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Letras Universidad de Sevilla

Proyecto de investigación


Ecosistema Inteligente para un Transporte de Mercancías Sostenible, Seguro e Integrado

Responsable: Ramón González Carvajal / Fernando Muñoz Chavero
Tipo de Proyecto/Ayuda: Plan Estatal 2013-2016 Retos - Proyectos I+D+i
Referencia: TEC2013-47286-C3-1-R
Fecha de Inicio: 01-01-2014
Fecha de Finalización: 30-06-2017

Empresa/Organismo financiador/es:

  • Ministerio de Economía y Competitividad

Equipo:

Resumen del proyecto:

El proyecto coordinado ha conseguido su principal objetivo propuesto, es decir, la implementación de un ecosistema inteligente de transporte de mercancías para mejorar la eficiencia, seguridad y sostenibilidad de este tipo de sistemas.

De una manera más concreta, se han logrado los objetivos propuestos en los siguientes escenarios:

  1. Interior de los contenedores: se ha implementado un sistema de microsensores para la recopilación de datos ambientales del contenedor. Con este objetivo se ha innovado respecto al empleo de técnicas de diseño microelectrónico de bajo consumo para:
    • - Aplicaciones de captación de energía de este entorno: se ha propuesto una arquitectura de referencia de captación de energía ambiental multifuente. Se han desarrollado circuitos de ultra bajo consumo para captación eficiente de energía ambiental, entre ellos una nueva familia lógica CMOS.
    • - Acondicionamiento de estos sensores: se han realizado aportaciones al diseño de los frond-ends analógicos a nivel de bloques funcionales de ultrabajo consumo, tales como amplificadores de carga, transconductores y amplificadores clase AB, así como convertidores A/D basados en técnicas de aproximaciones sucesivas (SAR) con alta eficiencia en entornos hostiles de radiación y en arquitectura sigma-delta, debido a su alta eficiencia energética.
  2. Exterior de los contenedores:
    • - Se ha diseñado e implementado una red de sensores inalámbrica reconfigurable, de bajo consumo, alta densidad de nodos y gran autonomía, para funcionalidades de monitorización y seguimiento de mercancías, a partir de la geolocalización de los contenedores. Para implementar la red final se elegido el estándar IEEE 802.15.4g. Paralelamente, se han estudiado diferentes estrategias de ahorro energético basado en la hibernación de la red de forma sincronizada y diferentes algoritmos de localización de contenedores. Finalmente, la red implementada ha sido integrada con el resto del sistema.
    • - Adicionalmente se ha investigado su adaptación a entornos radio complejos de apilado de contenedores, modelando el canal radio y caracterizando una red basada en 802.15.4 para aplicaciones en transporte intermodal. Se ha mejorado una herramienta de modelado 3D de canal radio y se ha empleado en entornos vehiculares.
  3. Interfaz entre el interior y exterior de los contenedores: diseño de un sistema de comunicación basado en ultrasonidos. Dichas técnicas basadas en ultrasonidos (basadas a su vez en tecnologías piezoeléctricas) se han elegido por su carácter no invasivo, resultando en una de las principales innovaciones del proyecto. Se ha diseñado un esquema de transmisión/recepción básico para tasa de datos reducida basada en una modulación BPSK, elegida por su robustez y bajo consumo, y un sistema de mayor tasa de datos basado en OFDM.
  4. Modelos de optimización y algoritmos basados en inteligencia artificial que, a partir de la lectura de los datos procedentes de la red de sensores, integrados en la plataforma SILU, permiten la planificación de las operativas portuarias: buque, almacenado y apilado en patio, y transferencia a otros modos de transporte, así como la monitorización de mareas y situación de calado en la ría de acceso en el caso del estudio (Puerto de Sevilla) para la planificación de la navegación en la ría.
  5. Desarrollo de un Sistema Logístico Unificado que proporciona acceso a la información logística de forma completa, objetiva, confiable y verificable por parte de los distintos actores del proceso logística de intercambio modal en la terminal portuaria de contenedores vía Internet y en tiempo real.

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