Cómo la tecnología espacial mejora el almacenamiento de datos en la Tierra
No es un secreto que cada industria busca mejores formas de gestionar sus datos, con previsiones de que los volúmenes de datos globales se duplicarán de 2022 a 2026. Y la respuesta para futuras innovaciones en almacenamiento puede estar en el cielo sobre nosotros.
Tomemos, por ejemplo, la misión de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) llamada Misión de Topografía de Aguas Superficiales y Oceánica (SWOT, por sus siglas en inglés), la cual planea llevar a cabo la primera encuesta global de las aguas superficiales de la Tierra para entender mejor cómo el cambio climático está afectando nuestros océanos, lagos y ríos. Según la NASA, los satélites utilizados en la misión de SWOT enviarán un terabyte de datos sin procesar de vuelta a la Tierra cada día.
Para misiones como esta, los datos deben ser almacenados de manera segura para soportar las realidades del espacio, a veces durante meses, y luego ser entregados a la Tierra de manera accesible y disponible. Grandes cantidades de investigación y desarrollo, planificación y estrategia se dedican a misiones de esta magnitud, y cada tecnología enviada al espacio debe cumplir requisitos únicos para ser exitosa.
La forma en que estas tecnologías operan en el espacio nos ayuda a desarrollar y mejorar las tecnologías existentes que usamos todos los días. Por ejemplo, las cámaras de los teléfonos inteligentes basadas en sensores CMOS, la fórmula para bebés, el ratón de la computadora, los auriculares inalámbricos y las lentes resistentes a los arañazos, todos surgieron de innovaciones relacionadas con el espacio.
A continuación, presentamos las principales lecciones que los líderes empresariales pueden aprender basadas en las tecnologías desarrolladas para la exploración espacial para ayudar a mejorar los productos que usamos en la Tierra.
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Crítico para la misión: Confiabilidad de los datos
La integridad de datos es vital
El espacio: El campo de pruebas definitivo
Crítico para la misión: Confiabilidad de los datos
El entorno en el espacio es increíblemente hostil y muy diferente a cualquier cosa que se encuentre en la Tierra. La tecnología necesaria para viajar hacia y desde el espacio debe resistir estas condiciones extremas, lo cual presenta desafíos significativos.
Piénselo. Durante el despegue, los componentes electrónicos se mueven; reciben golpes violentos debido a la vibración extrema. Luego, una vez en órbita, estos componentes electrónicos deben seguir funcionando en medio de cambios térmicos extremos que varían enormemente de una hora a otra. Deben ser capaces de resistir la radiación espacial, que puede degradar los componentes electrónicos y afectar su funcionamiento en general. También deben soportar partículas ionizantes y fenómenos espaciales aleatorios que pueden destruir microchips sensibles y volverlos inútiles.
Esto hace que la confiabilidad de la tecnología espacial sea crítica para la misión. La confiabilidad comienza en la fase de diseño y desarrollo del producto, y debe ser considerada en cada componente de la misión. Hoy en día, los equipos de desarrollo de productos han aplicado algunas de estas lecciones, lo que ha resultado en productos de almacenamiento de datos como memorias flash y discos de estado sólido (SDDs) diseñados para ser de "calidad espacial" o "resistentes a la radiación".
Muchos productos cotidianos se han beneficiado enormemente de los conocimientos adquiridos sobre confiabilidad espacial, desde piezas de automóviles hasta utensilios de cocina que resisten altas temperaturas, pasando por dispositivos electrónicos comunes diseñados para ser confiables y funcionar en casos de uso extremos.
Los ingenieros de almacenamiento en todo el mundo también están ajustando su enfoque de diseño en base a la retroalimentación de las empresas que trabajan en la exploración espacial. Utilizando el enfoque de Diseño para la Confiabilidad, los ingenieros priorizan la confiabilidad y diseñan productos de almacenamiento de datos utilizando métodos de última generación para garantizar un alto rendimiento y bajo voltaje para superar varias limitaciones.
