T02-F01 · Gestor de Orquestación Térmica Adaptativa (ATWO)

Código original: P-01

Decisión de la ficha

Avanzar con condiciones

Condiciones: Confirmación técnica de la disponibilidad de APIs de lectura térmica en los SoC y hardware vetrónico objetivo.

1. Identificación de la propuesta

Código: P-01
Nombre de la propuesta: Gestor de Orquestación Térmica Adaptativa (ATWO)
Origen: Propuesta interna exploratoria de SIXTEMA
Línea estratégica: Arquitecturas Edge-to-Cloud y procesamiento distribuido
Dominio: Terrestre
Tipo de uso: Defensa
Fecha de análisis: 22/05/2024
Responsable de la ficha: Pipeline automático - pendiente de asignación
Estado: En análisis

2. Problema concreto

Descripción: Conflicto estructural en vehículos terrestres donde la demanda de potencia de procesamiento para IA/ML y C2 choca con las restricciones de SWaP (Tamaño, Peso y Potencia / Size, Weight and Power) y la incapacidad de los chasis sellados para disipar el calor generado [ev_0001], [ev_0003].
Consecuencia principal: Activación del throttling (estrangulamiento térmico: reducción automática de frecuencia del procesador para evitar daños), lo que provoca latencias impredecibles y degradación del rendimiento en tiempo real [ev_0002].
Usuario afectado: Operador
Criticidad: Alta
Frecuencia estimada: Continua
Entorno de aparición: Desplegado

3. Ejemplo operativo y evidencia

Escenario: Durante una misión de reconocimiento en un entorno terrestre, la tripulación de un vehículo blindado utiliza sistemas de mando y control y fusión de sensores basados en hardware ruggedizado (reforzado para resistir condiciones extremas) [ev_0002]. A medida que el vehículo opera en un clima cálido y ejecuta procesos intensivos de IA/ML (Inteligencia Artificial y Aprendizaje Automático), la densidad de potencia en los sistemas embebidos (informática integrada en el hardware del vehículo) supera la capacidad de disipación térmica del chasis sellado [ev_0004]. El sistema activa automáticamente el throttling (estrangulamiento térmico) para evitar que el procesador se queme, reduciendo drásticamente su velocidad de cálculo. Como resultado, el operador experimenta una degradación en la fluidez de las pantallas y un aumento en los tiempos de respuesta del BMS (sistema de mando y control de combate), lo que afecta la capacidad de reacción inmediata ante amenazas detectadas por sensores WAMI (imágenes de área amplia / Wide Area Motion Imagery) [ev_0005], [ev_0006].
Activos implicados: Vehículos terrestres, SoC (Sistema en Chip), sistemas de vetrónica (electrónica vehicular militar), sensores WAMI
Información disponible: Telemetría térmica del CPU/GPU, estado de carga de batería y datos ambientales
Limitación actual: La gestión térmica es reactiva y ciega (gestionada por el hardware), provocando caídas de rendimiento impredecibles
Consecuencia operacional: Compromiso de la capacidad de reacción en tiempo real y reducción de la fiabilidad del sistema
Fuente de evidencia: ev_0001, ev_0002, ev_0003, ev_0004, ev_0005, ev_0006
Tipo caso: Real confirmado

4. Solución propuesta

Descripción de la solución

Middleware de orquestación dinámica que gestiona la ejecución de aplicaciones basándose en el presupuesto térmico disponible, aplicando una 'degradación elegante' de servicios no críticos para evitar el throttling reactivo del hardware.

Datos de entrada

Telemetría de temperatura del SoC y vetrónica, estado de carga energética y fase operativa de la misión desde el BMS

Procesamiento principal

Monitorización en tiempo real, comparación con modelos de curva térmica del chasis y aplicación de políticas de priorización de cargas según criticidad

Resultado / salida

Reasignación de ciclos de CPU, suspensión de procesos no críticos (ej. análisis de fondo) o reducción de frecuencias de refresco en pantallas secundarias

Sistema, arquitectura e integración

Capa de middleware integrada sobre un RTOS (Sistema Operativo de Tiempo Real) y conectada al BMS del vehículo

Funcionamiento resumido

1. Entrada: Captura telemetría térmica y fase de misión. 2. Procesamiento: El motor de decisión evalúa el riesgo de sobrecalentamiento frente a la prioridad de las tareas. 3. Resultado: Ejecuta políticas de degradación elegante (Nivel 1: pantallas, Nivel 2: IA no inmediata, Nivel 3: consolidación de núcleos). 4. Integración: Notifica al operador el estado de los servicios activos.

