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Teléfonos móviles como pluviómetros 2006-05-13


Es sorprendente los usos inesperados que se dan a los conocimientos tecnocientíficos. Es muy habitual que el descubridor piense que va a ser muy útil para una cosa y resulte que su mayor uso se haga en otras totalmente diferentes. Por ejemplo, la mayor utilización del radar es en la cocina. El horno de microondas no es nada más que un radar enjaulado. Enjaulado dentro de una caja metálica, con una puerta frontal.
Estamos convencidos de que Sir Robert Watson-Wat, al que se considera el inventor del radar, nunca pensó que su uso más extendido fuera para calentar alimentos en las cocinas de los hogares de todo el mundo.
¿Quién le iba a decir a Theodore H. Maiman, el inventor del láser, que su uso más habitual sería el de oír música en los CDs y ver películas en los DVDs?
Recientemente científicos israelitas nos han sorprendido con una extraña utilización de las antenas de telefonía móvil: las están usando como pluviómetros. Lo sorprendente es que dan la misma precisión que los clásicos. Y más sorprendente aún, el costo es muy pequeño pues no se instala nada; únicamente se pide a las compañías telefónicas que pasen a los científicos los datos de servicio que se han enviado las “antenas” entre sí.

Hemos dicho antena de telefonía móvil por decirlo de modo corto; pero realmente en las antenas hay mucho más; hay un emisor muy sofisticado, controlado por ordenador, que dirige el haz de emisión y de recepción únicamente donde están los teléfonos con los que dialoga. También habla con las antenas que están próximas, y es en las señales que intercambian en ese diálogo de donde se saca la cantidad de lluvia que ha caído, o que está cayendo.)

La lluvia atenúa la señal de radio que usan los teléfonos móviles.
Nadie se sorprenderá si decimos que una fuerte lluvia oscurece la luz que nos llega del Sol. No sólo por las nubes. La propia agua impide parcialmente el paso de la luz: la atenúa.
Recordemos que la luz no es nada más que una onda de radio. No es otra cosa. Por eso, no debería sorprendernos saber que a las señales de radio—sobre todo las que se usan en telefonía móvil—les ocurre lo mismo: la lluvia atenúa la señal.
En las antenas de telefonía móvil la potencia de emisión que se produce entre antenas y entre la antena y los teléfonos no es siempre la misma; se ajusta dinámicamente a lo que se necesite en cada momento. Si la señal se recibe muy fuerte se le dice al emisor que baje la potencia; y viceversa, si la señal se recibe muy débil se le pide que aumente la potencia.
Esa es la clave para saber si llueve o no.
La lluvia atenúa las señal de radio.
Pensemos que estamos en una antena que está en la calle 1 y que dialoga con la que está en la calle 15. Si a las 10 de la mañana, de repente, la estación 15 le pide a la 1 que aumente su potencia, es que algo ha pasado. Puede ser contaminación, niebla, ... o lluvia. Y resulta que lo más habitual y lo que más afecta a las señales es la lluvia.
Así que si la Compañía Telefónica [cualquier compañía operadora de móviles] nos da los datos de petición de aumento y disminución de potencia y a qué hora han ocurrido y con ellos podemos saber cuando empezó a llover, cuándo acabó... y lo que más interesante: cuánta agua cayó.)
Poca agua, hace que interfiera poco con la señal. Hay que aumentar la potencia de emisión pero muy poco. Si llueve muy fuertemente hay que aumentar mucho la potencia. Incluso, si lluevo muy fuerte, muy fuerte, la comunicación se puede cortar.
Comparando las potencias de emisión entre los día normales y los días con lluvia han sido capaces de establecer una escala que traduce las potencias con la cantidad de lluvia.
Mucha potencia, mucha lluvia. Poca potencia: sol radiante.

La telefonía móvil se ha hecho tan sofisticada, tratando de minimizar la potencia de emisión, que es capaz de variar esas potencias en saltos pequeñísimos. Y cada salto corresponde a una cantidad de lluvia.
Por supuesto que esto no ha salido de repente. Han tenido que dedicar muchas horas de investigación para poder hacer las tablas que nos dicen qué potencia corresponde con qué lluvia.
Pero se ha logrado.

