Sistema inteligente

Los sistemas inteligentes son sistemas (normalmente sistemas informáticos o sistemas electrónicos ) que pueden incorporar y realizar funciones de detección , actuación y control para analizar una situación, basándose en datos adquiridos y tomar decisiones de forma predictiva o adaptativa , realizando así acciones inteligentes. En la mayoría de los casos, la inteligencia /"inteligencia" del sistema se puede atribuir a la operación autónoma basada en el control de bucle cerrado , la gestión de recursos y las capacidades de conexión en red .

Los sistemas inteligentes suelen estar compuestos por diversos componentes:

• Sensores para adquisición de señales
• Elementos que transmiten la información a la unidad de mando y control
• Unidades de mando y control que toman decisiones y dan instrucciones basadas en la información disponible
• Componentes que transmiten decisiones e instrucciones
• Actuadores que realizan o desencadenan la acción requerida

Muchos sistemas inteligentes evolucionaron a partir de microsistemas . Combinan tecnologías y componentes de la tecnología de microsistemas (dispositivos eléctricos, mecánicos, ópticos y fluídicos miniaturizados) con otras disciplinas como la biología, la química, la nanociencia o las ciencias cognitivas .

Hay tres generaciones de sistemas inteligentes:

• Sistemas inteligentes de primera generación: dispositivos de reconocimiento de objetos , monitorización del estado del conductor y dispositivos multifuncionales para cirugía mínimamente invasiva
• Sistemas inteligentes de segunda generación: órganos artificiales miniaturizados activos como implantes cocleares o páncreas artificiales , sistemas avanzados de gestión de energía y redes de sensores ambientales
• Sistemas inteligentes de tercera generación: combinan “inteligencia” técnica y funciones cognitivas para poder proporcionar una interfaz entre el mundo virtual y el físico

Un desafío importante en la tecnología de sistemas inteligentes es la integración de una multitud de componentes diversos, desarrollados y producidos con tecnologías y materiales muy diferentes. El enfoque se centra en el diseño y la fabricación de productos y servicios comercializables completamente nuevos para aplicaciones especializadas (por ejemplo, en tecnologías médicas) y para aplicaciones de mercado masivo (por ejemplo, en las industrias automotrices).

En un contexto industrial, y cuando se hace hincapié en la combinación de componentes con el objetivo de fusionar sus capacidades funcionales y técnicas en un sistema interoperable , se utiliza el término "integración de sistemas inteligentes". Este término refleja el requisito industrial y el desafío particular de integrar diferentes tecnologías, tamaños de componentes y materiales en un solo sistema.

El enfoque de sistemas exige un diseño y una fabricación integrados y debe reunir planteamientos y soluciones tecnológicas interdisciplinarios ( tecnologías convergentes ). Por tanto, las empresas manufactureras y los institutos de investigación se enfrentan a retos en términos de conocimientos tecnológicos especializados, mano de obra cualificada, herramientas de diseño y equipos necesarios para la investigación, el diseño y la fabricación de sistemas inteligentes integrados.

Los sistemas inteligentes abordan desafíos ambientales, sociales y económicos como los recursos limitados, el cambio climático, el envejecimiento de la población y la globalización. Por ese motivo, se utilizan cada vez más en un gran número de sectores. Los sectores clave en este contexto son el transporte, la atención sanitaria, la energía, la seguridad, la logística, las TIC y la fabricación.

En términos de desafíos medioambientales, las soluciones inteligentes para la gestión y distribución de energía, el control inteligente de accionamientos eléctricos, la logística inteligente o la gestión de instalaciones energéticamente eficientes podrían, de aquí a 2020, reducir las emisiones globales en un 23%, con un equivalente a 9,2 Gt _de CO2e .

En el sector automotriz , la integración de sistemas inteligentes será un factor clave para los sistemas de pre-colisión y las funciones predictivas de asistencia al conductor para alcanzar el objetivo del Plan de Acción de Seguridad Vial de reducir a la mitad el número de muertes en el tráfico para 2020. Además, los sistemas inteligentes se consideran fundamentales para la movilidad sostenible y energéticamente eficiente, por ejemplo, la tracción híbrida y eléctrica.

