Hoy en día la minería productiva está migrando a subterránea, por lo que la seguridad de los trabajadores y activos fijos desplegados en sus túneles es de vital importancia para la continuidad operacional. Necesita sistemas de ventilación bajo demanda VoD (por Ventilation on Demand) que funcionan mediante el control de ventiladores según los flujos de aire, los gases a disipar y la necesidad de ventilación de túneles en tiempo real. Sin embargo, la pérdida constante de la comunicación debido a los cortes en la fibra óptica y la carencia de sistemas inalámbricos robustos en la minería subterránea, sumado a la poca integración de sensores u otros dispositivos, dificulta el monitoreo y control centralizado en tiempo real de la seguridad de la información, de las personas y de la producción.
Para mejorar estas falencias, en el presente proyecto se propone aplicar una técnica de transmisión de datos confiable y segura de forma hibrida con radio y luz visible, que ha demostrado ser eficaz en ambientes hostiles para VoD. Se entiende por claves cuánticas al proceso de asegurar el canal una vez compartida la llave entre Alice y Bob mediante Qubits. Una vez que está asegurado el canal se pueden transmitir los datos de manera clásica o cuántica. Este método de envío de datos, junto con la combinación de frecuencia de transmisión permite asegurar una tasa de transferencia mínima para envío y recepción de texto, video y audio. Además, la integración de un soporte cuántico entre el router industrial y los sensores/actuadores cambiará completamente el paradigma de la transmisión binaria, al utilizar Qubits compuestos por los datos binarios más la polaridad, formando una representación vectorial de los datos.
En relación con los resultados de la propuesta, cabe decir que el equipo de investigación tiene experiencia en proyectos que determinan la necesidad de mejorar la precisión y el tiempo de respuesta del sistema, y en esta línea de investigación y desarrollo no existen patentes de IoT cuántico. El proyecto tiene una duración de dos años e involucra a dos empresas privadas, PGA y SILOGIC. Se plantea una hipótesis en torno a la construcción de un dispositivo con soporte cuántico usando una red IoT híbrida, para mejorar la robustez de la comunicación, en términos de precisión y tiempo de respuesta, aplicado a la automatización de la ventilación al interior de un túnel.
La metodología de trabajo para este proyecto consta de seis fases: análisis y propuesta de dispositivo de comunicación con soporte cuántico aplicado a VoD; validación de maqueta mediante simulación; diseño de Hardware (HW) y Software (SW); construcción experimental HW y SW; validación empírica de la comunicación con soporte cuántico y validación en entorno de laboratorio. Se han propuesto cuatro hitos de control, uno por cada objetivo específico. Hito 1, se construirá la primera maqueta de Simulación. Hito 2, se construirá el primer prototipo. Hito 3, se realizarán pruebas unitarias de funcionamiento. Finalmente, en el hito 4, realizar pruebas integradas y documentar.
La solución mejorará la estabilidad de la comunicación entre el interior y el exterior del túnel, disminuya los costos operacionales al contar con VoD.