El ingeniero Armando Rodríguez Rodríguez ha defendido en la Universidad Pública de Navarra (UPNA) su tesis doctoral, que aborda el uso de sensores basados en fibra óptica integrados en infraestructuras de smart cities para plantear nuevas formas de monitorizar redes de agua, condiciones ambientales, estructuras o flujos de transporte sin necesidad de cableado eléctrico convencional, a través de la transmisión simultánea de energía y datos por el mismo cable. Los dispositivos han sido validados experimentalmente en condiciones reales para demostrar su viabilidad y escalabilidad.
La investigación se ha centrado en los sensores puntuales de fibra óptica, capaces de medir parámetros físicos como temperatura, humedad, presión o deformación en puntos localizados de manera muy precisa, utilizando hilos muy delgados de vidrio o plástico que transmiten luz.
Entre los casos analizados, se ha monitorizado el caudal de agua en ríos y canales mediante sensores que se deforman ligeramente al contacto con el flujo y traducen esa variación en datos útiles. Los dispositivos también se han probado para registrar condiciones ambientales como temperatura y humedad, tanto en el aire como en el suelo, lo que puede resultar de utilidad para gestionar zonas verdes, prevenir inundaciones o controlar microclimas urbanos.
La tesis de Armando Rodríguez Rodríguez ha sido dirigida por dos investigadores del Instituto de Smart Cities (ISC) de la UPNA, el catedrático Manuel López-Amo Sainz y Mikel Bravo Acha.
Alimentación a través de fibra óptica
Una de las novedades del estudio es la incorporación de la tecnología Power-over-Fiber (alimentación a través de fibra óptica), que consiste en el aprovechamiento de la energía de la luz presente en la fibra para su conversión en energía eléctrica y como información útil de comunicaciones, a través del mismo cable de fibra óptica.
Este sistema permite alimentar sensores en ubicaciones remotas o de difícil acceso sin recurrir a instalaciones eléctricas convencionales, lo que simplifica la instalación y reduce los riesgos. Además, la tesis propone el diseño de redes híbridas que combinan sensores ópticos con sensores electrónicos, integrando así las ventajas de ambos y aumentando la flexibilidad y autonomía del sistema.
La investigación también presenta sensores desarrollados con fibras especiales y materiales sensibles a cambios químicos como el nivel de acidez (pH) del agua, lo que abre la posibilidad de su uso en el control de calidad ambiental o en redes de saneamiento.
Además de su uso tradicional en telecomunicaciones, la fibra óptica puede contribuir a conseguir ciudades más inteligentes, seguras y sostenibles, gracias a la posibilidad de conectar estos sensores con redes de datos como el IoT o futuras infraestructuras basadas en 5G.