Prototipo para NASA Space Apps Challenge
XPaze
Lectura completada
- Temp.
- Pulso
Dentro de tu línea base. Sin contacto y en 1,5 segundos.
Health monitoring for humans beyond Earth.
Un sistema inteligente que entiende cómo está cambiando la salud de un astronauta durante la misión. Sin cables, sin otro wearable, sin esperar a la Tierra.
Tres piezas. Una sola lectura.
XPaze no es otro aparato que llevar puesto. Es un sistema que combina lo que hay en la nave con lo que el astronauta ya lleva.
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El nodo XPaze
Un dispositivo fijo en la nave, del tamaño de la palma de una mano. Mide sin contacto cuando el astronauta se acerca.
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Su smartwatch
Si ya lleva uno, XPaze suma su pulso, su sueño y su actividad. Si no, el sistema funciona igual.
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La app
Resume el estado en una mirada y, cuando algo cambia, explica por qué.
El objetivo de XPaze no es simplemente medir datos. Es entender cómo está cambiando una persona.
Un valor aislado puede decir poco.
Microgravedad, aislamiento, sueño alterado, estrés, radiación y meses lejos de un hospital. Los datos de salud existen, pero aparecen separados.
Un sistema que entiende el contexto.
Otros dispositivos te dicen “108 BPM”. XPaze intenta responder a una pregunta mucho más importante.
¿Es normal que esta persona tenga 108 BPM en este momento?
- Actividad física reciente
- Temperatura
- Movimiento
- Descanso
- Tendencia de los últimos minutos
- Valores históricos
Sin contacto.
Sin otro wearable.
Un nodo de monitorización que se instala en la nave, el módulo, la estación o el hábitat. Cuando el astronauta interactúa con él, mide sin tocarle.
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Temperatura por infrarrojos
Lectura térmica sin contacto cada vez que te acercas. Prototipo: MLX90614.
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Sensores de movimiento
Presencia, actividad y reposo en el módulo. Prototipo: MPU-6050.
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Sensores ambientales
Temperatura, humedad y presión de la cabina como contexto. Prototipo: BME280.
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Biometría adicional
Pulso y SpO₂ en interacciones puntuales. Prototipo: MAX30102.
El smartwatch no sustituye a XPaze. Colabora con él.
Si el astronauta ya lleva un reloj compatible, XPaze aprovecha sus sensores como una fuente más. Una imagen más completa sin duplicar aparatos.
XPaze Core
- Frecuencia cardíaca
- Variabilidad cardíaca
- Oxígeno en sangre
- Movimiento
- Actividad física
- Sueño
- Temperatura
Todo lo importante.
Nada que sobre.
La app no bombardea al astronauta con decenas de valores. Resume su estado en una sola mirada.
Una alerta sin explicación sirve de poco.
XPaze cuenta qué ha visto y por qué ha avisado. Así el astronauta entiende qué está pasando.
09:41
Estado
Normal
Análisis XPaze
Sin cambios significativos respecto a tu patrón fisiológico habitual.
14:18
Estado
Anomalía
Anomalía fisiológica detectada
XPaze ha detectado varias desviaciones respecto a tu línea base personal.
Factores que contribuyen
- Pulso en reposo por encima de tu línea base
- Temperatura más alta de lo habitual
- Sin actividad física que lo explique
- Patrón sostenido en el tiempo
“Tu pulso en reposo lleva 18 minutos claramente por encima de tu línea base y no se ha detectado actividad física relevante.”
Cada cuerpo es diferente.
XPaze construye poco a poco tu línea base personal: cómo se comporta normalmente tu organismo. Así una medición no se compara solo con la población general, sino contigo.
Día 58: 84 BPM. Normal para la población. Fuera de lo normal para ti.
Frecuencia cardíaca
Temperatura
Sueño
Movimiento
Actividad
Recuperación
No diagnostica.
Detecta cambios.
XPaze no sustituye a un médico ni diagnostica enfermedades. Avisa cuando ciertos parámetros se alejan de tu patrón habitual y explica por qué. La decisión clínica sigue en manos de profesionales sanitarios.
El mismo latido puede contar otra historia.
Una subida de pulso después del ejercicio es completamente normal. La misma subida importa más si ocurre:
- en reposo
- junto a cambios de temperatura
- tras una mala noche de sueño
- durante un periodo prolongado
- acompañada de otras señales anormales
¿Alerta o falsa alarma?
Seis situaciones de una misión. Decide tú y compara con lo que haría XPaze.
Por dentro: IA que cabe en una Raspberry Pi.
Todo el análisis corre en local, sin conexión. Modelos ligeros, explicables y rápidos, elegidos para funcionar con poca energía y pocos datos por astronauta.
