Retos Hackathon Openred
Openred es un proyecto de ciencia ciudadana que busca crear una red distribuida de medición de radiación gamma ambiental. A través de la recopilación y análisis de datos en tiempo real, Openred permite a ciudadanos, investigadores y organismos acceder a información detallada sobre la radiación en distintas ubicaciones.
Con estos retos, queremos impulsar el desarrollo de soluciones innovadoras que mejoren la plataforma Openred en diferentes áreas:
- Conexión de dispositivos de medición con la plataforma.
Visualización y validación de datos, mejorando la experiencia de usuario y la calidad de la información.
Construcción de nuevos dispositivos, permitiendo la integración de más tecnologías en la red.
No es necesario ser experto en un área específica para participar. Cualquier perfil es bienvenido, desde desarrolladores y científicos de datos hasta diseñadores, ingenieros o entusiastas de la tecnología. Si tienes ideas, ganas de experimentar y aportar a un proyecto con impacto en la ciencia ciudadana, este es tu espacio.
Categoría 01
Conexión entre los dispositivos de medición de radiación gamma y la plataforma Openred.
Conectar Radiacode 102 y conectar RIUM GM Bluetooth con nuestra platadorma Openred.
Categoría 02
Visualización y validación de los datos en la plataforma Openred.
Mejora de la visualización y análisis de datos de radiación gamma. Gamificación de la plataforma Openred. Integración de la Red REA del CSN para la Calibración y Detección de Anomalías.
Categoría 03
Otros dispositivos
Integración de Dispositivos Comerciales con Openred. Diseña tu Propio Detector DIY de Radiación Gamma
Categoría 01: conexión entre los dispositivos de medición
de radiación gamma y la plataforma Openred.
Retos Hackathon Openred
Esta primera categoría de retos busca mejorar la integración entre los dispositivos de medición seleccionados por Openred y la plataforma Openred, actualmente en desarrollo. En esta plataforma se almacenarán las mediciones recogidas durante las futuras misiones de monitoreo de radiación gamma ambiental.
Openred es un proyecto que tiene como objetivo crear una red ciudadana para la medición de radiación gamma ambiental. En este contexto, los usuarios utilizarán dispositivos de detección para registrar los niveles de radiación en diferentes zonas.
Para garantizar la precisión y fiabilidad de las mediciones, Openred ha llevado a cabo un análisis exhaustivo de varios dispositivos, evaluando sus funcionalidades y su capacidad para medir en los rangos de sensibilidad adecuados.
Como resultado de este estudio, se han elegido dos dispositivos principales para las futuras misiones:
Ambos dispositivos permiten la conexión USB y la conexión inalámbrica Bluetooth para la transferencia de datos y utilizan
tecnologías distintas para la medición de radiación gamma. Ambos dispositivos pueden conectarse a sus respectivas aplicaciones móviles (Radiacode App y Rium GM App/ Openradiation App), lo que permite volcar los datos en sus plataformas.
El uso de un smartphone en combinación con estos dispositivos no solo facilita la recolección de datos, sino que también permite añadir geolocalización, enriqueciendo la información recopilada.
A continuación, se describen los dos retos dentro de esta categoría:
Conectar Radiacode 102 con nuestra
plataforma Openred
Categoría 01
Este reto busca explorar y desarrollar soluciones para conectar el dispositivo Radiacode 102 con la plataforma Openred (openred.ibercivis.es), permitiendo la transmisión de datos en tiempo real.
Actualmente, la app móvil (android, ios) oficial de Radiacode 102 no permite configurar una URL de destino para el envío de datos, lo que dificulta la integración directa con Openred. Sin embargo, existe un repositorio en GitHub que permite a un dispositivo externo conectarse directamente al Radiacode 102 y recolectar sus datos, lo que abre la posibilidad de diseñar soluciones alternativas para el envío de información a la plataforma. Además, Radiacode 102 carece de GPS si no es utilizado junto a la app, en la que utiliza la ubicación del dispositivo móvil.
