SA2 · Actividad 1: Aplicaciones de los Sensores IoT
Materia: Computación y Robótica (3º ESO)
Saber básico: B.1. Aplicaciones de los sensores IoT.
Hardware / Entorno: BBC micro:bit y simulador MakeCode
📖 TEORÍA (Para la Página de Moodle / Entrada de Blog)
1. Del dato aislado a la aplicación inteligente
En los cursos anteriores aprendimos qué es un nodo IoT y cómo clasificar los sensores. En 3º de ESO damos el paso definitivo: ¿para qué sirven realmente todos estos datos en el mundo real?
Un sensor por sí solo solo mide un número (por ejemplo, 38 °C). La verdadera magia del Internet de las Cosas (IoT) ocurre cuando cruzamos datos de varios sensores, aplicamos lógica de programación avanzada (condicionales anidadas y operadores lógicos) y conectamos esa información con sectores clave de la sociedad.
2. Sectores clave de aplicación del IoT
Los sensores IoT se despliegan en cuatro grandes ámbitos de aplicación:
┌─────────────────────────────────────────┐
│ APLICACIONES DEL IoT (3º ESO) │
└────────────────────┬────────────────────┘
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┌────────────────┬───────────────┴───────────────┬────────────────┐
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[ SMART FOREST / [ SMART CITIES ] [ SMART HOME / [ INDUSTRIA 4.0 /
ENVIRONMENT ] (Ciudades Inteligentes) DOMÓTICA ] SALUD ]
A. Smart Forest / Medio Ambiente (Proyecto MonteSTeam)
En entornos naturales como Sierra Bermeja, los sistemas IoT no usan un solo sensor, sino estaciones multi-sensor que combinan datos para prevenir catástrofes:
- Prevención de incendios: Cruza datos de temperatura, humedad del aire y nivel de CO₂. Si la temperatura es muy alta Y la humedad del suelo es crítica, se activa una alerta automática a los retenes del INFOCA.
- Control de biodiversidad: Detección del paso de fauna mediante sensores de infrarrojos (PIR) y sonido en pasos de montaña.
B. Smart Cities (Ciudades Inteligentes)
Las ciudades utilizan redes masivas de sensores para optimizar los recursos públicos:
- Alumbrado público inteligente: Farolas que ajustan su intensidad según la luz ambiental y aumentan al detectar el movimiento de peatones o vehículos (ahorro energético hasta del 60%).
- Gestión de residuos: Contenedores de basura con sensores de ultrasonidos que miden su nivel de llenado para optimizar las rutas de los camiones de recogida.
- Aparcamiento inteligente: Sensores magnéticos en el asfalto que indican en tiempo real qué plazas están libres a través de una app móvil.
C. Smart Home y Edificios Inteligentes (Domótica)
Automatización del hogar enfocada en el confort, la accesibilidad y la eficiencia:
- Climatización según presencia: Termostatos que encienden el aire acondicionado solo cuando detectan personas en la estancia.
- Seguridad y detección de fugas: Sensores de humedad en el suelo de cocinas o baños que cortan la llave de paso de agua automáticamente si detectan un escape.
D. Salud y Wearables (Smart Health)
- Monitoreo de pacientes y mayores: Pulseras inteligentes que miden el pulso cardíaco, la temperatura corporal y detectan caídas mediante acelerómetros, avisando automáticamente a emergencias.
3. Lógica de control multi-sensor para 3º ESO
En 3º de ESO, las aplicaciones IoT casi nunca dependen de un único sensor. Necesitamos combinar varias condiciones usando los operadores lógicos (Y / O) o condicionales anidadas:
Ejemplo de matriz de decisión para la alerta de incendio en Sierra Bermeja:
| Sensor 1: Temperatura | Sensor 2: Luz solar | Operador | Estado del sistema | Acción del actuador / Alerta |
| Mayor de 35 °C | Alta (> 200) | Y (AND) | ALERTA MÁXIMA | Alarma sonora + Alerta de fuego enviada por Radio |
| Mayor de 35 °C | Baja (< 100) | Y (AND) | PRECAUCIÓN | Foco de calor nocturno (posible fallo o quema) |
| Menor de 35 °C | Indiferente | – | NORMAL | Pantalla en reposo (Carita feliz / OK) |
4. Preguntas rápidas de autochequeo
- ¿Por qué una farola inteligente de una Smart City necesita combinar un sensor de luz Y un sensor de movimiento en lugar de usar solo un reloj con hora fija?
- En una aplicación de Smart Agriculture, ¿qué dos sensores combinarías para decidir si se enciende el riego automático de un vivero?
- Explica la diferencia entre un objeto conectado básico (ej. un termómetro digital) y una aplicación IoT real.
