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La creciente popularidad de la tecnología espectral unida a los grandes esfuerzos en investigación y desarrollo llevados a cabo en los últimos años han permitido acercar dicha tecnología hacia sectores más comerciales e industriales. De hecho, se ha observado un gran incremento del capital invertido en los mercados relacionados (ver Figura 1). Entre sus principales características destaca la amplia información espectral, más allá del rango visible del espectro electromagnético, ofrecida por los sensores de este tipo lo que permite identificar y caracterizar objetos y materiales de forma rápida, cómoda y no intrusiva.

Las cámaras espectrales más comunes que se pueden encontrar en el mercado en la actualidad son de dos tipos: hiperespectrales y multiespectrales. Las cámaras hiperespectrales son capaces de capturar cientos de longitudes de onda de la radiación electromagnética reflejada por los objetos bajo estudio. Si bien esto permite un análisis espectral muy detallado del objeto muestreado, el tratamiento de sus datos presenta el inconveniente de un elevado coste computacional y, además, el coste de adquisición de este tipo de equipos es muy alto. Es por ello, que para aplicaciones en las que no sea necesaria tanta información espectral, las cámaras multiespectrales son una buena alternativa al reducir la cantidad de información a menos de 10 bandas espectrales distribuidas a lo largo de un rango definido del espectro electromagnético. Esto se traduce en una menor complejidad a la hora de realizar el tratamiento de los datos y en un menor coste económico del equipo, aunque éste pueda seguir siendo elevado para algunos de los usuarios finales de este tipo de tecnología.

Es por lo anterior que existe la necesidad de soluciones tecnológicas de bajo coste que se traduzcan en alternativas comerciales más accesibles económicamente. La reducción de dichos costes haría posible que un mayor número de usuarios adquirieran este tipo de cámaras, beneficiando también a la clientela final al poder reducirse a su vez el coste de los servicios que contraten.

Partiendo de este contexto, se han desarrollado varias cámaras multiespectrales de bajo coste (CEBRA-M) (ver Figura 2) con características similares a las del mercado. En este sentido, se ha desarrollado una solución de tipo snapshot (ver Figura 2.1) y otra de tipo staring (ver Figura 2.2). En las cámaras de tipo snapshot existen tantos sensores y filtros ópticos como número de longitudes de onda se desea obtener de la escena a analizar, lo que permite capturar toda la información espectral en un único instante. En cambio, la cámara de tipo staring se compone de un único sensor con una rueda mecánica que transporta los filtros ópticos para capturar la información espectral deseada de cada longitud de onda. Ésta se captura a medida que cada filtro específico se sitúa debajo del sensor. Esto, por tanto, se traduce en un mayor tiempo de captura, pero en menores costes de fabricación.

Adicionalmente, las cámaras anteriores pueden ser instaladas no solo en industrias o en cualquier otro tipo de instalación terrestre, sino que pueden ser incorporadas a plataformas de vuelo no tripuladas (UAV, por sus siglas en inglés) o drones. De esta forma, las potenciales aplicaciones de ambos tipos de tecnologías (UAV y sensores espectrales) se verían ampliadas sustancialmente. Cabe mencionar que las cámaras multi e hiperespectrales han sido tradicionalmente instaladas en otro tipo de plataformas aéreas como satélites o plataformas de vuelo tripuladas. No obstante, los drones presentan ventajas muy importantes respecto a las anteriores en lo referente a costes, rapidez y movilidad, entre otras.

Así, la Figura 4 muestra un mapa del índice de vegetación conocido como Diferencia Normalizada (NDVI) generado por la anterior cámara de tipo staring siendo transportada por una plataforma aérea no tripulada.

La comunicación entre clientes/usuarios y empresas/entidades sostiene, en un alto porcentaje, la actividad de relación de negocio en ventas, postventa, soporte técnico, atención al usuario, tramitaciones, etc. Desde el asesoramiento al cliente durante la venta, por parte de un comercio, hasta la prestación de servicios a la ciudadanía, por parte de la administración pública, la comunicación es de máxima importancia en la consecución de los objetivos.

La aplicación de las directivas y planes europeos de digitalización, con el consecuente impulso al comercio online y de la administración electrónica requieren la incorporación de nuevos canales que complementen o suplan, de manera efectiva, la comunicación tradicionalmente presencial. La vía telefónica se ha venido utilizando durante décadas para tareas en las que la presencia física no era posible por algún motivo. Sin embargo, no resulta un canal idóneo en el marco de las tecnologías digitales.

