El objetivo de esta línea de investigación consiste en definir, desarrollar y aplicar metodologías que permitan aplicar tecnologías de la instrumentación virtual y de los sistemas embebidos para su aplicación en experimentos complejos. La combinación de sistemas embebidos y de plataformas industriales como PXIe o uTCA, con el software adecuado permiten desarrollar complejos sistemas de adquisición de datos con capacidad de procesamiento rápido y en tiempo real.
Las temáticas sobre las que se trabaja en esta línea son las siguientes.
Sistemas de Adquisición de Datos Avanzados
Sistemas de adquisición de datos distribuidos
Hoy en día en la industria y en los laboratorios donde se realizan ensayos complejos, con cientos o miles de canales de medida y actuación, se utilizan herramientas que permiten coordinar y temporizar múltiples armarios con chasis con distintos tipos de DAQs. I2A2 trabaja con varios entornos de SCADA y en particular desarrolla aplicaciones utilizando EPICS.
Sistemas de adquisición de datos inteligentes
El concepto de sistema de adquisición de datos inteligente significa que ademas de adquirir la información tradicional en forma de formas de onda y valores, ahora es posible adquirir y procesar las señales en el propio dispositivo de adquisición de datos. El uso de FPGA junto a potentes convertidores ADC y DAC posibilitan implementar soluciones adaptadas a la necesidad del usuario. La combinación con técnicas de reconocimiento de patrones y machine learning dotaran a sus sistemas DAQ de nuevas capacidades que le permitirán innovar en sus procesos de medida. I2A2 utiliza diferentes tecnologias para desarrollar estas aplicaciones. La tecnología RIO/FlexRIO y cRIO de National Instruments o los sistemas basados en SoC de Altera y Xilinx son un ejemplo.
Temporización Distribuida
La implementación de sistemas de adquisición de datos distribuidos requiere el uso de herramientas de sincronización avanzadas. El protocolo PTP desarrollado en el estandard IEEE1588 es un ejemplo de potente herramienta que permite alcanzar sincronizaciones de varias decenas de ns en su sistema distribuido. I2A2 conoce esta tecnología y como aplicarla en su sistema de adquisición de datos/control distribuido. Su necesita desarrollar su hardware cumpliendo con este estandard, I2A2 integra el protocolo PTP en su plataforma embebida utilizando microcontroladores o SoC.
Instrumentación Virtual
El concepto de instrumentación virtual es uno de los conceptos más importantes hoy en día para innovar en sus sistemas de adquisición de datos y test y medida. La combinación de herramientas software como LabVIEW con plataformas harware embebidas posibilita crear potentes instrumentos y sistemas de medida de aplicación muy variada. El personal de I2A2 tiene mas de 25 años de experiencia utilizando estas tecnologías y su aplicación en plataformas hardware muy variadas. Desde tecnologías maduras como GPIB, los sistemas de instrumentacion basados en buses como VME y VXI hasta soluciones más modernas como el estandard LXI, el PXI/PXIe o incluso uTCA.
Instrumentos y sistemas empotrados
Su su empresa o laboratorio necesita innovar desarrollando nuevos conceptos de instrumentación I2A2 pone a su alcanza la posibilidad de desarrollarlos utilizando las tecnologias más novedosas que existen actualmente. ¿Quiere desarrollar un instrumento o sistemas electrónico utilizando SoC y Linux Embedded? I2A2 le proporciona todo lo necesario para llevarlo a cabo utilizando tecnologías como Zynq de XILINX, Cyclone V de Altera, Buildroot, LinuxLink de TimeSys, etc. Combinando estas tecnologías podrá prototipar rapidamente su sistema con ayuda de plataformas hardware comerciales de muy bajo coste (ZedBoard, SockIt, RaspBerry-PI, etc).