Los sistemas inteligentes también contribuyen considerablemente al desarrollo de la futura Internet de las cosas , ya que proporcionan una funcionalidad inteligente a los objetos cotidianos, por ejemplo, a los bienes industriales en la cadena de suministro , o a los productos alimenticios en la cadena de suministro de alimentos. Con la ayuda de la tecnología RFID activa , sensores inalámbricos, capacidad de detección y respuesta en tiempo real, eficiencia energética, así como funcionalidad de red, los objetos se convertirán en objetos inteligentes. Estos objetos inteligentes podrían ayudar a las personas mayores y discapacitadas. El seguimiento y control cercano de los productos alimenticios podría mejorar el suministro y la calidad de los alimentos. Los bienes industriales inteligentes podrían almacenar información sobre su origen, destino, componentes y uso. Y la eliminación de residuos podría convertirse en un proceso de reciclaje individual verdaderamente eficiente .

Armatix desarrolló una pistola que utiliza un reloj de pulsera con RFID activo para funcionar.

En el sector sanitario, la tecnología de sistemas inteligentes permite disponer de mejores herramientas de diagnóstico, un mejor tratamiento y una mejor calidad de vida para los pacientes, reduciendo al mismo tiempo los costes de los sistemas de salud públicos. Los avances clave en este sector son los dispositivos miniaturizados inteligentes y los órganos artificiales, como el páncreas artificial o los implantes cocleares .

Por ejemplo, los dispositivos de laboratorio en un chip tienen sensores bioquímicos que detectan marcadores moleculares específicos en los fluidos o tejidos corporales. Pueden incluir múltiples funcionalidades, como la toma de muestras, la preparación de las mismas y el pretratamiento de las mismas, el procesamiento y almacenamiento de datos, sistemas implantables que pueden ser reabsorbidos por el cuerpo después de su uso, sensores no invasivos basados ​​en principios transdérmicos o dispositivos para la administración reactiva de medicamentos. En el ámbito de la atención sanitaria, los sistemas inteligentes suelen funcionar de forma autónoma y dentro de redes, porque esos sistemas pueden proporcionar monitorización, diagnóstico, interacción con otros dispositivos y comunicación en tiempo real con el paciente o el médico.

• Internet de las cosas
• Aprendizaje automático
• Microbótica
• Abeja robótica
• Red inteligente
• Ciudad inteligente
• Sistemas microelectromecánicos
• Inteligencia artificial de las cosas

• Akhras, G., "Materiales inteligentes y sistemas inteligentes para el futuro", Revista militar canadiense , 08/2000
• Programa de trabajo de la Comisión Europea sobre TIC 2007-2008 [1]
• Programa de trabajo de la Comisión Europea sobre TIC 2009-2010 [2]
• Gessner, Thomas, ed. (2008). Integración de sistemas inteligentes 2008: 2.ª conferencia y exposición europea sobre cuestiones de integración de sistemas miniaturizados: MEMS, MOEMS, IC y componentes electrónicos, Barcelona, ​​España, 9 y 10 de abril de 2008. Berlín: VDE-Verlag. ISBN 978-3-8007-3081-0.
• Gessner, Thomas (2007). Integración de sistemas inteligentes 2007 París, Francia 27. - 28.03.2007; con CD-ROM . Berlín Offenbach: VDE-Verl. ISBN 978-3-8007-3009-4.
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• Meyer, G. et al.: Microsistemas avanzados para aplicaciones automotrices 2009: sistemas inteligentes para seguridad, sustentabilidad y comodidad, Springer 2009
• Internet de las cosas en 2020: una hoja de ruta para el futuro, 2008 [3]
• Documento de estrategia “Sistemas inteligentes para el vehículo totalmente eléctrico”, 2008 [4]
• Varadan, VK: Manual de sistemas y materiales inteligentes , Inst Of Physics Pub, Londres 2005
• Wadhawan, VK: Estructuras inteligentes , Oxford University Press 2005
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• La Plataforma Tecnológica Europea para la Integración de Sistemas Inteligentes (EPoSS)
  • Agenda de investigación estratégica de EPoSS 2017
  • Presentación de productos Smart Systems Integrated®
• Smart Systems Integration 2009: conferencia y exposición europea
• Sistemas inteligentes para vehículos de carretera limpios, seguros y compartidos: 22.º Foro internacional sobre microsistemas avanzados para aplicaciones automotrices (AMAA 2018)