Uno de los sistemas imprescindibles en cualquier vehículo son los frenos; un sistema que permite controlar la velocidad de vehículo gracias a la actuación de algún dispositivo que transforma la energía cinética del vehículo en calor o trabajo. Para que los frenos funcionen es necesario que el conductor de vehículo accione un pedal o pulse un mando cuyo movimiento se transporta a través de un circuito en el que el actuador se activará según la intensidad del movimiento realizado. En la Universidad alemana de Saarland están trabajando en una nueva generación de sistemas de frenada que permita el uso de redes inalámbricas para activar los frenos, sustituyendo así los clásicos circuitos.
Holger Hermanns, catedrático de sistemas fiables y software, ha desarrollado junto a su equipo de investigación un freno de bicicleta que funciona de manera inalámbrica a modo de demostrador para realizar cálculos y pruebas que permitan determinar su viabilidad y confiabilidad para su uso en otro tipo de vehículos, por ejemplo, un tren. La idea del equipo de investigación es evaluar si, por ejemplo, sería posible controlar la velocidad de un tren y activar sus frenos emitiendo una señal desde las vías para, así, accionar los frenos asegurando que el sistema funcionará el 100% de las veces.
Las redes inalámbricas no son a prueba de fallos, este es un hecho en el que estamos basando nuestro trabajoLógicamente, no es lo mismo realizar las pruebas con un tren que con una bicicleta pero simplificando el modelo reduciendo la complejidad, los resultados se pueden extrapolar sin riesgo alguno para el equipo. Con tal fin, el equipo está aplicando algoritmos que se usan en los sistemas de control de industrias críticas como la aeronaútica o la química, fijando una tasa de fiabilidad del 99,9999999999997 %.
Usar un freno de bicicleta nos ofrece un escenario suficiente como para poder optimizar los métodos de operación de este tipo de sistemas en entornos mucho más complejos. […] Con esta tasa de fiabilidad, de cada mil millones de intentos de frenado, tres serían un fracaso. No es perfecto pero es aceptable
El funcionamiento del prototipo es igual que el clásico freno de una bicicleta convencional, apretar con la mano la empuñadura para accionar el freno de disco de la rueda y aplicar la frenada en base a la fuerza aplicada sobre el mando del freno. La diferencia estriba en que, del mando del freno, no sale ningún tipo de cable sino que se envía una señal de radio a un receptor conectado a los radios de la rueda de la bicicleta donde hay un actuador que activa los frenos de disco.
¿Y qué pasa con el tiempo de respuesta? El prototipo actual requiere 250 milisegundos en activarse, es decir, a una velocidad de 30 kilómetros por hora, el ciclista debe reaccionar a 2 metros de distancia del obstáculo, un margen algo ajustado en opinión del equipo y en el que quieren trabajar para su mejora.
