15 de junio de 2021

Sistemas embebidos: ejemplos de uso en el género humano

Chip Computer CPU Hardware Icon
Los sistemas embebidos, como siempre decimos en Tribalyte Technologies, por mucho que no nos demos cuenta, son parte de nuestras vidas. De hecho, sin ellos, hoy no tendríamos muchas de las comodidades que la tecnología nos ha brindado a lo largo de los últimos sesenta años.

¿Qué es un sistema embebido?


Para quien todavía no conozca el mundo del “embebido”, de forma muy resumida, podríamos decir que un sistema embebido, también conocido como "empotrado" o "incrustado", es un tipo de sistema electrónico que, contando con un microcontrolador o microprocesador - su "cerebro" - suele encontrarse dentro de dispositivos y productos que, a través de un software (comúnmente desarrollado en C/C++ y Linux) pueden llevar a cabo funciones específicas. Un ejemplo clásico de sistema embebido es el dispositivo de una lavadora moderna. Para hacer nuestra colada es preciso seleccionar nuestro programa de lavado, es decir, pulsar unos botones que, a su vez, contando con un software, permitirán que el “sistema” arranque y que las funcionalidades elegidas se lleven a cabo perfectamente. Esto, muy en resumen y grosso modo, es lo que normalmente ocurre en todo tipo de dispositivo que contenga un sistema embebido.

Security Smartphone

¿Qué impacto han tenido los sistemas embebidos en el género humano?


Tal y como decíamos antes, los seres humanos y los sistemas empotrados llevan más de 60 años de “relación” y los últimos avances en I+D nos han dejado claro que esta alianza simbiótica de máquina/hombre va a reforzarse aún más. Y no solo en nuestro planeta, sino también en todo el espacio.
Sí, exacto, en el espacio. De hecho, no es nada casual que el primer sistema embebido realizado en la historia fuera un sistema de guía desarrollado por el MIT (Massachusetts Institute of Technology) para la NASA y que desempeñó un papel fundamental en las misiones del Apolo hacia la luna. Hoy en día, la astronáutica sigue siendo uno de los sectores que más invierte en la investigación y evolución de los sistemas embebidos. Un caso muy conocido sería, por ejemplo, el de SpaceX, la empresa estadounidense fundada por Elon Musk y que, contando con una increíble inversión en el desarrollo de software embebido, todo apunta a que va a lanzar el primer Sistema de Transporte Interplanetario (STI) para transportar al ser humano a Marte.

Pero, dejando a un lado estos casos extremos, lo que sí cabe destacar es que, a partir de los años 70, el uso de los sistemas embebidos empezó a ganar terreno en todo tipo de industria y sector (desafortunadamente, también para la realización de armamento bélico y armas tecnológicas), hasta colarse en nuestro día a día: medios de transporte, aparatos electrodomésticos, seguridad, automoción industrial, sector automovilístico, ferroviario... incluso dentro del cuerpo humano.

Sistemas embebidos y usos en el cuerpo humano


La ciencia ficción nos ha acostumbrado a pensar en el “hombre biónico” como algo amenazante, siniestro y malvado. De hecho, al escuchar "hombre biónico" u "hombre-máquina", ¿a quién no se le ocurre enseguida alguna escena de "Terminator" disparando contra todo ser vivo? También es cierto que, en el imaginario colectivo, hay ejemplos "más positivos" y pacíficos como pueden ser "RoboCop" o "El hombre Bicentenario". Pero, aparte de la ciencia ficción y de todas las referencias culturales o lugares comunes que podamos tener en nuestra sociedad, y, sobre todo, sin enfocarnos solo en el sector propio de la robótica, los progresos que la tecnología ha realizado en la aplicación de los sistemas embebidos para mejorar y potenciar la condición humana es algo evidente y, más bien, tangible.

A este respecto, hay una serie muy interesante en Netflix que habla sobre los mecanismos que mueven "nuestra máquina", nuestro organismo y que recomiendo a todo aquel que quiera profundizar en ello: Dentro del cuerpo humano.

Sistemas embebidos en la ingeniería biomédica


En el primer capítulo de esta misma serie (espero no destripar demasiado), se cuenta la historia de Jason Little, un hombre americano que perdió su brazo izquierdo tras un grave accidente y que, gracias a un increíble estudio conducido por la Profesora Ranu Jung (del departamento de Ingeniería Biomédica de la Florida International University), a través de una prótesis tecnológica, ha podido recuperar no solo las funciones mecánicas de su miembro fantasma, sino hasta las sensaciones táctiles y neuronales. Es decir, en este caso concreto, no se habla solo de una prótesis estéticamente impecable que cumple con operaciones básicas, sino de un sistema tecnológico extremadamente avanzado que supera las "barreras" del cuerpo humano y que, gracias a una serie de estimuladores de neuronas insertados directamente en el cuerpo de Jason, le permite poner en comunicación directa su cerebro con su brazo biónico.