🛠️ TAREA MOODLE (Para la actividad de entregables)
Título de la tarea:
SA2.1 - Práctica IoT: Análisis de aplicaciones IoT y simulación multi-sensor avanzada en MakeCode
Descripción para el alumnado:
Markdown
## 🌲 SA2.1 - Práctica IoT: Aplicaciones reales y simulación multi-sensor en MakeCode
En esta actividad vas a analizar un caso de aplicación real del IoT y vas a programar en el simulador MakeCode un sistema de alerta multi-sensor que combine operadores lógicos.
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### 📑 PARTE 1: Análisis de una aplicación IoT real (4 Puntos)
Elige **UNO** de estos tres sectores de aplicación:
* **Opción A:** *Smart Forest (Protección de Sierra Bermeja)*
* **Opción B:** *Smart City (Ciudad Inteligente)*
* **Opción C:** *Smart Health / Smart Home (Salud o Domótica)*
Escribe en el cuadro de texto de Moodle las respuestas a las siguientes cuestiones:
1. **Nombre de la aplicación:** (Ejemplo: *Sistema de detección de incendios*, *Contenedores de basura inteligentes*, *Pulsera de control de caídas*).
2. **Sensores necesarios:** Nombra **al menos 2 sensores** que utilice tu sistema y clasifícalos (magnitud que miden y si son analógicos o digitales).
3. **Lógica de decisión cruzada:** Escribe la regla condicional usando el operador **Y** o **O**.
*(Ejemplo: SI la temperatura es > 35°C **Y** la humedad del suelo es < 20%, ENTONCES activar riego de emergencia).*
4. **Beneficio para la sociedad o el medioambiente:** ¿Qué problema resuelve o qué recurso ahorra esta aplicación?
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### 💻 PARTE 2: Programación Multi-Sensor en MakeCode (6 Puntos)
Abre **https://makecode.microbit.org** y crea un nuevo proyecto llamado `IoT_MultiSensor_TuNombre`.
Vas a programar en la micro:bit un **Puesto de Vigilancia Ambiental** que combine el **sensor de temperatura** y el **sensor de luz** mediante operadores lógicos:
1. **Lógica de estado en el bucle `para siempre`:**
* **SI** (`temperatura > 30`) **Y** (`nivel de luz > 180`):
* Muestra en la matriz LED un icono de **Incendio / Alerta** (una llama o una 'X').
* Emite un **sonido de alarma** continuo o intermitente.
* **SI NO, SI** (`temperatura > 30`):
* Muestra un icono de **Aviso / Precaución** (signo de exclamación `!`).
* **SI NO**:
* Muestra un icono de **Normalidad** (un corazón o una carita feliz) y silencia el sonido.
2. **Auditoría manual (Botones):**
* **Al pulsar el Botón A:** Muestra con un texto desplazable el valor actual de la **Temperatura**.
* **Al pulsar el Botón B:** Muestra con un texto desplazable el valor actual del **Nivel de Luz**.
3. **Comprobación y Entrega:**
* En el simulador de micro:bit, varía los potenciómetros virtuales de **Temperatura** y **Luz** para comprobar que el sistema pasa por los 3 estados correctamente.
* Haz clic en **Compartir** ➔ **Publicar proyecto** ➔ Copia el enlace público generado.
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### 📤 Entrega en Moodle
Pega en el cuadro de texto de esta tarea:
1. El texto con el **Análisis del caso real** (Parte 1).
2. El **enlace público de MakeCode** de tu proyecto (Parte 2).
📊 Rúbrica de evaluación para el profesorado (Moodle)
| Criterio | Excelente (100%) | En proceso (50%) | No logrado / Incompleto (0%) |
| Análisis de aplicación IoT (4 ptos) | Describe correctamente la aplicación, identifica 2 sensores bien clasificados y define una lógica cruzada coherente. | Omite algún elemento (solo define 1 sensor o no incluye la lógica con operador Y/O). | No responde o el análisis no corresponde al concepto de aplicación IoT. |
Lógica de combinación de sensores (Y / AND) (3 ptos) | Aplica correctamente el operador lógico Y combinando temperatura y luz dentro de la estructura condicional. | Utiliza condicionales pero no aplica correctamente el operador lógico Y (evalúa los sensores por separado). | No aplica lógica multi-sensor ni condicionales. |
| Interacción y auditoría por botones (A y B) (2 ptos) | Muestra correctamente la lectura de la temperatura con el Botón A y la luz con el Botón B. | Solo programa un botón o muestra un valor fijo. | No programa los eventos de los botones. |
| Entrega del enlace MakeCode (1 pto) | Entrega el enlace público de MakeCode operativo. | Pega un enlace no accesible o erróneo. | No adjunta enlace. |