Actualmente, la sociedad ha asimilado la mensajería electrónica (SMS, Whatsapp, Telegram…) como una vía de comunicación tan cotidiana como la telefonía tradicional, y la incorporación de herramientas similares como los “chats” (canales de comunicación textual) integradas dentro de las webs permiten establecer cómodamente diálogos con el personal correspondiente dentro del comercio o administración.

Por otro lado, la Inteligencia Artificial (IA) ha experimentado un sobresaliente avance y penetración en la industria y los servicios en los últimos años. En especial, el Procesamiento del Lenguaje Natural (PLN), un área de la IA que trata sobre la interpretación y generación del lenguaje humano por parte de las máquinas ha dado lugar a aplicaciones como la traducción automática, el reconocimiento de voz o los agentes conversacionales (bots). Todas estas tecnologías son cada día de uso más común por la sociedad. Los bots posibilitan mantener diálogos en lenguaje natural con las personas, permitiendo a estas últimas ordenar y recibir información por parte de las máquinas. Para lograrlo, estos bots son programados para tareas específicas mediante técnicas de aprendizaje previo.

Teniendo en cuenta lo expuesto, la solución que se presenta consiste en una plataforma online que interconecta, en un mismo canal de comunicación textual, a tres participantes: un usuario (cliente), un operador (personal de un callcenter) y un agente conversacional (bot). En este contexto, cuando un usuario inicia un diálogo (pregunta o solicita alguna información) el personal del call center atiende esta demanda mediante el establecimiento de un diálogo con el usuario.

Este flujo de preguntas y respuestas está también siendo recibido por el bot, que llevará a cabo un proceso de aprendizaje incremental y repetido sobre esta conversación y centenares más que se produzcan.

Llegado un determinado nivel de aprendizaje, el bot será capaz de responder, de forma completamente autónoma, a las preguntas o peticiones del usuario, descargando de trabajo al personal del call center y permitiendo el aumento significativo de la capacidad de carga y respuesta del mismo. Las ventajas económicas para las empresas o administraciones son evidentes, a lo que se añade la mejora del servicio para la clientela al contar con un servicio 24/7

En plena inmersión en la era digital, la ciberseguridad ha ido adquiriendo cada vez un papel más importante, siendo uno de los principales desafíos de estos tiempos. Así, el crecimiento global de las redes y la información, impulsado por la innovación tecnológica, ha permitido a la sociedad crear prosperidad y mejorar la calidad de vida. Sin embargo, este rápido cambio ha generado también un desafío a largo plazo, gestionar los riesgos de seguridad a medida que el mundo depende cada vez más de la cibernética.

En la actualidad, existen numerosos métodos de identificación para los procesos de digitalización, como la huella dactilar, el reconocimiento facial o el certificado digital, entre otros. AirSignature, introduce un novedoso método de identificación mediante el trazo aéreo de la firma de una persona, modelando los datos relacionados con el movimiento del dedo de escritura y la palma de la mano, y permitiendo comprobar si el gesto es realizado por el usuario original o no. El sistema dispone de una patente: ES2632223B2.

Para realizar este cometido, el sistema utiliza dos sensores volumétricos, los cuales realizan barridos en infrarrojo, obteniendo información relativa del movimiento de las manos del usuario, en concreto del dedo de escritura y de su palma. El rango de actuación de cada uno de estos sensores, una semiesfera de 60 cm de radio, los hace idóneos para su uso en escenarios donde se interactúe con equipos (por ejemplo ordenadores, etc.) sin necesidad de contacto, permitiendo su manejo a cierta distancia.

El usar el espectro de infrarrojo ofrece una baja dependencia a condiciones lumínicas del espectro visible, o dicho de otro modo, una menor presencia de luz no supondrá ningún problema para identificar de forma correcta al individuo.

Para su funcionamiento, el sistema de reconocimiento biométrico debe seguir dos fases: una primera, de enrolamiento, donde se registra al usuario por primera vez, quien debe realizar 15 repeticiones de su firma, de manera que se construya una base de datos suficientemente compacta con la que verificar la firma de acceso. Para ello, estas firmas se seleccionan, caracterizan y almacenan. La segunda fase, de acceso, se produce cuando el individuo selecciona su usuario de acceso y realiza la firma aérea. Una vez hecha ésta, se captura el trazo realizado y se evalúa la similitud respecto a los datos previamente almacenados. Si coinciden, se verifica al usuario y éste tiene acceso al sistema.