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Adquisición
Lecturas a 1 Hz del nodo y del reloj, sincronizadas y agrupadas en ventanas de 60 segundos.
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Línea base personal
Media y dispersión móviles (EWMA) por señal y por contexto: reposo, actividad y sueño.
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Desviación por señal
Z-score robusto con mediana y MAD: cuánto se aleja cada señal de lo habitual en esa persona.
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Anomalía multivariable
Isolation Forest sobre la ventana combinada: detecta combinaciones raras aunque ninguna señal sea extrema.
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Contexto y persistencia
El acelerómetro descarta subidas explicadas por ejercicio y la alerta solo salta si el patrón se mantiene.
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Explicación
La contribución de cada señal se traduce en una frase que el astronauta entiende.
Pruébalo: mueve las señales.
Hecho con Python, scikit-learn y TensorFlow Lite. Siguiente paso: un autoencoder LSTM para detectar tendencias que duran semanas.
Sensor fusion.
Un único sensor puede equivocarse. Cuando varias señales independientes apuntan al mismo cambio, la información se vuelve mucho más útil. Así fluye cada dato por XPaze.
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1
Astronauta
Genera señales fisiológicas y de actividad.
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2
XPaze Device
Mide con sensores locales y sin contacto.
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3
Smartwatch
Aporta biometría adicional cuando está disponible.
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4
XPaze Core
Fusiona toda la información recibida.
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5
AI Analysis
Busca tendencias, patrones y anomalías.
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6
Personal Baseline
Compara el ahora con lo habitual en ti.
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7
XPaze App
Presenta resultados y alertas comprensibles.
Diseñado para cuando la Tierra tarda en contestar.
Cuanto más lejos va una misión, más importa la autonomía. XPaze sigue la filosofía de edge computing: lo esencial se procesa dentro de la nave, haya o no conexión con los servidores terrestres.
Tierra
ISSmenos de 1 s
Luna1,3 s
Martede 3 a 22 min
0min
Lo que puede tardar un mensaje en llegar a Marte. Solo de ida.
Local. Autónoma. Continua.
Tus datos biométricos se quedan a bordo.
Son de los datos más sensibles que existen. Por eso XPaze es local-first.
Permanecen en el sistema
Siempre que es posible, los datos no salen de la nave.
Se procesan en local
El análisis ocurre a bordo, sin depender de infraestructura externa.
Solo se sincroniza lo necesario
A la Tierra viaja la información imprescindible, no todo.
Acceso según el contexto
Quién ve qué puede limitarse en cada momento de la misión.
Más allá de una alarma.
XPaze también sirve cuando todo va bien. Cada medición actualiza una imagen dinámica de cómo eres normalmente, para notar antes cuándo dejas de estar como sueles estar.
Una plataforma, no un dispositivo cerrado.
Hardware accesible y modular. Ningún sensor es imprescindible: cada nueva tecnología se suma como un módulo más.
- Raspberry Pi 4
- Cerebro local: fusión, IA y app
- Arduino Nano
- Lectura de sensores en tiempo real
- MLX90614
- Temperatura infrarroja sin contacto
- MPU-6050
- Acelerómetro y giroscopio
- BME280
- Temperatura, humedad y presión de cabina
- MAX30102
- Pulso y SpO₂
- Carcasa 3D
- Impresa en PETG, modular
Próximos módulos
- ECG
- Respiración
- Presión sanguínea
- Sensores musculares
- Cámaras térmicas
- Sensores para microgravedad
- Carcasa impresa en 3D
- Placa de sensores
- Arduino Nano
- Raspberry Pi 4
Qué demuestra el prototipo.
En NASA Space Apps Challenge no buscamos un dispositivo médico certificado. Buscamos demostrar que la idea funciona. El prototipo es capaz de:
- Obtener datos reales mediante sensores.
- Incorporar datos externos, como los de un smartwatch.
- Centralizar distintas fuentes.
- Analizarlas en conjunto.
- Construir un patrón individual.
- Detectar desviaciones.
- Explicar por qué se ha producido una alerta.
- Presentarlo todo desde una aplicación.
- Ejecutar las funciones esenciales en local.
Diseñado para el espacio.
Útil también en la Tierra.
Aislamiento+recursos limitados+detectar problemas rápido
- Estaciones científicas aisladas
- Expediciones
- Bases polares
- Barcos
- Submarinos
- Zonas rurales
- Emergencias
- Lugares sin conectividad estable
Las futuras misiones no solo necesitarán naves autónomas. Necesitarán herramientas que protejan a las personas que viajan dentro. Que no se limiten a recopilar números, sino que comprendan cuándo esos números empiezan a contar una historia diferente.
Monitor. Understand. Anticipate.
An intelligent health monitoring system built for humans beyond Earth.