Aplicación de los sistemas avanzados de instrumentación en fusión termonuclear
I2A2 desarrolla desde 2002 una intenta línea de Investigación y Desarrollo en sistemas avanzados de instrumentación aplicados a fusión termonuclear. Los dispositivos de fusión termonuclear como, TJ-II (CIEMAT), JET( EFDA) o ITER tienen unos requisitos muy exigentes tanto en el elevado numero de canales a adquirir y a procesar como en cuanto a su sincronización e integración con middleware como EPICS. I2A2 ha desarrollado numerosas soluciones para estos entornos con ayuda de partners como el Grupo de Adquisición de Datos del CIEMAT, ITER CODAC o el grupo de adquisición de datos de JET.
Equipos Electrónicos y Sistemas Embebidos
Esta línea de trabajo, se centra en el desarrollo de productos electrónicos, y la transferencia de tecnología a las empresas.
Partiendo de la idea y de unas necesidades específicas, se realiza la ingeniera del equipo, su diseño electrónico, fabricación y puesta a punto. También se cubren las fases de mecanizado e industrialización de los diseños, así como el soporte tecnológico para el marcado CE de los mismos.
Desarrollo de instrumentos de nueva generación basados en procesadores digitales de señal y comunicaciones móviles
Utilizando técnicas de procesado digital de señales y su implementación con DSPs. Se han diseñando equipos de instrumentación acústica.
- Sistema de monitorización de ruido medioambiental para instalaciones desatendidas.
- Dosímetro con conectividad USB/Bluetooth.
Acondicionadores de señal inteligentes
Implementación de acondicionadores para sensores de infrarrojos de bajo ruido con control digital basado en FPGAs.
Sistema embarcado para determinar el estado del asfalto (seco-mojado)
Sistema que detecta el estado del asfalto mediante el ruido de rodadura emitido por el vehículo. El equipo basado en un microprocesador de bajo coste que mediante el uso de un clasificador (Vector Support Machine) realiza la clasificación del estado del asfalto, avisando al conductor y publicando el estado del mismo a la central del vehículo.
Sistema embebido de control para cámara de alta velocidad
Sistema embebido para el control de una cámara de imágenes térmicas por conexión Ethernet. Desarrollado con Linux embebido en FPGA.
Instrumentos y sistemas empotrados
Platform for Long-lasting Observation of Marine Ecosystems
PLOME proposes a spatially adaptive modular platform of independent and wirelessly connected benthic stations and autonomous underwater vehicles (AUVs) for monitoring and mapping marine ecosystems over long-lasting periods with near real-time supervision.
PLOME aims at creating a monitoring solution that has a simple deployment and is easy-to-move from an experimental site to another, without any cable installation, for coastal and deep-water environments.
Stations will provide continuous and intensive temporal observation, while AUVs will be able to provide such intensive measurement at spatial level. Each system will be powered with self-contained electric batteries, allowing a platform duration between one week to one month. AUVs will typically be docked in standby mode, allowing wireless data transmission and battery recharging for various missions. AUVs will be able to undock and perform intelligent trajectories to explore an area. Stations and AUVs will cooperate between them through acoustic or visual light communications.
Specific objectives are:
O.1 To design a framework for deep-sea marine monitoring with a platform of fixed and mobile systems.
O.2 To develop technological capabilities to enable the prolonged deployment of AUVs at deep-sea for marine observation
O.3 To develop interconnected long-lasting stand-alone stations as a strategic multiparametric platform for continuous ecosystem monitoring.
O.4 To develop an effective communication strategy combining heterogeneous technologies for the operation of the different deployed systems.
O.5 To develop techniques for processing and analyzing different kinds of marine data gathered from mobile and fixed stations.
O.6 To conduct demonstrations of the overall PLOME concept and new developments in real operational scenarios.
PLOME project has been funded under the call
“Proyectos de I+D+i en líneas estratégicas, en colaboración público-privada, del Programa Estatal de I+D+i Orientada a los Retos de la Sociedad, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2017-2020. Convocatoria 2021”.
Más información en PLOME
Monitorización de Salud Estructural
EWSHM 2014: Presentación del sistema PAMELA SHM
PAMELA SHM™ system operating autonomously and providing SHM results [11:20 min]
