Harvard Forest: El bosque experimental que es monitoreado con sensores

La necesidad de monitorear todo lo que sucede en un bosque experimental de más de 3500 hectáreas ha llevado a la Universidad de Harvard a recurrir a soluciones tecnológicas de la Internet de las Cosas (IoT) para recoger la mayor información posible que permita a los investigadores seguir en tiempo real casi todos los procesos físicos y biológicos que tienen lugar en dicha área.

Los expertos consideran que la enorme data que aporta el Harvard Forest (nombre con el que se conoce a este laboratorio al aire libre) servirá, por ejemplo, para adquirir nuevos conocimientos sobre el cambio climático que permitan formular estrategias para mitigar sus peores efectos en los bosques, selvas, lagos, praderas, y establecimientos agrícolas de todo el mundo.

El lugar ha sido objeto de investigaciones científicas de la Universidad de Harvard desde 1907, principalmente en temas referidos a la salud de los árboles y la vegetación para la silvicultura. Pero desde 1988, el Harvard Forest se convirtió en un sitio de Investigación Ecológica a Largo Plazo (LTER), designación que implicó la ampliación de sus funciones a la observación de la dinámica forestal,  así como también los cambios en el aire.

Por ese motivo, en la actualidad del bosque se encuentra completamente cubierto por una red digitalizada de sensores que recogen información que sirve para los distintos proyectos de investigación que se llevan adelante en el lugar.

Por ejemplo, la estación meteorológica de Fisher se encarga de tomar segundo a segundo datos como la temperatura del aire y del suelo, la humedad, las precipitaciones y la radiación solar. Asimismo, una serie de medidores de presión permite hacer un seguimiento del nivel y caudal de arroyos y otros cursos de agua. En todos los casos, se generan gráficos en tiempo real se actualizan con una frecuencia de 15 minutos y que pueden consultarse a través de la Web.

Harvard Forest: Red de conexión inalámbrica híbrida

Garantizar el acceso a semejante cúmulo de información es uno de los inconvenientes que se ha planteado a los investigadores del Harvard Forest, ya que las redes WiFi convencionales chocaban con el inconveniente de las “zonas muertas” provocadas por la presencia de árboles muy altos y colinas empinadas.

Para resolver el problema, y dado que la instalación de un sistema celular de alta potencia no estaba dentro de las posibilidades por su alto costo y cuestiones regulatorias, se diseñó una red basada en el uso de tres tecnologías inalámbricas.

El sistema utiliza cinco torres que proporcionan la comunicación a través de enlaces de radio de alta frecuencia (5.8 gigahertz) que permiten la transmisión de datos a altas velocidades. Como estas señales se ven atenuadas por las hojas y ramas del bosque, se dispuso el despliegue de radios de 900 megahertz que se encargan de retransmitir la información.

Esta red, conocida como HFFW, se completa con un grupo de puntos de conexión WiFi de 2.4GHz que brindan acceso a Internet para los smartphones y tablets de los investigadores que trabajan en las cercanías de los principales centros de estudio del Harvard Forest. Por otra parte, los usuarios autenticados que están fuera de la cobertura de este sistema pueden acceder a su equipo de forma remota a través de Internet.