La década de 1960 fue testigo de una enorme inversión en el desarrollo de infraestructuras en todo el mundo, con millones de kilómetros de tuberías subterráneas que establecieron, literalmente, las bases de los sistemas de distribución de agua potable, saneamiento y alcantarillado en varios continentes. Sin embargo, como ocurre con cualquier elemento construido a tal escala, y a pesar de los planes mejor diseñados de tuberías y cemento, no se esperaba que esta red de tuberías subterráneas durara indefinidamente. De hecho, en aquella época se estimó que las tuberías instaladas mantendrían su integridad estructural durante aproximadamente 50 a 60 años, lo que nos lleva hasta el día de hoy.
A medida que se acerca el final de su vida útil prevista, las tuberías instaladas hace décadas requieren ahora una inspección para evaluar indicadores clave, como el espesor restante de sus paredes, con el fin de evaluar su capacidad de servicio. Debido a la complejidad y las limitaciones espaciales de la tarea, una empresa responsable de evaluar la integridad estructural de las redes de tuberías en múltiples regiones se puso en contacto con AAEON para encontrar un producto que pudiera servir de motor para un vehículo compacto, robusto y móvil, capaz de recorrer y escanear las tuberías desde el interior. Afortunadamente, AAEON tenía a mano la PICO-MTU4, que cumplía tanto las especificaciones técnicas como las ambientales necesarias para que el proyecto tuviera éxito.
Encajar los componentes en espacios extremadamente reducidos
Alta potencia de procesamiento para el análisis en el borde (edge)
Vibración y fluctuaciones de temperatura en las tuberías
Minimizar el consumo de energía para una larga operación
Se necesitaban varias especificaciones críticas de una computadora integrada para garantizar la compatibilidad con el proyecto. Dado que la solución se desplegaría para examinar las tuberías desde el interior, todos los componentes debían ser increíblemente pequeños para encajar en espacios extremadamente reducidos. Además, la necesidad de una potencia de computación avanzada —no solo para el procesamiento de datos, sino también para el análisis algorítmico de esos datos en el borde— hizo que esta fuera una tarea especialmente difícil.
El segundo gran desafío consistió en encontrar una placa única que no solo pudiera soportar el duro entorno de despliegue, sino que fuera fiable y eficiente en su funcionamiento. Esto significaba que la placa debía ser capaz de hacer frente a factores ambientales como la vibración de los rotadores de los recipientes del vehículo y las fluctuaciones de temperatura dentro de las tuberías. Además, necesitaba ser energéticamente eficiente para permitir períodos de funcionamiento prolongados, minimizando así el tiempo de inactividad para la recarga. Dado el alcance del proyecto, esta eficiencia era una prioridad absoluta; ya que miles de vehículos recorriendo millones de kilómetros a través de una red de tuberías significaban que cada vatio de energía consumida se acumularía y resultaría costoso, tanto literal como figuradamente.
Tras recibir el resumen del proyecto, AAEON supo que la PICO-MTU4 era probablemente el único producto del mercado capaz de cumplir todos los requisitos. Las limitaciones de tamaño que descalificaban a la gran mayoría de las placas integradas solo pusieron de relieve la idoneidad de la PICO-MTU4, ya que su formato de 100 mm x 72 mm y su diseño ligero la convertían en la opción perfecta para el escáner de tuberías en miniatura del cliente. Además, el peso mínimo de la placa, de solo 0,08 kg, significaba que ningún exceso de peso impediría la eficiencia y, en consecuencia, la máxima longevidad operativa del vehículo.
El rango de tolerancia de temperatura de la placa, de -20°C a 70°C, también sirvió como protección contra las fluctuaciones de temperatura que la solución podría encontrar. Esto es especialmente relevante si se considera que la profundidad de instalación de la red de agua varía desde 12 pulgadas bajo el nivel del suelo —así como al menos 6 pulgadas bajo la línea de congelación— hasta varios pies, según la región. A estas profundidades, la capacidad de la placa para operar eficazmente por debajo del punto de congelación resultaría inestimable.