Cabe destacar que este sistema, además, está basado en una tecnología económica ya implantada, como es la infrarroja, e incluye un módulo de inteligencia artificial para su implementación en cualquier solución.

La Vela Latina Canaria, cuyo origen se remonta a finales del siglo XIX en el Puerto de la Luz con el transporte de pasajeros y mercancías en la bahía, ha evolucionado hasta convertirse en un deporte con un gran arraigo social en la isla de Gran Canaria, donde se mantiene un amplio seguimiento de campeonatos y regatas anuales.

Debido a su popularidad, se ha diseñado un nuevo dispositivo simulador que facilitaría el acercamiento de esta modalidad de Vela a todo el público, atrayendo no solo a la población local, sino despertando el posible interés por parte de visitantes y turistas.

En este sentido, la invención consiste en un dispositivo soporte para la simulación de navegación de Vela Latina Canaria (ES1248683), que tiene la función de simular una experiencia similar a la que se vive cuando se practica esta disciplina deportiva.

El dispositivo, inspirado en los mecanismos, funciones y características de este tipo de embarcaciones, se compone principalmente de un banco, un poste y una base. La forma del banco está parcialmente inspirada en la geometría de la embarcación, en su parte superior y más externa. Internamente, presenta un mecanismo ideado para generar, por un lado, movimientos verticales y, por otro, de basculación o de vaivén, lo cual permiten simular el comportamiento de la embarcación en el mar.

El dispositivo cuenta con accionadores para el movimiento y elementos metálicos estructurales internos para soportar el peso. Dichos elementos estructurales están recubiertos de paneles de diferentes materiales con el objetivo de transmitir la calidez de un bote de madera y dotarle de sensaciones lo más reales posible, con lo que el usuario puede experimentar una sensación similar a la que se tiene navegando al percibir el efecto de choque contra las olas sobre la embarcación, en su avance.

Además, con el fin de hacer más real la experiencia de simulación, el dispositivo se complementa con unas gafas de realidad virtual con auriculares, para favorecer una inmersión visual y auditiva; un chaleco salvavidas, cuya función es ofrecer una sensación olfativa al estar impregnado de una esencia aromática que evoca al mar; un ventilador con nebulizador, que aporta la sensación de viento y agua; y una pantalla interactiva, en la cual se puede sustituir el entorno de la navegación modificando las imágenes sobre el entorno en la que realiza la simulación.

Se trata de un sistema que permite generar textos sintéticos similar al de escritores reales con diferentes grados de aprendizaje o capacidades neurológicas y motoras. De esta forma, permite la simulación de procesos de evolución temporal del aprendizaje del escritor.
El sistema, que puede implementarse en software, en hardware o en una combinación de ambos, no requiere de un texto original para sintetizar otro que simula a escritores reales con diferentes grados de aprendizaje o capacidades neurológicas y motoras. El sistema está protegido mediante las patentes ES201600539 y US10,977,422.

Si bien existen algunos métodos que tratan de solucionar el problema técnico de generar texto manuscrito sintético, en general plantean las siguientes dificultades:

• Se basan en procesar la imagen del texto manuscrito, con lo que aumenta el tiempo de procesado.
• No simulan el aprendizaje y la variabilidad que se obtiene con la práctica, ni dan las posiciones del lápiz con su referencia temporal.

Los desafíos técnicos que resuelve el método seguido consisten en sintetizar texto similar al real simulando su evolución tanto en número de trazos, como en el perfil de velocidad del escritor según su progreso y dando la posibilidad de variar parámetros que pueden ser relacionados con patrones neurológicos o motores del aprendizaje humano de manera simple.
El procedimiento se realiza en diversas etapas:

• Etapa 1: consiste en seleccionar la trayectoria de cada letra partiendo de una trayectoria previamente almacenada. Este proceso se realiza una única vez cuando se programa el tipo de escritura u idioma que se va a aprender.
• Etapa 2: consiste en aplicar el método de evolución que selecciona una serie de puntos dependiendo de la edad del escritor.
• Etapa 3: consiste en unir las distintas letras bajo la premisa de que las líneas superiores e inferiores de la cuadrícula (grid) queden unidas.