Alerta: Acumulación de datosAunque las tecnologías de datos en la Tierra enfrentan desafíos diferentes, la necesidad general de mejorar la confiabilidad en el espacio permite desarrollar tecnología de almacenamiento de datos más resiliente para su uso en la Tierra.
La integridad de datos es vital
Tan importante como la confiabilidad de los datos durante las misiones espaciales es la integridad de los datos. El término "integridad de datos" describe los datos que son precisos, completos y coherentes. En otras palabras, no están corruptos.
Para el almacenamiento de datos en misiones espaciales y en la Tierra, la integridad de datos se conserva mediante innovaciones tecnológicas que protegen la memoria basada en flash de los rayos cósmicos que causan cambios en los bits, el temido fenómeno en el que un 1 se convierte en un 0 o viceversa, lo cual arruinaría todo el conjunto de datos.
En el espacio, los satélites son capaces de capturar miles y miles de terabytes de datos cada día, potencialmente petabytes de datos cada año. Para ponerlo en contexto, un petabyte es suficiente espacio para aproximadamente 11,000 películas en 4K, lo cual tomaría cinco años de visualización continua para verlas todas.
La mayoría de las veces no es factible ni deseable transmitir todos los datos de vuelta a la Tierra en tiempo real. Debido a esto, los ingenieros han descubierto requisitos precisos de integridad de datos para garantizar que los datos conserven su valor y puedan ser analizados en el espacio o de vuelta en la Tierra.
Aunque existen diversas definiciones de integridad de datos, incluyendo la tasa de error en bits no corregibles, que también se aplica a las aplicaciones empresariales, no mantener la integridad de datos puede llevar a la corrupción y pérdida de datos, lo cual representa desafíos significativos. Por ejemplo, si un vehículo autónomo realiza un cálculo incorrecto basado en datos corruptos, podría producirse un accidente.
Microsoft Excel se integra con Dataverse para gestionar y compartir datos de forma más eficienteA medida que la tecnología espacial continúa desarrollando sistemas cada vez mejores que dependen de datos e integridad de datos, esas mismas estrategias se pueden aplicar a sistemas en la Tierra en casos de uso de aplicaciones inteligentes que nos rodean.
El espacio: El campo de pruebas definitivo
El espacio está lleno de problemas difíciles de resolver. Cuando diseñamos productos pensando en entornos más extremos, como el espacio o incluso el calor y el frío extremos en la Tierra, es probable que esos productos también funcionen en lugares menos extremos y obtengan ventajas del proceso. Esto podría convertir al espacio en el campo de pruebas definitivo. Un ejemplo donde podemos ver un almacenamiento de datos diseñado teniendo en cuenta las extremidades del espacio es en la industria automotriz.
Los vehículos ya no se utilizan únicamente para el transporte entre el punto A y el punto B; ahora son prácticamente centros de datos sobre ruedas y también requieren confiabilidad y integridad del almacenamiento de datos. Hay otros desafíos comunes a los vehículos terrestres y aquellos que lanzamos más allá de nuestra atmósfera: rangos de temperatura variables, muchas vibraciones, potenciales condiciones climáticas extremas, diferencias ambientales en el trayecto y exposición a la radiación solar.
A medida que este ciclo de innovación continúa, habrá muchas formas para que los líderes tecnológicos se aseguren de estar al tanto de los últimos avances desde el espacio, desde la colaboración entre diferentes sectores, hasta los esfuerzos de investigación y desarrollo y el seguimiento de las últimas tecnologías de la NASA. A lo largo de este proceso, nos encontraremos con más desafíos desde el espacio y la Tierra que requerirán ingeniería y resolución de problemas ingeniosos. Y datos. Siempre más datos.
Russell Ruben es el Director del Segmento Automotriz de Western Digital y es responsable de las estrategias globales de lanzamiento al mercado y de productos para la industria automotriz. Anteriormente, fue director de marketing de la división de Vigilancia y Hogar Conectado de Western Digital, y antes de eso fue responsable del negocio automotriz en Corea y Japón.
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