Subscribe Us

TECNOLOGÍA. Computadoras rápidas, redes 5G y radares que atraviesan las paredes

 


Segundos después de llegar a una ciudad, los terremotos pueden causar una inmensa destrucción: las casas se derrumban, los rascacielos se convierten en escombros, las personas y los animales quedan enterrados entre los escombros.

Inmediatamente después de tal carnicería, el personal de emergencia busca desesperadamente cualquier señal de vida en lo que solía ser una casa u oficina. Sin embargo, a menudo descubren que estaban cavando en la pila de escombros equivocada y ha pasado un tiempo precioso.

Imagínese si los rescatistas pudieran ver a través de los escombros para localizar a los sobrevivientes debajo de los escombros, medir sus signos vitales e incluso generar imágenes de las víctimas. Esto se está haciendo posible rápidamente utilizando la tecnología de radar de pared transparente. 

Las primeras versiones de la tecnología que indican si una persona está presente en una habitación se han utilizado durante varios años y algunas pueden medir los signos vitales aunque en mejores condiciones que a través de los escombros.

En la actualidad, científicos e ingenieros, están usando computadoras rápidas, nuevos algoritmos y transceptores de radar que recopilan grandes cantidades de datos para permitir algo mucho más cercano a la visión de rayos X de la ciencia ficción y los cómics. Esta tecnología emergente permitirá determinar cuántos ocupantes están presentes detrás de una pared o barrera, dónde se encuentran, qué elementos podrían llevar y, en usos policiales o militares, incluso qué tipo de armadura corporal podrían estar usando.

Estos radares de pared transparente también podrán rastrear los movimientos de las personas y las frecuencias cardíaca y respiratoria . La tecnología también podría usarse para determinar a distancia todo el diseño de un edificio, hasta la ubicación de tuberías y cables dentro de las paredes, y detectar armas ocultas y trampas explosivas.

La tecnología de paredes transparentes ha estado en desarrollo desde la Guerra Fría como una forma de reemplazar la perforación de agujeros a través de las paredes para espiar. En la actualidad, hay algunos productos comerciales en el mercado, como el radar Range-R , que los agentes del orden utilizan para rastrear el movimiento detrás de las paredes.

Cómo funciona el radar

Radar significa detección y alcance por radio. Mediante ondas de radio, un radar envía una señal que viaja a la velocidad de la luz. Si la señal golpea un objeto como un avión, por ejemplo, se refleja hacia un receptor y se ve un eco en la pantalla del radar después de un cierto retraso de tiempo. Este eco se puede utilizar para estimar la ubicación del objeto.

En 1842, Christian Doppler , un físico austriaco, describió un fenómeno ahora conocido como efecto Doppler o desplazamiento Doppler, donde el cambio en la frecuencia de una señal está relacionado con la velocidad y dirección de la fuente de la señal. En el caso original de Doppler, esta era la luz de un sistema estelar binario. Esto es similar al tono cambiante de una sirena cuando un vehículo de emergencia acelera hacia usted, lo rebasa y luego se aleja. El radar Doppler utiliza este efecto para comparar las frecuencias de las señales transmitidas y reflejadas para determinar la dirección y la velocidad de los objetos en movimiento, como tormentas eléctricas y coches a toda velocidad.

El efecto Doppler se puede utilizar para detectar pequeños movimientos, incluidos los latidos del corazón y el movimiento del pecho asociados con la respiración . En estos ejemplos, el radar Doppler envía una señal a un cuerpo humano y la señal reflejada difiere según si la persona está inhalando o exhalando, o incluso según la frecuencia cardíaca de la persona. Esto permite que la tecnología mida con precisión estos signos vitales.

Cómo el radar puede atravesar las paredes

Al igual que los teléfonos móviles, los radares utilizan ondas electromagnéticas. Cuando una ola golpea paredes sólidas como paneles de yeso o paredes de madera, una fracción se refleja en la superficie. Pero el resto viaja a través de la pared, especialmente a frecuencias de radio relativamente bajas. La onda transmitida puede reflejarse totalmente si golpea un objeto metálico o incluso un humano, porque el alto contenido de agua del cuerpo humano lo hace altamente reflectante.

Si el receptor del radar es lo suficientemente sensible, mucho más sensible que los receptores de radar ordinarios, puede captar las señales que se reflejan a través de la pared. Utilizando técnicas de procesamiento de señales bien establecidas, los reflejos de objetos estáticos como paredes y muebles se pueden filtrar, lo que permite aislar la señal de interés, como la ubicación de una persona.

La clave para usar el radar para rastrear objetos al otro lado de una pared es tener una antena muy sensible que pueda captar las ondas de radio reflejadas en gran medida. Abdel-Kareem Moadi , CC BY-ND

Convertir datos en imágenes

Históricamente, la tecnología de radar ha estado limitada en su capacidad para ayudar en la gestión de desastres y la aplicación de la ley porque no ha tenido suficiente poder computacional o velocidad para filtrar el ruido de fondo de entornos complicados como follaje o escombros y producir imágenes en vivo.

Sin embargo, hoy en día, los sensores de radar a menudo pueden recopilar y procesar grandes cantidades de datos, incluso en entornos hostiles, y generar imágenes de objetivos de alta resolución. Mediante el uso de algoritmos sofisticados, pueden mostrar los datos casi en tiempo real. Esto requiere procesadores de computadora rápidos para manejar rápidamente estas grandes cantidades de datos y circuitos de banda ancha que puedan transmitir datos rápidamente para mejorar la resolución de las imágenes.

Es probable que los desarrollos recientes en la tecnología inalámbrica de ondas milimétricas , de 5G a 5G + y más, ayuden a mejorar aún más esta tecnología, proporcionando imágenes de mayor resolución a través de un ancho de banda más amplio en un orden de magnitud. La tecnología inalámbrica también acelerará los tiempos de procesamiento de datos porque reduce en gran medida la latencia, el tiempo entre la transmisión y la recepción de datos.

Este radar de laboratorio que penetra en la pared proporciona más detalles que los sistemas comerciales actuales. Aly Fathy

Una mejor electrónica promete radares portátiles

Los sistemas de radar en las frecuencias bajas que normalmente se requieren para ver a través de las paredes son voluminosos debido al gran tamaño de la antena. La longitud de onda de las señales electromagnéticas corresponde al tamaño de la antena. Los científicos han estado impulsando la tecnología de radar de pared transparente a frecuencias más altas para construir sistemas más pequeños y portátiles.

Además de proporcionar una herramienta para los servicios de emergencia, las fuerzas del orden y el ejército, la tecnología también podría usarse para monitorear a los ancianos y leer los signos vitales de los pacientes con enfermedades infecciosas como COVID-19 desde el exterior de una habitación de hospital.

Una indicación del potencial del radar de pared transparente es el interés del Ejército de los EE.UU. Buscan tecnología que pueda crear mapas tridimensionales de edificios y sus ocupantes casi en tiempo real. Incluso están buscando un radar de pared transparente que pueda crear imágenes de rostros de personas que sean lo suficientemente precisas para que los sistemas de reconocimiento facial identifiquen a las personas detrás de la pared.

Ya sea que los investigadores puedan o no desarrollar un radar de pared transparente que sea lo suficientemente sensible como para distinguir a las personas por sus rostros, es probable que la tecnología se mueva mucho más allá de las manchas en una pantalla para dar a los socorristas algo así como poderes sobrehumanos.

Fuente: The Conversation.


Publicar un comentario

0 Comentarios