Cada dos puntos consecutivos del grid se considera un vector. El sistema calcula el ángulo entre dos vectores consecutivos, empleando una serie de parámetros que modelan el perfil de velocidad.

Adicionalmente, se utiliza una constante asociada a cada escritor que depende de sus características motoras y, por tanto, es diferente para cada individuo. Con el efecto del paso del tiempo, esta constante puede evolucionar.

Para sintetizar problemas en el aprendizaje o en la salud neurológica del individuo, se modifican distintos parámetros, pudiendo ajustarse según el tipo de enfermedad (Parkinson, esclerosis lateral amiotrófica, Alzheimer, etc.).

El sector ganadero tiene especial relevancia en la economía de muchas regiones, debido a la producción y exportación de alimentos. Asimismo, la actividad ganadera, especialmente la dedicada al pastoreo, tiene un impacto favorable en el medioambiente, ya que ayuda a controlar la materia leñosa de los prados y las toxinas.

Por este motivo, es necesario la utilización de medios y herramientas con las que poder controlar y asegurar el bienestar animal en las explotaciones ganaderas.

La solución propuesta (protegida por patente P_202100027) se compone de un dispositivo sensor y de un método para la captación y el procesado de datos cinemáticos de animales, que permite estudiar su estado locomotor y, por tanto, su salud. El dispositivo está constituido por:

• Sensor de movimiento o biosensor: para captar los datos cinemáticos del animal durante un periodo de tiempo determinado. Este sensor tiene la característica de que no es invasivo.
• Medios de procesamiento o transductor: para convertir la señal obtenida del movimiento en una medida cuantificable y, por tanto, comparable para conocer el estado del animal.
• Elemento de memoria: para almacenar la señal de salida en un fichero informático, quedando así registrada para ulteriores comprobaciones y comparativas.

A través de estos elementos, el dispositivo realiza un modelado que permite conocer posibles deficiencias en la actividad locomotora del animal, es decir, si presenta patrones de motricidad amorfos y/o distorsionados, pudiendo establecer una predicción sobre posibles enfermedades con sintomatología en el aparato locomotor.

Así, el sistema mide y cuantifica el estado neuromotor de cada animal sin síntomas de enfermedad, de tal manera que se le puede comparar con aquellos que sí presenten síntomas, ya sean de índole locomotor u otros. Este dispositivo permite obtener métricas objetivas sobre posibles patologías en la actividad locomotora típica de los animales. De esta manera, si los márgenes de referencia son superados, se establece la recomendación de que un profesional médico evalúe al animal.

Cabe señalar que el sensor de movimiento está configurado para ser colocado en la cruz del animal o en una de sus patas, con algún mecanismo de fijación tipo arnés, correa o cinturón, con algún elemento adhesivo.

Los cultivos de microalgas son una alternativa que permite transformar eficientemente posibles agentes contaminantes desde medios líquidos (N y P) y gaseosos (CO2) en procesos de biorremediación amistosos con el medioambiente.

Para llevar a cabo estos cultivos, son necesarios fotobiorreactores cerrados o abiertos, dispositivos de dimensiones variables cuya finalidad es la producción de biomasa microalgal de forma sostenible. Estos fotobiorreactores operan, en su inmensa mayoría, utilizando luz solar. Por el contrario, la solución que se presenta supone un prototipo de fotobiorreactor basado en la tecnología de comunicaciones ópticas y en sistemas de iluminación LED.

La tecnología de comunicaciones ópticas permite controlar y modificar diferentes parámetros de la fuente de luz utilizada en el fotobiorreactor, como la intensidad lumínica, su composición espectral o su variación temporal. De esta manera, se optimiza la emisión de luz, adaptándola a las necesidades de los cultivos y mejorando su crecimiento.

El prototipo diseñado, basado en la tecnología de comunicaciones ópticas por radiación visible (VLC), sobre todo los utilizados en sistemas de comunicaciones subacuáticos (Underwater Wireless Optical Communications, UWOC), pretende afrontar un doble uso (iluminación configurable y comunicación óptica por luz visible), basado en lámparas de estado sólido aplicado al cultivo y la producción de microalgas y cianobacterias fotosintéticas.