Componentes funcionales

Capa de Monitorización Térmica
Motor de Decisión Basado en Curvas Térmicas
Orquestador de Cargas con Prioridades
Interfaz de Gestión de Contenedores Ligeros

5. Aportaciones concretas de SIXTEMA

6. Capacidades reales que respaldan la propuesta

Capacidad real: Arquitecturas Escalables Cloud-Native
Proyecto / experiencia: Infraestructura para despliegue de servicios operativos en entornos distribuidos
Qué demuestra: Capacidad para diseñar la base de infraestructura necesaria donde se desplegaría el orquestador ATWO
Nivel evidencia: Alta

Capacidad real: Sistemas C2 e Inteligencia de Datos
Proyecto / experiencia: Sistema Integrado de Gestión de Misiones
Qué demuestra: Experiencia en la gestión de prioridades operativas y flujo de datos para apoyo a la decisión, esencial para el motor de decisión del ATWO
Nivel evidencia: Alta

7. Capacidades futuras o en evolución

Capacidad futura: Arquitecturas Edge-Cloud Federadas en entornos denegados
Proyecto / iniciativa: Desarrollo de Nube Táctica
Estado: En curso
Resultado esperado: Permitirá implementar la orquestación de cargas en el extremo (Edge) con resiliencia ante comunicaciones degradadas, reduciendo la brecha de dependencia de un nodo central

Capacidad futura: Fusión Avanzada de Datos Multifuente
Proyecto / iniciativa: Integración de telemetría y sensores avanzados (térmicos)
Estado: En curso
Resultado esperado: Aportará la capacidad de integrar la telemetría térmica del SoC y vetrónica en el motor de decisión del ATWO

8. Tecnología involucrada

Capa / función: Sistema Operativo
Tecnología / patrón: RTOS (Sistema Operativo de Tiempo Real)
Situación en SIXTEMA: Pendiente de validar
Responsable / socio: Equipo interno / Socio especialista

Capa / función: Virtualización y Despliegue
Tecnología / patrón: Contenedores ligeros (WebAssembly / Docker Lite)
Situación en SIXTEMA: Disponible parcialmente
Responsable / socio: Equipo interno

Capa / función: Orquestación de Cargas
Tecnología / patrón: Planificador basado en prioridades térmicas y criticidad
Situación en SIXTEMA: Por incorporar
Responsable / socio: Equipo interno

9. Encaje con programas y marcos europeos

Programa europeo: EDF
Convocatoria / topic: Pendiente de búsqueda (Prioridades: Nube Táctica / Superioridad de la Información)
Marco / estándar prioritario: Superioridad de la Información y Nube Táctica
Valoración del encaje: Alto
Justificación: La solución ATWO busca garantizar la disponibilidad del cómputo en el borde, alineándose con los objetivos de resiliencia y superioridad de la información del EDF.
Fuente de referencia: financiacion.md (Propuesta)

10. Diferenciación aportada

Diferenciador: Combinación de experiencia en C2 con arquitecturas Edge-Cloud Federadas
Por qué es relevante: Permite que el orquestador térmico no sea solo un gestor de hardware, sino que entienda la fase de la misión para priorizar servicios
Evidencia: Capacidades actuales en Gestión de Misiones y desarrollo de Nube Táctica

Diferenciador: Enfoque de Degradación Elegante (Graceful Degradation) aplicada a vetrónica
Por qué es relevante: Evita el colapso impredecible del sistema (throttling), aportando predictibilidad operativa al usuario final
Evidencia: Propuesta técnica ATWO basada en telemetría real

11. Actores objetivo y vías de entrada

Actor identificado: Airbus Defence and Space
Necesidad / interés: Optimización de la capacidad de cómputo en sus plataformas terrestres sin rediseñar el chasis
Vía de entrada: Consorcio
Relación actual: Existente