Pero ¿qué tiene que ver todo esto con los sistemas embebidos? Pues, un pequeño detalle: el sistema en cuestión cuenta, entre otros elementos, con un Raspberry Pi 3 que es un Single-Board Computer, es decir, un ordenador completo en una sola placa (chip) y que, junto con Arduino, representa uno de los entornos de desarrollo más importantes para software y sistemas embebidos.



Otro ejemplo de integración de sistemas embebidos directamente en el cuerpo humano, sería el uso de un desfibrilador cardioversor implantable (ICD) para detectar y regular los latidos irregulares del corazón. Se trata de un dispositivo médico subcutáneo, un microprocesador que, gracias a la emisión de pequeños impulsos eléctricos, puede intervenir en el caso de que detecte alguna taquicardia ventricular peligrosa. En el campo de la electromedicina existen ya muchísimos ejemplos de equipos sanitarios que controlan, cuidan y potencian nuestra salud aprovechando la infinidad de posibilidades que los sistemas embebidos pueden proporcionarle al género humano.

Es decir, el objetivo principal de la tecnología, desde el amanecer de nuestra especie, siempre ha sido el de mejorar nuestra vida y optimizar nuestras labores. De los primeros utensilios rudimentarios del periodo neolítico, pasando por la máquina de vapor de James Watt y llegando hasta la era de la Industria 4.0.

De la industria 4.0 a la Computación Cognitiva


De hecho, cuando se habla de Industria 4.0, o sea, de la transformación digital de los procesos industriales y de producción para prácticamente cualquier tipo de sector, es imposible prescindir del papel fundamental que los sistemas embebidos han desempeñado y que, según lo previsto, se implantarán aún más a medida que nos acercamos a la quinta revolución industrial. Con el término "Industria 5.0" nos referimos a la interconexión entre hombres y máquinas gracias al uso de las tecnologías más avanzadas como la Inteligencia Artificial, el IoT (Internet of Things) y, sobre todo, el potencial inmenso de la computación cognitiva.

La computación cognitiva, también conocida como "cómputo cognitivo", en pocas palabras, consiste en el reto de reproducir e imitar el funcionamiento del cerebro humano dentro de sistemas informáticos automatizados que hacen uso de una serie interminable de datos. Y no es casualidad que hoy en día solamos referirnos a los datos como "el oro del siglo XXI". Además, dentro de este marco, desde luego, caben todos aquellos aspectos que ya se usan, por ejemplo, en el marketing digital (machine learning, deep learning, Big Data, chatbots, etc.) pero que, ahora, tienen como objetivo final no la mejora o la automatización del trabajo humano sino su completa sustitución por medio de las máquinas.

Todo tipo de maquinaria - mejor dicho la gran mayoría - ya de por sí cuenta con sistemas embebidos que, gracias al desarrollo de software específicos, permiten la automatización de los procesos industriales. La industria automovilística, aeroespacial, ferroviaria, naval, alimenticia, agrícola y un largo etcétera, hoy en día probablemente no existirían sin el uso de sistemas embebidos, PLCs, RTOS, etc.

Pero la pregunta, ahora, es distinta: ya que las máquinas dotadas de computación cognitiva prácticamente no pueden cometer errores, ¿deberíamos encomendar todo tipo de decisión u operación directamente a ellas? Si, pongamos un ejemplo, en el campo médico, un día (y en el mercado ya existe algo por el estilo) pudiéramos contar con la diagnosis hecha enteramente por uno de estos sistemas o, es más, para una cirugía, en lugar de un cirujano, en el quirófano nos encontráramos solo frente a una máquina programada para operarnos sin jamás cometer algún fallo, ¿tú qué harías?

Desarrollo de software para sistemas embebidos


Sobre este tema ya se han abiertos muchos debates y, pese a que ciencia y ética, por su naturaleza, es muy improbable que compartan la misma opinión, el entusiasmo hacia el progreso tecnológico es imposible de mantener a raya a estas alturas. Y, por mucho que la tecnología avance y que se desaten debates de bioética o bioingeniería, el papel fundamental de los sistemas embebidos en nuestra sociedad solo puede que aumente y perdure.

En Tribalyte Technologies, como expertos en el desarrollo de software embebido para diferentes sectores, nos gusta pensar en la tecnología como una herramienta preciosa para crear una sociedad equilibrada y basada en la razón. Una sociedad que hace uso del progreso para conseguir la máxima sostenibilidad, eficacia y confort. Todo lo demás, ya nos lo dirá el futuro de nuestra sociedad.



* Artículo de Alessandro Barbera Formica *



Alessandro Barbera


CMO | Ejecutivo de cuentas



BIO

Soy experto en marketing y comunicación multilingüe (It-Es-En).
La formación en startup y luego la experiencia en empresas internacionales, me han permitido desarrollar un perfil T-shaped en el mundo digital y competencias multidisciplinares en el marketing estratégico y publicitario.



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