El sensor pasivo inalámbrico de Cristian Cassella, en su laboratorio, puede tomar decisiones basadas en datos detectados, mejorar la precisión y reducir el uso de energía. Crédito: Alyssa Stone/Northeastern University
El termostato de su hogar se basa en un sensor para determinar cuándo encender o apagar el calor o el aire acondicionado. Estos sensores inalámbricos son el núcleo del llamado “Internet de las cosas”, lo que permite que los dispositivos inteligentes recopilen y compartan datos.
Pero la mayoría de los sensores aún dependen de las baterías de litio tóxicas para la energía. Hasta ahora, no han podido tomar decisiones precisas por su cuenta, especialmente cuando procesan información compleja como identificar múltiples amenazas antes de activar una alarma.
Tomando prestados de la física de la materia condensada, los investigadores de la Northeastern University tienen capacidades de inteligencia integradas en una etiqueta de sensor inalámbrico, un desarrollo que tiene el potencial de revolucionar el Internet de las cosas e inteligencia artificial.
“Esta es una tecnología muy prometedora porque los sensores se pueden fabricar muy fácilmente, no constituyen una carga para el medio ambiente y no requieren ningún mantenimiento periódico”, dice Cristian Cassella, profesora asociada de ingeniería eléctrica e informática en el noreste y coautor de la investigación publicada en la revista Nature Electronics.
La mayoría de los sensores inalámbricos dependen de la energía de las ondas de radio o la luz cercana, lo que puede ser inconsistente, dice Cassella. También carecen de la capacidad de procesar las señales que detectan o realizan cálculos antes de enviar datos al lector.
La etiqueta pasiva del sensor inalámbrico que Cassella ayudó puede realizar cálculos en tiempo real en múltiples parámetros basados en su entorno inmediato. Esta innovación permite una toma de decisiones más inteligente y más eficiente en redes de sensores inalámbricos, reduciendo la necesidad de depender de recursos de nube limitados, dice Cassella.
Utilizando el modelo ISING, un concepto desarrollado en física y recientemente explotado en computación cuántica, los investigadores han desarrollado un sensor inalámbrico pasivo que puede tomar decisiones como lo hace el cerebro humano. Llamado Spin (nodo paramétrico de detección), el componente toma decisiones más precisas porque es capaz de responder a múltiples fuentes de datos simultáneamente.
“La innovación está en el hecho de que Spin puede sentir de manera más confiable y tomar mejores decisiones”, dice Cassella. “Puede hacer cosas que ningún otro sensor inalámbrico pasivo podría hacer antes, lo que podría conducir a la reducción de las emisiones de gas y el consumo de energía en edificios y centrales eléctricas y a reducciones de desperdicio a lo largo de las cadenas frías”.
Se requerirán que alrededor de 96 mil millones de sensores operen dispositivos conectados a Internet a fines de 2025, dice Cassella. La integración de la inteligencia en sensores pasivos inalámbricos permitirá que AI y los algoritmos de aprendizaje automático procesen volúmenes sin precedentes de datos de detección inalámbrica, dice.
Los investigadores construyeron un prototipo que detecta con precisión los cambios de temperatura, pero imaginan futuros prototipos para detectar la humedad, la luz y la integridad estructural de los edificios y puentes. En el futuro, las etiquetas del sensor podrían identificar la presencia de humanos o patrones más complejos en el medio ambiente, como productos químicos dañinos.
“Cada sensor inalámbrico pasivo ‘calcula y toma decisiones’ basadas en parámetros de detección local”, dice Cassella. “El nodo central no necesitará un uso profundo de los recursos en la nube y tendrá una visión mucho más clara y precisa de lo que está sucediendo”.
Más información: Nicolas Casilli et al, detección de umbral programable en dispositivos inalámbricos utilizando dinámicas Ising, Nature Electronics (2025). Doi: 10.1038/s41928-025-01392-4
Proporcionado por la Universidad del Nordeste
Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de Northeastern Global News News.northeastern.edu.
Cita: Los sensores inteligentes reducen el uso de energía al permitir una toma de decisiones más eficiente (2025, 2 de junio) Recuperado el 2 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-intelligent-sensors-energy-energy-enabling-eficience.html
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