Teniendo en cuenta que el vehículo estaba diseñado para maniobrar a través de tuberías utilizando rotadores de recipientes, la vibración era una posible fuente de preocupación. Sin embargo, la PICO-MTU4 ofrecía la afortunada combinación de memoria de sistema LPDDR5 soldada, un SoC integrado y suficiente rendimiento de IA a través de su NPU Intel® Core™ Ultra integrada, eliminando la necesidad de módulos aceleradores de IA adicionales. Los únicos componentes que no estaban totalmente integrados eran las cámaras y los sensores utilizados para recopilar datos desde el interior de las tuberías, lo que normalmente plantearía el riesgo de que los cables que conectan la placa a los dispositivos periféricos se aflojaran. Afortunadamente, la PICO-MTU4 está disponible con cables bloqueables para sus interfaces físicas como accesorio opcional, lo que resuelve eficazmente estas preocupaciones.
Al emprender el proyecto, AAEON reconoció la importancia de seleccionar un producto con una huella energética mínima. Con la arquitectura de matriz desagregada de su SoC Intel® Core™ Ultra, la PICO-MTU4 no solo proporcionó una eficiencia excepcional, sino que también mantuvo niveles de rendimiento que normalmente se ven comprometidos en busca del ahorro energético. Esta combinación de eficiencia y rendimiento la convirtió en la solución ideal para esta exigente aplicación. A continuación se presentan las ventajas clave de la PICO-MTU4 que contribuyeron al éxito del proyecto:
La CPU de la placa gestiona la asignación de recursos, la multitarea y el preprocesamiento de datos, liberando a la NPU integrada para tareas de IA avanzadas, como la estimación de pose y la detección de anomalías estructurales. Con un consumo de energía inferior a 0,01 W, la NPU cumple con las estrictas normas ErP, lo que reduce los costes energéticos y elimina la necesidad de voluminosos módulos de GPU externos, ampliando así el rango operativo.
La PICO-MTU4 destaca en el rendimiento de IA en el borde, permitiendo la detección precisa de grietas, corrosión y anomalías estructurales dentro de las tuberías. Su distribución híbrida de tareas entre la CPU, la GPU y la NPU garantiza la toma de decisiones en tiempo real basada en modelos de aprendizaje automático, mejorando la capacidad del sistema para evaluar y responder a los problemas en el borde.
Equipada con conectores bloqueables, la placa garantiza una recopilación de datos segura y fiable. Sus interfaces USB admiten cámaras para la adquisición de datos de imágenes, mientras que los cabezales de comunicación serie facilitan la instalación de sensores. Complementada con memoria LPDDR5 soldada, la placa proporciona una transferencia de datos de alto ancho de banda y baja latencia, manteniéndose resistente a la vibración y a los golpes mientras mantiene la eficiencia energética.
Estas características subrayan la excepcional idoneidad de la PICO-MTU4 para entornos exigentes, combinando eficiencia, durabilidad y capacidades avanzadas para cumplir con los complejos requisitos del proyecto.
Al desplegar con éxito la PICO-MTU4 en un proyecto tan complejo y extenso como este, AAEON ha ilustrado el papel que puede desempeñar la computación de borde (edge computing) en la modernización de infraestructuras envejecidas. Con las ventajas derivadas de su pequeño formato, un hardware construido para la longevidad incluso en los entornos más duros y una innovadora combinación de eficiencia y rendimiento de computación de borde, la PICO-MTU4 permitió eficazmente el desarrollo de un vehículo móvil capaz de navegar por la compleja red de tuberías subterráneas que requieren supervisión.
Esta solución no solo identificó vulnerabilidades estructurales críticas en tiempo real, sino que también permitió a los operadores tomar decisiones de mantenimiento basadas en datos que tienen consecuencias en el mundo real. La eficiencia y la precisión que ofrece la PICO-MTU4 ampliarán el ciclo de vida operativo de las redes de tuberías, reduciendo los costes de mantenimiento y convirtiendo los planos del siglo pasado en los cimientos de la era moderna.
Con tanto terreno por cubrir, la PICO-MTU4 ha impulsado un movimiento centrado en la modernización de infraestructuras esenciales mientras se minimiza el impacto ambiental, garantizando así el acceso al agua potable y al saneamiento para las generaciones futuras.