Visualización en varias pantallas del SSI en una de las fragatas de Navantia. / Navantia

En las entrañas de los buques de guerra habitan kilómetros y kilómetros de cables conectados de forma independiente a más de una decena de sistemas. Funcionan como si se tratasen de arterias y venas que hacen latir cada uno de estos corazones, en aparatos circulatorios distintos, pero todos reciben electricidad y bombean información dentro de una misma caja torácica.

Cada una de las conexiones permite dar cobertura a un servicio; como la luz, el Wi-Fi o las comunicaciones. Controlar cámaras, abrir puertas, activar la megafonía… Es un entramado de cobre y fibra que ha crecido a base de capas durante décadas, una por cada nueva necesidad o desarrollo tecnológico que se incorporaba al barco.

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El problema, como es obvio, es que cuantos más sistemas y más cables se añaden a cada embarcación, más pesa esta y mayor es su coste, tanto por el material que se emplea como por su instalación.

Colaboración entre Navantia y la Universidade de Vigo

Con este reto operativo por delante —un desafío de talla mundial—, Navantia se puso en contacto con la Universidade de Vigo hace 10 años para tejer una colaboración que hiciese posible, a priori, concebir un diseño más ligero. Así nació el proyecto «sin cables», de la mano del astillero público y el Grupo de Antenas, Radar y Comunicaciones Ópticas (COM) de la institución académica olívica.

Y no pasó mucho tiempo hasta que sus equipos de ingenieros se percataron de que ese nombre se quedaría corto.

Recreación del modelo final de uno de los nodos del SSI. / UVigo

El Sistema de Servicios Integrados (SSI)

Fruto de un trabajo intenso lograron dar a luz a un sistema único que integra a todos los demás, permitiendo a la industria deshacerse del exceso de cableado que hasta ahora se usaba para alimentar al resto de sistemas.

Pero lo disruptor no es solo esto, sino que además se han incluido nuevas capacidades desconocidas en el ámbito de la defensa marítima, un campo en el que suele imperar la misma regla de oro que prevalece en cualquier entorno crítico: no tocar aquello que ya funciona, salvo que el cambio haya pasado previamente por un exigente proceso de madurez y validación.

Y esto es algo que superó con creces el Sistema de Servicios Integrados (SSI), como así se bautizó finalmente a la invención de Navantia y la UVigo —patentada con un 80% y 20% de la propiedad intelectual respectivamente—.

Una infraestructura compuesta por cientos de nodos, más o menos en función de la dimensión de cada barco, y que opera como su sistema nervioso, apoyándose en la iluminación para ser omnipresente y saber qué sucede en cada punto de su interior.

Instalación y encendido del nodo en un camarote simulado. / Alba Villar

Tecnología avanzada y aplicaciones prácticas

Cualquier aspecto de la vida a bordo se puede monitorizar en tiempo real al haber integrado tecnologías de reconocimiento facial, inteligencia artificial y edge computing, un modelo que permite que los datos sean procesados cerca de la fuente que los genera en lugar de en una base de datos centralizada o en la nube, recortando la latencia y ahorrando ancho de banda.

De este modo es posible conocer en cada momento la ubicación de todos los miembros de la tripulación, por ejemplo, o verificar que pueden acceder a un espacio en concreto, como sus camarotes o el puente de mando.

Pero también detectar intrusos que hayan abordado la nave y dar la voz de alarma, avisando por megafonía al personal o señalizando a través de las luces LED dónde se encuentran y qué ruta debe seguir la tripulación para esquivarlos o neutralizarlos.

Estas solo son algunas de las múltiples posibilidades que incorpora el SSI, que extiende su red a lo largo de todo el esqueleto del barco y permite crear su propio gemelo digital al estar completamente sensorizado.

«No existe nada igual», remarca el ingeniero de telecomunicaciones Fernando Obelleiro, catedrático de la UVigo y responsable del proyecto por parte de la institución académica.

Su trabajo —reconoce— no habría sido posible sin la confianza de la Armada y la iniciativa de Carlos Blanco, director de I+D+i de Navantia y «padre» del sistema, así como el esfuerzo del resto del plantel del astillero público.

El equipo de la UVigo tras el desarrollo del SSI. Desde la derecha: Fernando Obelleiro, responsable del proyecto; Nelson Reboreda, responsable del diseño electrónico; Hugo Caloto, responsable de software; y Bruno Seoane, director técnico del proyecto, en las instalaciones del Grupo COM en Valladares. / Alba Villar

Impacto y futuro del sistema

El SSI nace en el mundo militar y su aplicación práctica arrancará con la nueva generación de fragatas que están siendo construidas en las instalaciones de Navantia en Ferrol, empezando por la F-111 de la serie F-110 con un sistema de 1.800 nodos.

No obstante, el proyecto no se ha acabado, está vivo y seguirán introduciéndose mejoras progresivamente. Su aplicación, además, va más allá de la defensa marítima y tiene aplicaciones civiles claras, pudiendo implementarse también en cruceros —para el control de pasajeros, evitar pérdidas de niños o avisos de hombre al agua—, barcos de pesca e incluso instalaciones terrestres como hospitales, cárceles o centros comerciales, reforzando así su seguridad.

Interfaz de ejemplo del Sistema de Servicios Integrados. / UVigo

Cada uno de los nodos que componen el SSI cuenta con un puntero procesador Nvidia, lo que permite operar a la red como un supercerebro.

A ello se suma que, desde el inicio, se autoimpusieron fuertes requisitos de ciberseguridad, con comunicaciones cifradas o sistemas anti-tampering —de antimanipulación, en inglés—.

El diseño de la infraestructura, conformada por nodos maestros y básicos que trabajan mano a mano, está orientado a optimizar el cableado sin sacrificar su robustez y protección, disponiendo de mecanismos de failover destinados a garantizar la conectividad.

¿Y cuánto se han logrado reducir los cables, ese primer inconveniente que se quería atajar y ha acabado derivando en este proyecto revulsivo para la industria del naval a nivel internacional?

«Hablamos de unas cuatro toneladas menos por barco», explica Enrique Montero, responsable de Sistemas Inteligentes de Navantia.

El coste total del sistema en las cinco fragatas en construcción se situará entre los 20 y 30 millones de euros, «peccata minuta con lo que vale el conjunto del resto de sistemas que se dejarán de instalar ahora». «No hay ningún buque en el mundo que tenga nada parecido», reitera el experto.

El mayor hito de Navantia y la Universidade de Vigo es haber sido capaces de crear un sistema pionero en el transcurso de una década, desde que el proyecto arrancó en 2016 y avanzó fugazmente hacia su reinvención y producción en serie.

Un desarrollo que partió desde cero, como una idea, y se ha consolidado en todo un ejemplo de innovación y soberanía tecnológica. Un producto comparable a haber creado un móvil, una tablet o un ordenador, pero con requisitos industriales y militares, y que es 100% controlable para adaptarse a los requerimientos de cada una de las embarcaciones en las que se vaya a instalar en el futuro. Un futuro digital con ADN gallego.