es.wedoany.com Noticia: En el césped del Mundial de 2026, un balón que integra internamente un sensor inercial MEMS, un chip de localización de banda ultraancha y una bobina de carga inalámbrica registra cada toque con una frecuencia de muestreo de 500 veces por segundo, y gracias a 12 estaciones base logra una localización centimétrica, proporcionando datos clave para el fuera de juego semiautomático.
El sensor inercial integrado en este balón registra los cambios de aceleración a 500 Hz, mientras que el chip de localización de banda ultraancha emite señales de pulso a las 12 estaciones base distribuidas alrededor del campo, fijando la posición tridimensional del balón a nivel centimétrico. El momento del toque y la línea de fuera de juego se determinan automáticamente en menos de medio segundo.
La transferencia tecnológica de los sensores MEMS comenzó durante la Guerra Fría. Al final de la Segunda Guerra Mundial, los cohetes V-2 de la Alemania nazi fueron los primeros en utilizar giróscopos mecánicos para la guía inercial. Durante la Guerra Fría, el laboratorio dirigido por el profesor Charles Stark Draper del MIT desarrolló sistemas de navegación inercial de precisión, utilizados en plataformas de armas estratégicas como el misil de crucero Tomahawk, el misil balístico lanzado desde submarinos Polaris y el bombardero estratégico B-52. A finales de la década de 1980, surgió la tecnología de sistemas microelectromecánicos, grabando estructuras mecánicas a escala micrométrica en obleas de silicio mediante procesos semiconductores. En 1993, Analog Devices lanzó el ADXL50, el primer acelerómetro MEMS comercializado en masa del mundo, utilizado en airbags de automóviles para detectar colisiones y activar la ignición en 30 milisegundos. En 2007, el acelerómetro triaxial MEMS LIS302DL, suministrado por STMicroelectronics, se integró en el primer iPhone para detectar la orientación del teléfono, marcando la primera vez que los sensores MEMS llegaron a la vida cotidiana de miles de millones de consumidores. En la década siguiente, el tamaño de los sensores MEMS se redujo a 3×3 mm y su costo bajó a entre 1 y 2 dólares, utilizándose ampliamente en podómetros de teléfonos, vuelo estable de drones, seguimiento en pulseras deportivas y control por gestos en el mando Wii de Nintendo. En el Mundial de Rusia 2018, los jugadores usaron por primera vez sensores portátiles basados en MEMS. En el Mundial de Catar 2022, el balón oficial "Al Rihla" de Adidas incorporó una unidad de medición inercial de 500 Hz desarrollada conjuntamente por la alemana KINEXON y Adidas, registrando datos de aceleración triaxial 500 veces por segundo para detectar con precisión el momento del toque. Para el Mundial de 2026, se espera que la frecuencia de muestreo de la unidad de medición inercial integrada en el balón aumente a 1000 Hz o más, y posiblemente integre una unidad de medición inercial de nueve ejes.
El origen de la tecnología de localización de banda ultraancha se remonta a la década de 1960. Debido a sus pulsos extremadamente estrechos y su espectro muy amplio, las señales UWB son difíciles de interceptar y decodificar por receptores de banda estrecha, por lo que el Departamento de Defensa de EE. UU. las utilizó en radares de baja probabilidad de interceptación para aviones furtivos y comunicaciones de campo de batalla seguras. En 2002, la Comisión Federal de Comunicaciones de EE. UU. emitió una orden autorizando el uso de la banda de 3.1 a 10.6 GHz para dispositivos civiles de banda ultraancha. Desde entonces, la UWB se ha utilizado principalmente en escenarios B2B como localización de personal en minas, seguimiento de equipos hospitalarios y gestión de carretillas elevadoras en almacenes logísticos. En septiembre de 2019, Apple integró su chip U1 desarrollado internamente en la serie iPhone 11, logrando percepción espacial. En abril de 2021, se lanzó AirTag, que incorpora el chip U1 y utiliza medición de distancia centimétrica para guiar a los usuarios en la búsqueda de objetos. Ese mismo año, BMW lanzó una llave digital para automóviles basada en UWB. En el Mundial de Catar 2022, la FIFA colaboró con KINEXON para instalar 12 estaciones base de localización UWB en cada estadio. El balón oficial "Al Rihla" integraba un sensor UWB que emitía señales de pulso a las estaciones base decenas de veces por segundo, calculando la posición tridimensional del balón mediante la diferencia de tiempo de vuelo, con una precisión centimétrica. Para el Mundial de 2026, se espera que el sistema de localización UWB aumente aún más su frecuencia de actualización, posiblemente logrando por primera vez una representación tridimensional en tiempo real de toda la trayectoria del balón durante un partido completo.
