Personalización basada en sensores para la estimación del estrés por calor en ambientes laborales

Abstract

La Inteligencia Ambiental consiste en una solución computacional que hace uso de la tecnología (usualmente sensores) para la medición de los parámetros ambientales, la identificación de los actores (personas y objetos) y conocimiento de las acciones que están desarrollando en un escenario, con la finalidad de ofrecer información a los usuarios que les permita actuar en un entorno confortable y proactivo, conforme a sus necesidades particulares. Cuando la visión de la inteligencia ambiental es aplicada a escenarios laborales el dominio se conoce como Trabajo Asistido por el Ambiente (AAW, del inglés Ambient Assisted Working), que de manera específica permite la ejecución de las tareas laborales mediante interacciones transparentes, discretas y amigables entre usuarios y los sistemas de cómputo; preservando para los usuarios un estado de bienestar, seguridad y salud. Un aspecto importante que deben cubrir los sistemas para AAW es la personalización, que en este ámbito permitiría ofrecer soluciones inteligentes considerando el contexto (perfil del usuario, los parámetros ambientales y las actividades que se realizan); contrario a los enfoques de personalización comunes en sistemas computacionales que son hacia aspectos cosméticos de las interfaces o el tipo de contenido ofrecido. Como un primer esfuerzo para lograr una personalización adaptativa con base en el contexto y su dinamismo, se propone una arquitectura funcional de referencia y un método genérico para la adquisición de datos, procesamiento y ofrecimiento de resultados ad hoc. La propuesta se cristaliza en un caso de estudio, el cual trata del monitoreo y control del Estrés por Calor en un Ambiente Laboral (ECAL). Esta condición de salud sucede cuando un trabajador se encuentra físicamente activo en un entorno caluroso. El ECAL puede producir tensión en el cuerpo que lleva a la incomodidad, afectaciones severas o incluso la muerte (golpe de calor). Con la finalidad de preservarla seguridad y salud de los trabajadores, ISO ha desarrollado normativas (7243, 7933 y 9886) que contienen métodos para estimar el ECAL, sin embargo, estos métodos son subjetivos, impersonales, con resultados tardíos e incluso invasivos. Adicionalmente las normas no contemplan su aplicación para ambientes extremos muy calurosos ni trabajadores con condiciones distintas (en sexo, salud, juventud, etc.) a la persona tipo en la que se basan las normativas. Por tanto, se propone una solución de monitoreo personalizado, basado en tecnología no invasiva de sensores portátiles, in situ y en tiempo real, que permita preservar el bienestar, la seguridad y la salud de los trabajadores, lo cual es una opción conveniente y técnicamente avanzada para la estimación del ECAL tomando en cuenta las características físicas individuales de los trabajadores en lugar de características estándar establecidas en la normativa ISO. Lo anterior posibilita alertar de manera pertinente a los supervisores cuando la situación se vuelva crítica. De la revisión efectuada al estado del arte se concluye que ninguno de los trabajos relacionados ofrece una solución personalizada, in situ, en tiempo real y apoyada por sensores no invasivos. Un primer grupo de trabajos relacionados utiliza un enfoque convencional en donde las estimaciones de esfuerzos son con base en una tabla genérica o en apreciaciones subjetivas. Otro grupo más de trabajos relacionados, apoyados en tecnología, tienen como finalidad una predicción a corto plazo del estrés por calor que se puede alcanzar. Dado lo anterior es que proponemos este nuevo enfoque para la estimación y control del ECAL, en donde la validación de la propuesta se hace mediante un prototipo empleado en una serie de experimentos con actividades laborales. Los resultados obtenidos demuestran la eficiencia de la arquitectura y métodos propuestos.