AERIS · Sistema aéreo de detección temprana

Ojos ligeros en el aire. IA segura en tierra.

Un microdron con ESP32-S3 captura RGB, térmica opcional y coordenadas. El portátil procesa la evidencia sin cargar al dron con cómputo pesado.

$832 mil

electrónica + margen

65 g

objetivo de diseño

0 solar

energía del dron + BEC

Microdron ligero con cámara RGB y sensor térmico sobre un bosque andino

Recomendación ejecutiva

Empieza con cámara + SD. Añade térmica y LoRa solo después de pesar el conjunto y comparar el tiempo de vuelo. Panel solar, PMS5003 y anemómetro quedan fuera del dron.

Captura

XIAO ESP32-S3 Sense + microSD

Carga útil

65 g como objetivo, no como dato del dron

Enlace

LoRa para eventos; nunca video

Inferencia

Portátil en tierra con RT-DETR

Compra recomendada

Presupuesto y peso, lado a lado.

Activa o desactiva componentes y ajusta la carga útil que realmente admite tu dron. Los gramos son un sobre de diseño conservador: pesa el montaje final antes de volar. Los precios observados en Colombia el 31 de agosto de 2026 son referencias y pueden cambiar.

ComponenteEstimado

Fase 1 · Simulación

Prueba la lógica multimodal antes de comprar.

Este cálculo didáctico combina el dron con información de tierra. Viento y PM no viajan en la aeronave: provienen del autopiloto, una estación meteorológica o una fuente externa. No reemplaza el FWI, una brigada ni la confirmación humana.

Evidencia de cámara

Nivel 0

Normal

Nivel 1

Condiciones favorables

Nivel 2

Evento sospechoso

Nivel 3

Probable incendio

Nivel 4

Emergencia confirmada

Arquitectura

El dron observa; la estación de tierra entiende.

Separar captura, navegación, inferencia y alerta mantiene la carga ligera. Este dron sirve para patrullas y reconocimiento: no reemplaza una estación fija que vigila 24/7.

01

Cápsula ESP32-S3

JPEG RGB, térmica opcional, BME280, watchdog y cola microSD en una carga compacta.

Objetivo ≤65 g

02

Autopiloto + enlace

GPS, hora, altitud, actitud y batería desde el controlador de vuelo. LoRa solo para estado y evento.

Sin sensores duplicados

03

Gateway local

Portátil con Python, RT-DETR, tracking, clima de tierra, fusión temporal, FastAPI y SQLite.

Funciona sin nube

04

Decisión humana

Dashboard, evidencia, coordenadas, prioridad de rescate y escalamiento.

Humano en el circuito

Qué corre en el dron

Drivers y timestamp

JPEG y miniaturas

Filtros de rango / sensor trabado

Disparo por intervalos o waypoint

Cola microSD

Watchdog y telemetría ligera

Qué se queda en tierra

YOLO/RT-DETR multiclase a video fluido

Segmentación densa de humo

Tracking robusto de fauna y personas

Fusión RGB+térmica de alta resolución

Predicción física de propagación

Procesamiento de video continuo

Hardware con criterio

Cada sensor debe ganarse su lugar.

En un microdron, gramos, vibración, arrastre, ruido eléctrico y centro de gravedad importan tanto como la ficha técnica.

Regla de integración

Monta la cámara fuera del campo de hélice, desacopla vibración, separa el BEC del sensor térmico y no encierres la MLX90640 detrás de vidrio común. Pesa el conjunto con cables y tornillos.

Puede volar

XIAO ESP32-S3 Sense

Integra MCU, cámara y microSD en poco espacio; es la opción principal para este dron.

MLX90640

Opcional y de bajo consumo. Confirma calor cercano, pero sus 32×24 píxeles no ven focos pequeños a gran distancia.

BME280

Ligero. Solo sirve como tendencia porque motores, electrónica y flujo de hélice alteran la medición.

LoRa 915 MHz

Envía coordenadas, estado y alerta. El video queda en SD o viaja por Wi-Fi a corta distancia.

En tierra o desde el autopiloto

GPS, altitud y batería

Léelos del controlador de vuelo para no duplicar sensores ni peso.

Viento y lluvia

Obténlos de una estación meteorológica en tierra o una fuente pública; una hélice invalida un anemómetro a bordo.

PMS5003

Déjalo en una base fija: pesa cerca de 41 g y su ventilador sufre con el flujo turbulento del dron.

IA principal

Ejecuta RT-DETR, tracking y fusión en el portátil de tierra, no en el dron.

Descartado del dron

Panel solar

No aporta durante un vuelo corto y penaliza masa, arrastre y centro de gravedad.

Batería LiFePO4 externa

Usa la batería de vuelo mediante un mini BEC; no embarques otra batería grande.

Anemómetro y veleta

La estela de las hélices falsea la lectura y el montaje agrega demasiado arrastre.

Raspberry Pi / Jetson

Son potencia, consumo y masa innecesarios para capturar evidencia. La inferencia queda en tierra.