El principio de la tecnología de carga inalámbrica se origina en la idea de inducción electromagnética de Nikola Tesla en la década de 1890. Tesla construyó la Torre Wardenclyffe en Long Island, Nueva York, intentando transmitir energía inalámbrica a nivel global mediante ondas electromagnéticas de baja frecuencia, pero el proyecto se detuvo por la retirada de inversores. En el siglo XX, la carga inalámbrica se aplicó primero en bases de carga de cepillos de dientes eléctricos y en implantes médicos como marcapasos. En 2008, se fundó el Consorcio de Carga Inalámbrica. En 2010, el consorcio publicó el estándar Qi. En 2017, Apple admitió por primera vez la carga inalámbrica Qi en el iPhone 8 y el iPhone X. En 2007, el equipo de Marin Soljačić del MIT publicó un artículo en la revista Science sobre carga inalámbrica por resonancia magnética, abriendo la puerta a la carga a distancia de vehículos eléctricos, y empresas como WiTricity posteriormente la comercializaron. En la década de 2020, algunos balones de entrenamiento inteligentes comenzaron a adoptar soluciones de carga inalámbrica, con la bobina completamente sellada dentro del balón, sin necesidad de electrodos expuestos. El balón del Mundial de 2022 seguía utilizando baterías tradicionales. La industria predice que el balón oficial del Mundial de 2026 podría adoptar una solución de carga inalámbrica, con una bobina receptora y una microbatería o supercondensador integrados en el balón.
China presenta diferentes patrones de desarrollo en las tres áreas tecnológicas. En el campo de los sensores MEMS, China es el mercado de consumo más grande del mundo. Goertek Microelectronics posee más del 30% de la cuota de mercado global en sensores acústicos MEMS, y forma parte de la cadena de suministro de Apple y Samsung. AAC Technologies, BYD Semiconductor y MEMSIC Semiconductor han logrado avances en categorías como acelerómetros y sensores de presión. Sin embargo, en productos de alta precisión como sensores inerciales MEMS de grado táctico y de navegación, China sigue dependiendo de importaciones, y las herramientas de diseño centrales, los procesos de fabricación y los equipos de calibración y prueba están dominados por empresas extranjeras como Bosch, STMicroelectronics, TDK-InvenSense y Analog Devices. En el campo de la localización UWB, empresas locales como Jingwei Technology, Haoyun Technology, Qingyan Xunke y Yibaide han lanzado chips de localización y sistemas de estaciones base con propiedad intelectual propia, obteniendo aplicaciones a gran escala en escenarios B2B como localización de personal en minas de carbón y gestión de carretillas elevadoras en almacenes logísticos. En 2021, Xiaomi lanzó su tecnología UWB "Un solo dedo conecta". La propiedad intelectual central y la fabricación en procesos avanzados de los chips UWB de alta gama están dominadas por empresas extranjeras como Apple, NXP y Qorvo. En el campo de la carga inalámbrica, China es el área más ventajosa, siendo el mayor productor mundial de dispositivos de carga inalámbrica y el mercado de consumo más grande. Huawei, Xiaomi, OPPO y vivo ya han producido en masa soluciones de carga rápida inalámbrica de 50W a más de 100W. En la formulación del estándar Qi, Huawei, Xiaomi y ZTE son miembros centrales de China. En el campo de la carga inalámbrica para vehículos eléctricos, BYD, ZTE New Energy y Teld han llevado a cabo proyectos de demostración de carga inalámbrica de alta potencia. La cadena industrial de carga inalámbrica, desde materiales magnéticos y alambre esmaltado en el extremo superior, hasta el empaquetado de módulos en el medio y la fabricación de productos finales en el extremo inferior, ha formado un ciclo completo. Sin embargo, en el sistema de certificación técnica de balones oficiales de nivel FIFA y en la cadena de suministro de sensores centrales, las empresas chinas aún no han entrado en la lista de proveedores principales, y empresas europeas como Adidas y KINEXON siguen dominando este mercado.