Actor identificado: Indra
Necesidad / interés: Integración de capas de inteligencia térmica en sus sistemas C2 terrestres
Vía de entrada: Tier 2
Relación actual: Incipiente

Actor identificado: DGAM (Ministerio de Defensa)
Necesidad / interés: Autonomía tecnológica en la gestión de recursos críticos de cómputo para flotas terrestres
Vía de entrada: Convocatoria
Relación actual: Sin relación

12. Brechas y dependencias

Brecha / dependencia: Acceso a telemetría térmica del hardware
Impacto: Crítico: sin APIs de lectura térmica accesibles en los SoC (Sistema en Chip) y la vetrónica (electrónica vehicular militar), el software no puede tomar decisiones proactivas.
Cómo cubrirla: Validación técnica con fabricantes OEM o mediante ingeniería inversa en hardware objetivo.
Responsable potencial: Equipo de Arquitectura / Socios de Hardware

Brecha / dependencia: Métricas cuantitativas de umbrales térmicos
Impacto: Medio: la falta de datos exactos sobre los grados centígrados que disparan el throttling (estrangulamiento térmico) dificulta la creación del modelo de curva térmica.
Cómo cubrirla: Pruebas de estrés en entornos controlados con hardware ruggedizado (reforzado).
Responsable potencial: Equipo de I+D / Laboratorio de Pruebas

Brecha / dependencia: Integración con hardware vetrónico específico
Impacto: Medio: la necesidad de profundizar en la compatibilidad con sistemas electrónicos militares específicos para asegurar que el middleware no introduzca latencias.
Cómo cubrirla: Colaboración con integradores prime o acceso a plataformas de prueba reales.
Responsable potencial: Socio Integrador (ej. Airbus, Indra)

13. Valoración final por criterios

Criterio	Valoración	Justificación
Relevancia del problema	Alta	El throttling térmico degrada la capacidad de reacción en tiempo real en vehículos terrestres.
Calidad de la evidencia	Media	Evidencia cualitativa sólida y recurrente, pero carece de métricas cuantitativas precisas.
Encaje con SIXTEMA	Alta	Alineado con capacidades en Edge Computing y Fusión de Datos Multifuente.
Capacidades reales disponibles	Alta	Experiencia previa en arquitecturas Edge-Cloud federadas aplicable al orquestador ATWO.
Diferenciación	Media	Pasa de una gestión térmica reactiva (hardware) a una proactiva basada en criticidad (software).
Encaje europeo	Alta	Alineado con prioridades de Nube Táctica del EDF y el PERTE de Defensa.
Actor o vía de entrada identificada	Media	Identificados integradores prime (Airbus, Indra) y organismos públicos (DGAM).
Potencial dual	Alta	Aplicable a cualquier sistema Edge en entornos hostiles o protección civil.
Madurez preliminar	Media	Solución primaria estimada en nivel Prototype (TRL 4).
Cobertura brecha tecnológica	Alta	Resuelve la impredecibilidad del rendimiento causada por el calor en chasis sellados.
Autonomía respecto a socios	Media	Dependencia crítica de los fabricantes de hardware para el acceso a sensores térmicos.
Viabilidad preliminar	Alta	Técnicamente plausible mediante RTOS (Sistemas Operativos de Tiempo Real) y contenedores ligeros.

14. Decisión y conclusión final

Resultado: Avanzar con condiciones
Condiciones para avanzar: Confirmación técnica de la disponibilidad de APIs de lectura térmica en los SoC y hardware vetrónico objetivo.
Validaciones pendientes: Verificar si el acceso a sensores térmicos está restringido por los OEM (fabricantes originales) y obtener métricas de umbrales de throttling.
Próximo hito: Realizar una prueba de concepto (PoC) de lectura de telemetría térmica en un hardware ruggedizado compatible.
Síntesis: Solución de alta relevancia que mitiga la degradación operativa por calor en vehículos terrestres mediante orquestación proactiva. Encaja perfectamente con el ADN Edge de SIXTEMA y tiene fuerte tracción europea (EDF). La viabilidad depende críticamente del acceso a las APIs térmicas del hardware.

15. Fuentes y trazabilidad

Sin referencias registradas.

Evidencias del clúster: ev_0001, ev_0002, ev_0003, ev_0004, ev_0005, ev_0006