sábado, 1 de diciembre de 2012

Midiendo entre estaciones

Qué encontrarás en esta entrada?
  • Condiciones físicas entre dos paradas de tren.
  • Aplicación de AndroSensor.

En la última entrada de Astaroth's World hablamos de aplicaciones chulas para Android. Una de las que mencionamos fue AndroSensor, la cual me pareció de lo más interesante que he visto en mucho tiempo. La aplicación consistía en el registro de los valores captados por el conjunto de sensores que tiene el móvil, con la capacidad de poderlos exportar a formato "csv" (legible por cualquier programa para el análisis de datos, como Excel o Matlab).

Jugando un poco con él, registré los valores de todos los sensores de mi móvil entre las estaciones Asamblea de Madrid - Entrevías y Atocha, de la madrileña línea C7 de Cercanías.

De momento, tan sólo los he representado, sin haberlos analizado demasiado... pero los comparto con vosotros consciente de la multitud de aplicaciones que podría tener esto enfocado a distintas situaciones.



















A la derecha se pueden ver los horarios de los trenes entre ambas estaciones. El tiempo de viaje está entre los cuatro y los cinco minutos. Vemos en el eje de tiempos de nuestra gráfica de la izquierda que el intervalo medido entre ambas estaciones está entre los tres minutos y medio y los cuatro minutos.

Analicemos, a continuación, cada sensor por separado. El primero es el acelerómetro, el cual es fundamental para el estudio del movimiento del tren.


Realmente, la gráfica anterior me ha decepcionado. Aún no sé bien cómo interpretarla. Yo me esperaba un resultado mucho menos regular, con una clara tendencia positiva y creciente al principio en el "eje y" (aceleramiento del tren) y negativa y descendente hacia el último tramo (frenado). Sin embargo, vemos una respuesta más bien constante y con signo bien definido en todos los ejes. Como comento, aún no sé interpretarlo, tendré que hacer más pruebas con el acelerómetro en distintas situaciones.

Revisando el acelerómetro en reposo y viendo el módulo total del vector aceleración, se llega a la conclusión de que la componente en el "eje z" contribuye de manera significativa en el total con un valor bastante estable cercano a los 10 m/s² (supongo que es una burda medida de la gravedad).

Mucho más fácil de explicar es la gráfica de la posición:


En un intervalo tan pequeño de espacio, las coordenadas se muestran casi constantes en algo más de 40º norte de latitud y unos 3º y pico de longitud en dirección oeste.

El nivel de ruido también podría tener sentido:


Vemos que hay una tendencia a aumentar un poco al principio: esto se puede deber al ruido que hace el tren al coger velocidad. Después se mantiene más o menos constante, con algunos picos que pueden deberse a avisos por megafonía al llegar, o a conversaciones de las personas del vagón.

La gráfica de la luminosidad es la siguiente:


Vemos cómo al final se reduce drásticamente y que aumenta en mitad del trayecto. Quizá sea debido a que tanto la estación de origen como la de destino están cubiertas (y probablemente muestren por ello una menor luminosidad), mientras que el trayecto intermedio es al aire libre.

Las pequeñas oscilaciones en el dispositivo nos pueden dar una idea del traqueteo del tren.


También podría ser interesante el estudio del campo magnético de la zona:


Vemos que el valor total oscila en la diez-milésima de Tesla, es decir, un Gauss (el Tesla es una medida muy grande de campo magnético).

Por último, la gráfica de la orientación:


Parece un poco liosa, pero eso es porque se les ha sumado 360º (una vuelta entera) a los valores negativos. Deshaciendo esa operación, queda una gráfica más normal:


Vemos que el giro entorno al "eje y" (eje de avance) o al "eje z" (eje de altura) son casi constantes, mientras que en el caso del "eje x" (transversal a la dirección de avance del tren) sí presenta variaciones netas de más de 90º. En cualquier caso, para hacer esta prueba llevé el móvil en la mano, cuando para que tuviera un mínimo de rigor debería haber sido fijado el dispositivo al vagón de forma rígida.

En cualquier caso, es una muestra de cómo un "simple" móvil nos puede servir para realizar nuestros experimentos particulares sobre situaciones cotidianas. Os dejo los datos aquí, por si alguien más quiere jugar con ellos. Mientras tanto, recordad:

"1) Las matemáticas son el lenguaje de la Naturaleza.
2) Todo lo que nos rodea se puede representar y entender mediante números.
3) Si se hace un gráfico con los números de un sistema se forman modelos. Estos modelos están por todas partes en la Naturaleza.

Pruebas: el ciclo de las epidemias, el aumento y disminución del número de caribús, el ciclo de las manchas solares, las crecidas del Nilo y la Bolsa. Una infinidad de números que representa la economía global; millones de manos trabajando, millones de mentes, una red inmensa, llena de vida, un organismo natural.

Mi hipótesis: la Bolsa también forma un modelo. Lo tengo delante, escondido entre los números. Siempre lo ha estado. La una menos diez: pulsa introducir."

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