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DISEÑO · banco de mesa de S1N-ECO, etapa 1 (sensores, sin dron) · 2026-10-29

Pedidos de J.L.L.O.:

• «no es necesario comprar el dron en la primera etapa porque es en mesa; lo que preocupa es la optimización de cómo van los componentes y la calidad de los sensores… investiga a fondo cada sensor, micrófono… y armas una configuración más eficiente en la arquitectura y diseño»;
• «haz una ingeniería inversa en los drones y elementos de rescate que actualmente existen a nivel mundial» (hecho como benchmark con información pública).

Fuentes: cuatro investigaciones del 2026-10-29 (micrófonos, nariz, radar y térmica, benchmark mundial). Precios: los vistos hoy en cada tienda, sin envío ni IVA. Lo que no se pudo confirmar va marcado como tal.

1. Qué cambia y por qué (lo esencial)

Lo que dijo el benchmark mundial:

• Nadie publica resultados de terreno de un sistema que fusione todos los sentidos en un solo mapa. Los proyectos europeos CURSOR, INACHUS y TeamAware quedaron como proyecto. Ese es el hueco de S1N-ECO.
• Lo que hoy funciona en terreno depende de que la víctima lleve algo: transmisor de avalanchas, reflector RECCO o celular. Lo que no depende de eso (radar, sísmico, perros) se usa en tierra y despacio.
• Costo de lo existente: un dron térmico DJI vale US$ 5.000–10.000, el módulo de gases Sniffer4D unos US$ 5.000 y la cámara SearchCam unos US$ 18.000.
• Decisiones que se copian:
  • módulos por sentido (SORTIE, Alemania);
  • sensores sísmicos en estéreo para ubicar (Delsar, Leader);
  • la nariz confirma sólo cuando otro sentido ya vio presencia («presence-gated VOC», Sci. Rep. 2026);
  • procesar en la Raspberry y mandar poco (ImPACT, Japón).

2. Arquitectura del banco

                        ┌──────────── Raspberry Pi 5 (8 GB) · un solo reloj ─────────────┐
                        │  S1N: cada sentido con su confianza → mapa de celdas            │
                        └──┬─────────┬──────────┬──────────┬──────────────┬──────────────┘
                     USB (hub con fuente)       │          │       SPI (pines GPIO)
          ┌────────────┬───┴──────┬─────────────┤          │              │
     Micrófonos    Cámara TC001  Radar MR60BHA2  QT Py RP2040        ADS1256 24 bits
     ReSpeaker     (calor crudo) (fases crudas   (bus I²C 3,3 V)          │
     [UMA-16]                     por UART)        │                  Geófono SM-24
                                                  │                 (golpes por contacto)
          bomba → tubo PTFE → cámara de flujo: STCC4+SHT40 → SGP41 → BME688 → SCD41
                                                (0x64*, 0x44)  (0x59)  (0x77)   (0x62)
          * dirección del STCC4 por confirmar en su hoja de datos antes de armar el bus

Reglas del diseño:

1. Datos crudos de cada sentido a la Raspberry: S1N hace todo el procesado, nada de cajas negras (fuera el procesado de voz del ReSpeaker y el «resultado» del radar).
2. Un solo reloj: todo entra a la Raspberry y se marca con su hora. El audio va a 48 kHz.
3. Bus I²C único a 3,3 V para la nariz. Las cuatro direcciones son distintas, así que no chocan.
4. La nariz en una cámara de flujo, con los sensores en serie del más rápido al más lento: humedad, VOC, gases y CO₂.
5. Hub USB con fuente propia: la Raspberry 5 tiene 4 USB y el UMA-16 necesitaría un quinto puerto.
6. Confianza por sentido antes de fusionar, medida con un muñeco que respira: un fuelle con CO₂ a 0,2–0,5 Hz y un parlante para golpes y voz.
7. El ruido de hélices desde el primer día, con grabaciones públicas (DREGON, DroneAudioset) antes de tener motor.

3. Lista

A. Ya en la canasta de AliExpress (se mantiene): ReSpeaker v2.0 $86.700 · SCD41 $25.800 · BME688 $11.500 · radar MR60BHA2 $54.900 · TC001 $238.300 · kit Raspberry Pi 5 de 8 GB $307.100 · QT Py RP2040 $14.300 · 5 cables STEMMA QT $1.794 · protoboard $12.100. Se quitaron de la canasta: el dron, el control remoto, el cargador y el regulador UBEC (son de la etapa 2).

B. Agregar, barato y de mucho valor (AliExpress, precios vistos hoy):

Subtotal de B: unos 50.000enAliExpress, máslaplacaSTCC4 + SHT40deSparkFun(US 30,95, ≈ $29.000 sin envío ni IVA).

C. Lo ideal (calidad de investigación; fuera de AliExpress):

4. Pruebas de la etapa 1 (con el muñeco que respira)

1. Radar: persona o muñeco a 0,5, 1 y 1,5 m, al aire, bajo manta, tras madera y tras nieve. Medir el error de la frecuencia respiratoria; Fraunhofer reporta 1,3 %.
2. Nariz: soplo a 0,5, 1 y 2 m, con bomba y sin bomba. Medir el tiempo hasta la alarma y las falsas alarmas.
3. Oído: golpe y voz a 5, 10 y 20 m, con y sin ruido de rotor grabado. Medir el error del rumbo; la meta de la simulación es ±15°.
4. Contacto: golpe sobre una pila de ladrillos con el geófono encima.
5. Fusión: el mapa con todos los sentidos frente a cada sentido solo, contra la verdad medida con huincha.

Cada prueba se escribe antes de medir: protocolo commiteado (TK-804) y vara de 0,70.