Los sistemas de comunicaciones ópticas no guiadas, como los que se van a emplear, introducen algunos parámetros de control que permiten modificar la radiación para estimular y maximizar el crecimiento de las microalgas. Contar con cultivos bien caracterizados permite, además, analizar las prestaciones de los enlaces UWOC en entornos controlados bien parametrizados, lo que supone un conocimiento crucial en la mejora de este tipo de sistemas.

Así, por ejemplo, se podrán obtener sistemas UWOC más fiables y competitivos para sensores sumergidos en este tipo de cultivos, con los que monitorizar el crecimiento, la producción, la eficiencia fotosintética y el estado fisiológico de la biomasa producida.

De hecho, una de las innovaciones más destacadas del sistema propuesto es el uso de una tecnología de nueva implantación para la monitorización de los sensores ópticos. Se trata de las comunicaciones ópticas por cámara u OCC (Optical Camera Communications). Basada en ella nuestro sistema propone utilizar una cámara para recibir información desde los biorreactores transmitida bien por sensores con transmisores ópticos inmersos en el cultivo como de la misma fuente de luz que alimenta al cultivo y que puede ser utilizada también como transmisor óptico de datos sin afectar al funcionamiento del fotobiorreactor.
En la imagen a la derecha, se puede ver las bandas de datos transmitidas por las lámparas de los fotobiorreactores, que son inapreciables para los humanos, pero fácilmente detectables por la cámara para la extracción de datos.

CICLOPE es el resultado de hacer converger dos tecnologías en un producto destinado a múltiples aplicaciones que requieran de procesos de detección y/o identificación de objetos o definir sus propiedades de forma remota. Por un lado, la tecnología hiperespectral, y por el otro el uso de plataformas autónomas de vuelo (UAV). La tecnología hiperespectral permite obtener datos invisibles al ojo humano, el cual dispone de solo tres receptores de color (rojo, verde y azul). La información capturada por los sensores hiperespectrales en cientos de bandas, tanto en el visible (400-700 nm) como en el infrarrojo cercano (700-2500 nm), proporciona mucha información sobre la identificación, características y propiedades del objeto observado, generando una firma espectral propia de cada material que facilita la toma de decisiones en muchos procesos productivos. Se prevé que esta tecnología tendrá un gran desarrollo en los próximos años.

En lo que respecta al uso de UAVs, es innegable que este tipo de plataformas permiten acceder a información desde una perspectiva distinta a la que se obtiene a ras de suelo, y permiten acceder a sitios remotos facilitando las tareas de inspección, sobre todo aquellas que resultan repetitivas y susceptibles de ser automatizadas. Se espera que en España el sector de los drones experimente un gran avance en las próximas tres décadas.

CICLOPE es una plataforma aérea autónoma totalmente automatizada y cuya carga de pago la constituye un sensor hiperespectral en el rango VNIR (400-1000 nm) o en el rango SWIR (1000-1700 nm). Además dispone de la capacidad de albergar un sensor térmico que complementa a los hiperespectrales. Para ello se ha modificado la estructura de un Matrice 600 de la empresa Dji, dotándolo de un mini-PC de a bordo encargado de controlar y adquirir las imágenes, así como realizar cierto grado de procesamiento. Para el caso de procesamiento más complejo, los datos son comprimidos y enviados a tierra. Las cámaras hiperespectrales utilizadas son de la serie FX de la empresa finlandesa Specim (FX10 y FX17), desarrolladas inicialmente para aplicaciones industriales pero que el IUMA ha adaptado sus características para ser embarcadas en drones.

De esta forma, se puede automatizar de forma detallada una determinada misión, y la plataforma se encarga de realizar todo el trabajo de toma de datos, aterrizando de nuevo desde el mismo punto desde que se inició el proceso. Entre las aplicaciones en las que se está trabajando en este momento destaca la agricultura de precisión (por medio de la cual se monitorizan cultivos agrícolas para ver su evolución y calidad), que es el objeto de uno de los proyectos liderados por el IUMA denominado APOGEO (Agricultura de Precisión para la Mejora de la Producción Vitícola de la Macaronesia), financiado con fondos FEDER a través del Programa Interreg-MAC, 2014-2020. Otras aplicaciones en las que se está trabajando con CICLOPE están relacionadas con el medio ambiente, en concreto para la detección de plásticos y otro tipo de contaminantes en el medio marino.