La startup de conectividad Nodle lanzó el nanocomputador N1, un dispositivo de costo ultrabajo para habilitar dispositivos de la Internet de las cosas (IoT).
Con un costo de producción estimado de menos de 3 dólares cuando se hace a granel, el N1 es un diseño desechable e impreso que puede producirse y distribuirse en grandes cantidades. Los nanocomputadores pueden incrustarse en todo, estrenando nuevas posibilidades para un nuevo mundo conectado y sensores ubicuos.
La electrónica impresa nos resulta familiar por las etiquetas RFID adheridas a los bienes de consumo, pero se trata de dispositivos pasivos sin potencia de cálculo. El N1 lleva las cosas más lejos añadiendo procesamiento, conectividad Bluetooth y sensores. Todo el dispositivo, incluidas las pilas y las conexiones, se imprime sobre un soporte, al que sólo se añade un procesador ARM Cortex-M0 de forma convencional.
"La clave es que podemos reducir un pequeño ordenador de docenas de componentes a teóricamente dos o tres", afirma el cofundador de Nodle, Garrett Kinsman. "Imprimir un ordenador es mucho más rentable que las tecnologías clásicas de pick and place".
La ecología es esencial porque el IoT requiere dispositivos esencialmente desechables. Las baterías convencionales son una pesadilla para su eliminación debido a los productos químicos tóxicos y ocasionalmente incendiarios que contienen. El N1 funciona con una química de pila de zinc patentada llamada ZinCore que, según se afirma, "no es inflamable, corrosiva, reactiva ni tóxica". La batería de la N1 tiene una vida útil estimada de unas cinco semanas, pero también es recargable. Kinsman afirma que, si es necesario, puede añadirse una célula solar para conseguir una vida útil efectivamente ilimitada.
Dos características clave permitirán que el N1 se convierta en omnipresente: es respetuoso con el medio ambiente y de código abierto.
Ser de código abierto es igualmente importante, ya que esto fomenta todo un ecosistema de desarrolladores que pueden compartir el código e innovar utilizando el hardware. El éxito de la Raspberry Pi y el movimiento que suscitó demostraron lo que una informática mínima y de bajo coste puede hacer con una base de usuarios entusiastas. Un nanocomputador IoT necesitará el mismo apoyo diverso para impulsarlo.
"Nos inspiramos mucho en Pi y nos preguntamos cómo sería la siguiente iteración", afirma Kinsman. "Nuestro valor está en la red y el ecosistema, y no en el hardware, por lo que el open sourcing crea casos de uso más convincentes para nuestra blockchain".
Dado que Nodle gira en torno al ecosistema, quieren animar al mayor número posible de usuarios, de ahí el enfoque de código abierto. Pero mientras que las Raspberry Pis se utilizan principalmente de forma individual, la N1 es en gran medida un dispositivo conectado que se comunica a través de una conexión Bluetooth Low Energy.
Los dispositivos IoT actuales tienden a ser grandes y caros, como los altavoces inteligentes y los rastreadores de fitness, o pequeños y baratos, como las etiquetas RFID pasivas con una capacidad mínima. (Al ser pulsadas por un lector de radiofrecuencia, las RFID responden con un código identificativo, actuando como etiquetas de sujeción para la ropa en una tienda, los palés en un almacén o los artículos en una fábrica).
El N1 viene con sensores básicos de temperatura, humedad, golpes y vibraciones y niveles de luz, y se le pueden añadir fácilmente más, como acelerómetros para detectar el movimiento. La descarga de una aplicación en cualquier teléfono lo convierte en un nodo de la red Nodle, que se conecta y comunica con cualquier dispositivo Nodle dentro de su alcance a través de Bluetooth. Los nodos ya están muy extendidos y los fabricantes ven usos tempranos en el seguimiento de activos.
Los nanocomputadores acortan distancias y permiten crear dispositivos lo bastante baratos como para ser desechables y, al mismo tiempo, disponer de una importante capacidad de detección y procesamiento.
"La mayor aplicación es para la logística, el seguimiento de cosas como palés de envío, cajas y cajones", dice Kinsman.
Nodle utiliza una configuración Blockchain para proporcionar lo que Kinsman denomina un sistema de "confianza cero" , en el que la raíz de la confianza está en cada dispositivo individual. Los piratas informáticos no pueden acceder a un dispositivo individual irrumpiendo en el sistema.
"Muchos de nuestros clientes en el futuro están interesados en utilizar la cadena Nodle para asegurar flujos de datos para auditorías en el futuro, por ejemplo imágenes seguras, datos de producción de energía", afirma Kinsman.
La N1 parece ideal para cualquiera que desee una red de sensores distribuida y de bajo coste, que pueda dispersarse con seguridad por el campo. Es exactamente el tipo de diseño que el ejército estadounidense lleva tiempo estudiando.
Los sensores terrestres desatendidos o UGS suelen tener sensores sísmicos, magnéticos y acústicos para seguir los movimientos de los vehículos. Algunos se disfrazan de rocas. Una primera versión se lanzó desde el aire en Vietnam en el marco del programa Igloo White para rastrear los movimientos a lo largo de la ruta Ho Chi Minh. Cada dispositivo tenía el tamaño de un poste de valla y costaba miles de dólares, comunicándose a través de un avión especialmente equipado que sobrevolaba la zona. Las versiones modernas disponen de comunicaciones por satélite.
El ejército estadounidense planea dispersar miles de sensores de este tipo tras las líneas enemigas a través de aviones no tripulados o incluso desde globos estratosféricos. Éstos construirían una imagen completa de los movimientos de los vehículos y de las emisiones de radio en una amplia zona, con suficiente capacidad de procesamiento para identificar y localizar cada vehículo y tipo de radio. Esto permitiría ataques de precisión de largo alcance con armas como HIMARS y ATACMS.
Este tipo de IoT militar requiere sensores lo suficientemente pequeños y baratos como para ser desplegados en grandes cantidades, y el nuevo dispositivo de Nodle demuestra que esto es posible.
"Los sistemas de confianza cero serán esenciales para asegurar este tipo de sensores", añade Kinsman. "Esto ya se está convirtiendo en la norma en el Departamento de Defensa".
En el siglo XX, los militares tendían a obtener primero la mejor tecnología. Pero el rápido avance de la electrónica comercial ha cambiado eso. A principios de la década de 2000, el sistema informático táctico Land Warrior del Ejército pasó de la electrónica militar hecha a medida a dispositivos comerciales tipo tableta, más ligeros, rápidos y mucho más baratos. A medida que avanzamos en la era del Internet de las cosas, los militares pueden volver a fijarse en lo que pueden recoger del sector de consumo.
"El nanocomputador es un primer paso hacia el polvo inteligente", afirma Kinsman, que prevé dispositivos aún más pequeños que cuesten menos de un dólar en un futuro próximo.
El concepto de polvo inteligente existe desde hace décadas: diminutos dispositivos inalámbricos quizá no más grandes que un grano de arena, esparcidos por todas partes para detectar la temperatura, las vibraciones y otros factores. Estos dispositivos tendrían infinidad de aplicaciones en la industria, la agricultura, la sanidad y la seguridad, pero siempre han parecido fuera de nuestro alcance. Ahora el polvo inteligente se vislumbra en el horizonte, y el N1 es un hito en el camino.