Tel-Aviv
Lo han hecho en la ciudad de Tel Aviv, en un área rectangular de 3 x 7 kilómetros.
No es la primera vez que se utiliza la radio, o el radar, para saber la cantidad de lluvia. De hecho, la utilización de radares para detectar lluvia es bastante habitual en aviación. Pero la precisión que dan es mucho menor.
Lo más sorprendente de este estudio de la Universidad de Tel Aviv es la gran precisión.
Hoy en día los pluviómetros son equipos automatizados que mandan sus datos cada media hora a un ordenador central. Son equipos de alta precisión.
En las pruebas que han hecho, la precisión del sistema de telefonía móvil es muy similar a la de los pluviometros. Muy superior a la del radar. Y mucho más barato que los pluviómetros habituales; pues no hay que instalar nada: se trata tan sólo de analizar los datos.)
Messer-Yaron, que es el director del estudio cree que será posible detectar no sólo lluvia si no cantidad de contaminases, por ejemplo aerosoles desprendidos por los tubos de wscape de los coches. Aunque no lo han hecho todavía. Probablemente lo que requiera es un análisis de datos mucho más sofisticado.
Lo importante es que se ha abierto una nueva vía de investigación. Y ya se sabe, la nueva vía trae tesis doctorales, nuevas investigaciones,... y al final se evoluciona y se llega a precisiones impensables previamente.)

-¿Llegarán a sustituir estas antenas de telefonía móvil a las estaciones meteorológicas clásicas? (Respuesta: No es probable. En primer lugar porque las estaciones meteorológicas clásicas, además de la lluvia, también informan de la presión, de la temperatura,... Y las antenas de radio tan sólo de la lluvia.
Más que una sustitución, puede ser un buen complemento.)

-Se me acaba de ocurrir un problema: ¿cómo distingue si es lluvia, de si es aguanieve, nieve o granizo? (Respuesta: La experiencia la han hecho en Israel, donde la nieve no es demasiado habitual.
En cualquier caso, los investigadores piensan que con un análisis más sofisticado de los datos podrán llegar a saber de qué se trata.
Debemos pensar que la señal se refleja de modo diferente en las gotas de agua, en las nieve o en las de granizo.
Es posible que comparando los datos de varias antenas se pueda ver cómo se reflejan las señales y decidir si el reflejo corresponde a lluvia, nieve o granizo. )

-En la introducción hemos comentado que la emisión de las antenas se dirige tan sólo al teléfono con el que dialoga. Eso se ve muy bien con las antenas parabólicas que se mueven siguiendo a un satélite; pero en las antenas de los tejados no hay nada que se mueva, ¿cómo pueden dirigir la señal a un teléfono concreto? (Respuesta: Digamos que es movimiento electrónico. No hay nada que se mueva, pero hay muchas antenas; de modo que dependiendo de lo que emite cada una, la suma de todas las emisiones se anula en unos sitios y se concentra en otro. Es decir, el “movimiento” es electrónico. Las antenas no se mueven; pero las señales se suman y se restan de modo que dirigen la emisión hacia el teléfono con el que hablan. Nada más al teléfono con el que hablan y no emiten hacia atrás, ni hacia los lados.
De ese modo se ha logrado que los teléfonos de hoy en día emitan con una milésima de la potencia de los primeros móviles. Sin perder calidad. Eso aumenta enormemente la duración de la batería.)

Enviado por flexarorion a las 08:30 | 5 Comentarios | Enlace


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Comentarios

1
De: Anónimo Fecha: 2006-05-13 21:14

1. Ten cuidado con la duplicación de los posts

2. Las ondas de radio sólo pertenecen a un intervalo de frecuencias de las ondas electromagnéticas. La luz visible no son ondas de radio en sentido estricto.



2
De: de flexarorion para anónimo Fecha: 2006-05-21 09:27

Por supuesto que las ondas de radio son un rango de frecuencias; pero he pensado que es más directo decir que son ondas de radio, que hablar de Radiación Electromagnética, que queda como más exótico., y tiene el problema de la palabra radiación, que mucha gente confunde con radiación nuclear.

Gracias



3
De: Elizbath Mosque Fecha: 2006-05-31 18:38

Como aumento la senal de una antena para internet, y que no se pierda la senal cunado llueve? Mi antena es casera..!!



4
De: Wladimir Fecha: 2008-06-12 01:02

Hago la misma pregunta que Elizabatf Mosque, como hago para mejorar la señal de Internet que me llega muy pobre? tengo un modem axssestel CDMA 1X EVDO de Movistar y tengo una antena comprada en la parte superior de la casa, es una antena direccional pequeña.



5
De: Wladimir Fecha: 2008-06-12 01:03

Hago la misma pregunta que Elizabatf Mosque, como hago para mejorar la señal de Internet que me llega muy pobre? tengo un modem axssestel CDMA 1X EVDO de Movistar y tengo una antena comprada en la parte superior de la casa, es una antena direccional pequeña. (YAgi 7 Elementos)



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