MQ-2 / MQ-7

La deriva, humedad, calentador y baja selectividad los vuelven débiles en exterior.

CO₂ como detector

Poca especificidad al aire libre y mayor consumo; no confirma fuego por sí solo.

Opción del MVP

MLX90640

32×24, I²C y conexión directa a la ESP32. Es limitada para objetivos lejanos, pero reduce costo, peso y complejidad durante las primeras pruebas.

Recomendación actual · conservar

Opción avanzada

PureThermal 2 + Lepton

La tarjeta de aproximadamente $300.000 es una interfaz USB UVC: no incluye el núcleo térmico FLIR Lepton. Ofrece mejor imagen, pero encarece y complica la integración con ESP32-S3.

Ver publicación

IA y fusión

Modelos modernos, licencias claras, decisiones trazables.

La mejor primera versión no es el modelo más grande: es la que puedes entrenar, medir y desplegar sin esconder límites técnicos o legales.

Object detection

Personas, animales y vehículos

RT-DETR R18 o PP-PicoDet en el gateway. COCO da un inicio, pero fauna local y humo requieren datos propios.

Detección + tiempo

Humo y llama

Modelo específico con negativos difíciles y confirmación temporal. Una imagen no debe disparar nivel 4.

Multi-object tracking

Seguimiento

ByteTrack sobre detecciones. Mantén ID temporal, trayectoria y última coordenada; nunca identidad biométrica.

Segmentación

Vegetación seca

Segmentación MobileNet/DeepLab solo después de reunir etiquetas locales y mediciones de humedad de combustible.

Multimodal

Fusión térmica

Empieza con fusión tardía: puntaje RGB + delta térmico. La alineación pixel a pixel exige cámaras rígidas y calibradas.

Anomaly detection

Anomalías

Aprende el fondo por cámara y compara tendencias. Nunca dejes que una anomalía sin explicación sea emergencia automática.

Ruta completamente gratuita

PaddleDetection + RT-DETR (Apache-2.0), OpenCV, Python, Mosquitto, FastAPI, SQLite y Docker. Revisa también la licencia de cada peso de modelo y dataset.

Cuidado con Ultralytics YOLO

Es excelente para prototipos, pero su paquete y modelos usan AGPL-3.0. Si el proyecto no puede publicar el código derivado, puede requerir licencia empresarial de pago.

Motor de riesgo

Reglas científicas primero; ML cuando existan datos.

La puntuación final debe incluir la confiabilidad de cada sensor y una explicación: qué señales subieron la alerta, cuáles discreparon y cuánto tiempo persistieron.

1. Calidad de datos

Rangos físicos, valor congelado, saltos imposibles, comparación entre sensores y decaimiento de confianza cuando falta una lectura.

2. Riesgo ambiental

Usa temperatura, humedad relativa, viento y lluvia de 24 h para calcular FWI o componentes equivalentes; nunca solo umbrales arbitrarios.

3. Evidencia de evento

Combina humo/llama, PM, delta térmico, persistencia, hora, ubicación y contexto. Calibra luego con regresión logística o boosting.

Propagación experimental

Un cono probable, nunca una flecha exacta.

Proyecta una distribución usando viento, pendiente, combustible, humedad y puntos calientes. Publica el intervalo de incertidumbre y hora de vigencia.

Vector de viento y ráfagas
Tipo y continuidad de combustible
Pendiente y orientación del terreno
Frente térmico observado

Plan de desarrollo

Siete fases, cada una con una pregunta concreta.

No avances por calendario. Avanza cuando la fase anterior produzca evidencia reproducible.

01

Simular

Videos grabados + telemetría sintética. Esta página ya incluye el primer simulador de fusión.

02

Mesa

XIAO, cámara, SD y BEC: medir consumo, temperatura y estabilidad eléctrica.

03

Pesar

Pesar cada pieza, revisar centro de gravedad y fijar una carga útil real permitida.

04

Volar RGB

Primero solo cámara y registro local. Comparar tiempo de vuelo con y sin carga.

05

Añadir térmica

Incorporar MLX90640 únicamente si el margen de vuelo y vibración sigue siendo aceptable.

06

Fusionar

IA, tracking y riesgo en el portátil con GPS/autopiloto y clima de tierra.

07

Campo

Pruebas controladas con niebla teatral y fuentes térmicas seguras; nunca improvisar fuego real.

Estructura del repositorio

camera/captura RGB, calidad y desconexión
thermal/lectura MLX90640 y mapas térmicos
detection/personas, animales, humo, fuego y vehículos
tracking/ByteTrack, IDs temporales y última posición
sensors/drivers, limpieza y health checks
risk_engine/FWI, reglas, calibración y fusión
alerts/niveles, deduplicación y reintentos
database/SQLite primero; PostgreSQL/Timescale después
api/FastAPI, MQTT y contratos JSON
dashboard/mapa, evidencia y confirmación humana
tests/replay, unitarias, integración y campo

Contenido mínimo de una alerta

Fecha, hora y coordenadas

Nodo, cámara y sensor origen

Fotograma y recorte de evidencia

Personas, animales y trayectorias

Temperatura, HR, viento y PM

Índice, probabilidad y nivel

Dirección probable + incertidumbre

Prioridad de rescate y última posición

Calidad / fallas de los sensores

Estado de confirmación humana

Sin reconocimiento facial, biometría ni identidad personal. El tracking usa IDs efímeros y solo conserva lo necesario para seguridad.

