-y-actuadores-iot\/#Sensores-y-actuadores-IoT\" >Sensores y actuadores IoT<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/embarcados.com.br\/es\/sensores-y-actuadores-iot\/#Ejemplo-de-uso-de-actuadores-y-sensores-para-funciones-IoT-sencillas-como-preparar-una-taza-de-te\" >Ejemplo de uso de actuadores y sensores para funciones IoT sencillas, como preparar una taza de t\u00e9<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/embarcados.com.br\/es\/sensores-y-actuadores-iot\/#Puntos-clave\" >Puntos clave:<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">El Internet de las Cosas (IoT) aporta el valor de la tecnolog\u00eda de la informaci\u00f3n al mundo f\u00edsico. Combinando sensores y actuadores con redes inform\u00e1ticas, podemos detectar lo que ocurre en el mundo f\u00edsico, poner estas lecturas a disposici\u00f3n de algoritmos de software, calcular resultados basados en las lecturas y, por \u00faltimo, dirigir a los actuadores para que utilicen estos c\u00e1lculos para modificar el mundo f\u00edsico. Por lo general, estas redes son de bucle cerrado, lo que significa que el par\u00e1metro f\u00edsico que controla un actuador es inmediatamente le\u00eddo de nuevo en el sistema por un sensor, cerrando un bucle continuo en tiempo real y permitiendo una estrecha supervisi\u00f3n y control de los procesos f\u00edsicos.  <\/span><\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Sensores-y-actuadores-IoT\"><\/span>Sensores y actuadores IoT<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">El IoT a\u00f1ade actuadores a las redes inform\u00e1ticas y el control del mundo f\u00edsico que proporcionan a\u00f1ade capas de complicaci\u00f3n a las aplicaciones IoT. En el pasado, los problemas del sistema, como errores de software, fallos de seguridad inform\u00e1tica o fallos de componentes, pod\u00edan causar una gran preocupaci\u00f3n a los responsables inform\u00e1ticos, porque sus datos pod\u00edan corromperse, perderse o ser robados. Cuando se a\u00f1aden actuadores a la red -especialmente si \u00e9stos controlan sistemas potentes o peligrosos como locomotoras, reactores, subestaciones, veh\u00edculos o dispositivos m\u00e9dicos-, si los sistemas son pirateados o sufren fallos, pueden producirse graves da\u00f1os materiales, lesiones personales o incluso la muerte. Por tanto, debemos tener especial cuidado con los dispositivos conectados (las cosas IoT), como la integridad y la seguridad del sistema, si se incluyen actuadores.   <\/span><\/p>\n\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">La mayor\u00eda de los sensores y actuadores incluyen tipos de transductores. Los transductores son dispositivos que convierten una forma de energ\u00eda en otra. Por ejemplo, los frenos de tu coche convierten la energ\u00eda mec\u00e1nica en energ\u00eda t\u00e9rmica. En los sistemas IoT, casi todos los sensores utilizan algunos par\u00e1metros f\u00edsicos y los transforman en se\u00f1ales el\u00e9ctricas. Del mismo modo, casi todos los actuadores de los sistemas IoT captan se\u00f1ales el\u00e9ctricas y las convierten en alg\u00fan tipo de salida f\u00edsica. Los par\u00e1metros f\u00edsicos utilizados en los sistemas IoT recorren todo el libro de la f\u00edsica. Pueden ser el\u00e9ctricos (tensi\u00f3n, corriente, potencia, resistencia, capacidad, inductancia, frecuencia, fase, etc.), mec\u00e1nicos (posici\u00f3n, velocidad, aceleraci\u00f3n, peso, direcci\u00f3n de la br\u00fajula, gravedad, fuerza, tensi\u00f3n, presi\u00f3n, flujo, par, campo magn\u00e9tico, etc.), ac\u00fasticos (sonido, vibraci\u00f3n, movimiento s\u00edsmico, etc.), de imagen (intensidad de la luz, etc.).), de imagen (intensidad de la luz, c\u00e1maras, monitores, infrarrojos (IR), detecci\u00f3n y alcance de la luz (LiDAR, etc.), qu\u00edmicos (concentraciones de potencial de hidr\u00f3geno (pH ), composici\u00f3n, pureza, etc.), m\u00e9dicos (frecuencia cardiaca, respiraci\u00f3n, presi\u00f3n sangu\u00ednea, temperatura, electroencefalograma (EEG), etc.) y muchos m\u00e1s. Hay literalmente miles de tipos de sensores para todos estos par\u00e1metros f\u00edsicos y para la mayor\u00eda de los par\u00e1metros que se pueden detectar, y existe un actuador anal\u00f3gico para modificar ese par\u00e1metro en el mundo f\u00edsico.<\/span><\/p>\n\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">Los sensores suelen incluir un elemento sensor bruto o transductor y una cadena de procesamiento de se\u00f1ales para poner las lecturas brutas a disposici\u00f3n de los ordenadores conectados en red. A menudo, el elemento sensor en bruto -algo como un termistor, un aceler\u00f3metro, un micr\u00f3fono o un sensor de luz- produce una se\u00f1al anal\u00f3gica modesta\/simple. Esta se\u00f1al debe pasar por una cadena de procesamiento de se\u00f1ales que amplifica, filtra y convierte la se\u00f1al bruta en un formato que nuestros ordenadores de control y su software puedan introducir. Esto suele implicar una conversi\u00f3n anal\u00f3gica a digital y alg\u00fan tipo de interfaz inform\u00e1tica, como I\u00b2C o USB. Los sensores sofisticados utilizan t\u00e9cnicas de procesamiento digital de se\u00f1ales para filtrar, acondicionar, promediar y formatear las lecturas del sensor en el dominio digital.    <\/span><\/p>\n\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">Los actuadores tienen funciones inversas. La salida digital de los ordenadores de control y su software se env\u00eda a trav\u00e9s de una interfaz a controladores que recogen las se\u00f1ales y las convierten en las entradas que requiera el transductor del actuador. Suelen consistir en un convertidor digital-anal\u00f3gico, un filtro de salida y alg\u00fan tipo de amplificador. Cada vez se emplean m\u00e1s t\u00e9cnicas digitales, como procesadores de se\u00f1ales digitales (DSP) y amplificadores de clase D, en los actuadores para hacerlos m\u00e1s precisos, sensibles y eficientes energ\u00e9ticamente.   <\/span><\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Ejemplo-de-uso-de-actuadores-y-sensores-para-funciones-IoT-sencillas-como-preparar-una-taza-de-te\"><\/span>Ejemplo de uso de actuadores y sensores para funciones IoT sencillas, como preparar una taza de t\u00e9<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">A menudo, el n\u00famero y la diversidad de sensores y actuadores en las redes es inesperadamente alto. P\u00e1rate un momento a pensar en tu smartphone y en todos los tipos de sensores y actuadores que incluye. Para ilustrar mejor este punto, consideremos un sistema robotizado para preparar tazas de t\u00e9. En Star Trek la Nueva Generaci\u00f3n, el capit\u00e1n Pickard se acercaba a su replicador de comida y dec\u00eda \u00abT\u00e9, Earl Grey, caliente\u00bb y en unos segundos se lo serv\u00edan. Aunque los transductores necesarios para materializar una sabrosa bebida en segundos a partir de pura energ\u00eda no existan, al menos todav\u00eda, consideremos un sistema pr\u00e1ctico que pueda realizar una funci\u00f3n similar y examinemos todos los sensores y actuadores que podr\u00eda contener una versi\u00f3n totalmente posible:    <\/span><\/p>\n\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">El primer paso de este proceso es aceptar la petici\u00f3n del usuario. La solicitud puede realizarse a trav\u00e9s de un teclado (sensores de bot\u00f3n simples), un teclado capacitivo (sensores de capacitancia), un micr\u00f3fono (sensores de sonido) o una c\u00e1mara de b\u00fasqueda de gestos (sensores de imagen). Las solicitudes tambi\u00e9n pueden llegar a trav\u00e9s de una red inform\u00e1tica mediante tipos de conexi\u00f3n que pueden incluir fibra (sensores \u00f3pticos), inal\u00e1mbrica (sensores de radiofrecuencia) o por cable (sensores el\u00e9ctricos). Un procesador local acepta esta entrada y coordina los sensores y actuadores de la m\u00e1quina como un sistema de control en tiempo real. Si se trata de una m\u00e1quina expendedora, otros sensores y actuadores aceptan la moneda o las tarjetas de cr\u00e9dito y comprueban que sean aut\u00e9nticas (Figura 1).    <\/span><\/p>\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/embarcados.com.br\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/Sensores-e-Atuadores-IoT-2-1-627x418.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-80010\"\/><\/figure>\n\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">Figura 1: Imagen de una m\u00e1quina de bebidas (Fuente: Mouser) <\/span><\/p>\n\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">Los sensores controlan continuamente la temperatura y la presi\u00f3n del agua de infusi\u00f3n en el dep\u00f3sito. Un calentador de resistencia sirve como actuador que controla la temperatura del agua. Si hay un dep\u00f3sito de agua fr\u00eda para bebidas infusionadas fr\u00edas, tiene sus propios sensores de temperatura y presi\u00f3n, y quiz\u00e1s un m\u00f3dulo Peltier como actuador para proporcionar refrigeraci\u00f3n termoel\u00e9ctrica. Hay bucles de retroalimentaci\u00f3n desde los sensores, el procesador de control y los actuadores para garantizar que el agua est\u00e1 a la temperatura deseada para una fermentaci\u00f3n \u00f3ptima.   <\/span><\/p>\n\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">A continuaci\u00f3n, tenemos que seleccionar una bolsita de t\u00e9. Nuestra m\u00e1quina puede tener un almac\u00e9n de bolsitas de t\u00e9 de distintos tipos que representan las variedades que puede fabricar. Los sensores confirman la presencia de las bolsitas, quiz\u00e1 \u00f3ptica o mec\u00e1nicamente. Los actuadores rob\u00f3ticos utilizan motores para colocar el cargador en la posici\u00f3n correcta y bajar la bolsa de t\u00e9 seleccionada a la estaci\u00f3n de infusi\u00f3n. Otro actuador rob\u00f3tico puede mover la taza hasta la estaci\u00f3n de infusi\u00f3n y los sensores confirman que est\u00e1 colocada correctamente.    <\/span><\/p>\n\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">Ahora los actuadores de las v\u00e1lvulas se abren para dejar entrar el agua en la estaci\u00f3n de fermentaci\u00f3n. Los sensores ultras\u00f3nicos de nivel miden la cantidad de taza y cortan las v\u00e1lvulas en el momento adecuado. Los sensores t\u00e9rmicos controlan la temperatura del t\u00e9 mientras se prepara. Los motores que bajan la bolsa de t\u00e9 pueden sumergirla suavemente hacia arriba y hacia abajo para facilitar la dispensaci\u00f3n. Un sensor \u00f3ptico puede medir el color del t\u00e9 para retirar la bolsita cuando se alcanza la intensidad deseada. Un actuador, como un solenoide, puede liberar la bolsa de t\u00e9 usada en el contenedor de residuos.     <\/span><\/p>\n\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">Otros actuadores pueden a\u00f1adir los condimentos seleccionados, por ejemplo, un dispensador controlado por motor para medir el az\u00facar o la nata, o una v\u00e1lvula para a\u00f1adir miel. Los sensores \u00f3pticos, de peso o ultras\u00f3nicos de las cajas de condimentos comprueban que el suministro sea adecuado y que los dispensadores midan correctamente. Una cucharilla robotizada -que requiere varios actuadores motorizados para colocarla, moverla y limpiarla- da un \u00faltimo batido y los actuadores abren la puerta de suministro y presentan la taza al usuario.  <\/span><\/p>\n\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">As\u00ed que utilizar t\u00e9cnicas de IoT para automatizar algo tan sencillo como preparar una taza de t\u00e9 podr\u00eda requerir varias docenas de sensores y actuadores, sus circuitos de interfaz, un procesador bastante sofisticado y mucho software. No s\u00e9 si merece la pena fabricar una m\u00e1quina as\u00ed hoy, pero a medida que sigan aumentando las capacidades de los sensores y actuadores y bajando sus costes, es probable que empiecen a aparecer sistemas de este tipo. <\/span><\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Puntos-clave\"><\/span><span style=\"font-weight: 400;\">Puntos clave:<\/span><span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li style=\"font-weight: 400;\"><span style=\"font-weight: 400;\">Los sensores y actuadores son los elementos que definen las redes del Internet de las Cosas.<\/span><\/li><li style=\"font-weight: 400;\"><span style=\"font-weight: 400;\">Se necesitan muchos componentes electr\u00f3nicos para amplificar, acondicionar e interconectar las se\u00f1ales de los transductores brutos con los procesadores de control.<\/span><\/li><li style=\"font-weight: 400;\"><span style=\"font-weight: 400;\">Se necesita un n\u00famero sorprendentemente grande de diferentes tipos de sensores y actuadores para realizar funciones sencillas de IoT, incluso para preparar una taza de t\u00e9.<\/span><\/li><\/ul>\n\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">Art\u00edculo escrito originalmente por <\/span><span style=\"font-weight: 400;\">Charles Byers<\/span> <span style=\"font-weight: 400;\">para Mouser Electronics: <\/span><a href=\"https:\/\/br.mouser.com\/blog\/blog\/blog\/iot-actuators-and-sensors\"><span style=\"font-weight: 400;\">Accede al texto original en el enlace. <\/span><\/a><span style=\"font-weight: 400;\">Traducido por Equipe Embarcados.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Los sensores y actuadores son los elementos que definen las redes del Internet de las Cosas. Consulta el texto de Mouser Electronics. <\/p>\n","protected":false},"author":6814,"featured_media":164892,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[25795],"tags":[25682],"series":[],"aplicacao":[],"class_list":["post-201075","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-internet-das-coisas-es","tag-mouser"],"acf":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/embarcados.com.br\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/Sensores-e-Atuadores-IoT.png","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/embarcados.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/201075","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/embarcados.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/embarcados.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/embarcados.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6814"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/embarcados.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=201075"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/embarcados.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/201075\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":201079,"href":"https:\/\/embarcados.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/201075\/revisions\/201079"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/embarcados.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/164892"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/embarcados.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=201075"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/embarcados.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=201075"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/embarcados.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=201075"},{"taxonomy":"series","embeddable":true,"href":"https:\/\/embarcados.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/series?post=201075"},{"taxonomy":"aplicacao","embeddable":true,"href":"https:\/\/embarcados.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/aplicacao?post=201075"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}