Datos y entrenamiento

El dataset propio es parte del dispositivo.

Divide por lugar, fecha y evento —no por fotogramas aleatorios— para evitar que casi la misma imagen aparezca en entrenamiento y prueba.

Fuego y humo

Arranca con D-Fire y FASDD, luego agrega video local. Incluye negativos duros: nube, niebla, polvo, vapor, luces, atardecer y reflejos.

Personas, fauna y vehículos

COCO sirve como preentrenamiento general; el conjunto propio debe mostrar oclusión, humo, altura de cámara y especies de la zona.

Térmico

FLIR ADAS ayuda con personas, vehículos y perro, pero no representa un bosque ni el MLX90640. Recolecta pares RGB+térmico del dispositivo final.

Vegetación seca

Necesita etiquetas locales por condición y tipo de cobertura. Evita asumir que el color amarillo equivale a combustible seco.

Etiquetas recomendadas

Cajas para persona, animal, vehículo, llama y focos compactos; máscara para humo y vegetación seca; metadatos para noche, niebla, lluvia, distancia, tipo de cámara y certeza del anotador.

Aumentos útiles

Opacidad y deriva de humo, blur por viento, exposición nocturna, ruido, lluvia, niebla, contraluz, glare y cambios de ganancia térmica. La validación debe conservar escenas reales sin aumentos.

Validación

Mide errores que importan en el campo.

mAP no basta. Un sistema de emergencia debe demostrar cuánto tarda, cuántas alertas falsas produce y qué ocurre cuando una cámara o el enlace fallan.

Recall por clase

Fuego, humo, persona y animal; reportar también precision y mAP.

Falsos positivos

Alarmas por cámara-día, separadas por nube, polvo, niebla, reflejo y luces.

Tiempo a detección

Desde primera evidencia visible hasta evento y hasta notificación.

Disponibilidad

FPS, latencia p95, pérdida de paquetes, autonomía y porcentaje de datos válidos.

Prueba segura, nunca improvisada

En las primeras fases usa videos, niebla teatral y una fuente térmica controlada. No enciendas fogatas ni quemes vegetación para “probar” el sistema. Cualquier prueba con fuego real requiere bomberos, brigada, permisos, plan de extinción y condiciones meteorológicas autorizadas.

Estado del proyecto

AERIS distingue lo diseñado de lo que ya funciona.

La página es una guía de decisión y contiene una simulación didáctica. Todavía no representa telemetría real ni un detector entrenado. Esta separación evita confundir una propuesta técnica con un sistema operativo.

Listo para revisar

Documentado

Arquitectura aire–tierra, presupuesto, carga útil objetivo, sensores, niveles de alerta, datasets, métricas y plan de pruebas.

No usa sensores reales

Simulado

Índice experimental 0–100, persistencia temporal, escenarios ambientales y selección interactiva de componentes.

Siguiente etapa

Por construir

Firmware ESP32, captura y sincronización, inferencia, tracking, riesgo calibrado, alertas, base de datos y pruebas de vuelo.

Próximo entregable recomendado

Firmware mínimo: cámara RGB, microSD, alimentación estable y registro por intervalos.

Ver ruta de desarrollo

Escalabilidad

Tres cargas útiles, una misma arquitectura.

Escala solo después de medir masa, centro de gravedad y pérdida de autonomía. Más sensores no significan automáticamente mejor detección.

01≈29–44 g objetivo

Mínima · RGB

XIAO Sense, cámara, microSD, mini BEC y soporte. Wi-Fi al aterrizar o descarga directa de la SD.

Es la primera configuración que debes volar y medir.

02≈42–57 g objetivo

Confirmación térmica

Añade MLX90640 y BME280 solo si el dron conserva estabilidad y tiempo de vuelo aceptable.

Mejora la evidencia cercana sin incorporar cómputo pesado.

03≈50–65 g objetivo

Telemetría remota

Añade LoRa para eventos, salud y coordenadas; RGB completo sigue en microSD o Wi-Fi.

Tope de diseño del prototipo. Requiere prueba de interferencia con radio y GPS.

Preguntas técnicas

Decisiones que conviene dejar resueltas.

La Seeed XIAO ESP32-S3 Sense es la compra principal por su formato de 21 × 17,8 mm, PSRAM, cámara y microSD integradas. Las unidades nuevas pueden traer OV3660; algunas publicaciones aún anuncian OV2640, así que confirma la revisión con el vendedor. Para este dron no recomiendo una cámara IP: pesa y consume demasiado.