Los participantes deberán aprovechar este código para desarrollar una solución funcional que permita la transmisión automática de datos desde Radiacode 102 a Openred, utilizando, por ejemplo, cualquiera de las siguientes opciones:
- Ordenador (PC, Linux, Mac)
- Raspberry Pi 4
- App móvil (Android/iOS)
- Microcontroladores como Arduino, ESP32, M5Stack Core2, etc.
La conexión con el dispositivo podrá realizarse mediante Bluetooth o USB, y la solución deberá permitir el envío de al menos los siguientes datos a Openred:
- uSv/h (tasa de dosis de radiación)
- CPS (cuentas por segundo)
- Error % de la tasa de dosis de radiación.
- Hora de la medición (hh:mm)
- Número de serie del dispositivo (S/N)
- Espectro de la radiación
- Temperatura
Se valorará la implementación de características avanzadas, como:
- Frecuencia de transmisión configurable: Permitir que el usuario modifique el intervalo de envío de datos en uSv/h o CPS.
- Incorporación de datos meteorológicos: Obtener temperatura, humedad y viento a través de una API meteorológica y sincronizar estos valores con las mediciones de radiación.
- Adaptación dinámica de la frecuencia de medición según velocidad de desplazamiento del dispositivo y/o usuario.
- Incorporación de geolocalización: Registrar y enviar la ubicación junto con los datos de radiación.
- Envío de datos a través de TTN (The Things Network) para conectar el dispositivo con una red IoT.
La organización proveerá hardware de utilidad para la realización de este reto, sin embargo, los participantes podrán llevar también su propio hardware.
Documentación asociada:
- Repositorio de GitHub con código para conectar Radiacode 102 a otros dispositivos.
- Especificaciones del protocolo de comunicación de Radiacode 102.
- Documentación sobre la API de Openred para el envío de datos.
- APIs meteorológicas recomendadas para la integración de datos climáticos.
- Documentación hardware:
- Radiacode 102
- Raspberry Pi 4B
- Arduino UNO R4 Wifi Board
- M5Stack Core 2
- M5Stack: Módulo USB Module with MAX3421E (link)
- M5Stack: Módulo batería. (link1 – link2)
Presentación de la Solución
- La presentación de la solución será oral, con una duración máxima de 5 minutos, y podrá estar apoyada por una presentación en PDF.
Entrega del material desarrollado:
- Todo el código, documentación y materiales generados deberán subirse a un repositorio en GitHub o similar bajo una licencia abierta, permitiendo su reutilización y mejora por la comunidad.
Conectar RIUM GM Bluetooth con nuestra
plataforma Openred
Categoría 01
Este reto busca explorar y desarrollar soluciones para conectar el dispositivo RIUM GM Bluetooth con la plataforma Openred (openred.ibercivis.es), permitiendo la transmisión de datos en tiempo real.
Actualmente, RIUM GM Bluetooth no cuenta con una integración directa con Openred. Sin embargo, al tratarse de un dispositivo Bluetooth, existen diversas formas de capturar y transmitir sus datos. Una opción aconsejable (aunque no imprescindible) es partir de la app móvil de OpenRadiation, que es de código abierto, y adaptarla para su uso con RIUM GM. Sin embargo, cualquier otra solución válida será bienvenida.
Los participantes deberán desarrollar una solución que permita la transmisión automática de datos desde RIUM GM a Openred utilizando cualquiera de las siguientes opciones:
- Ordenador (PC, Linux, Mac)
- Raspberry Pi 4
- App móvil (Android/iOS)
- Microcontroladores como Arduino, ESP32, M5Stack Core2, etc.
La conexión con el dispositivo deberá realizarse mediante Bluetooth o conexión USB y permitir el envío de al menos los siguientes datos a Openred:
- uSv/h (tasa de dosis de radiación)
- CPS (cuentas por segundo)
- Error %
- Hora de la medición (hh:mm)
- Número de serie del dispositivo (S/N)
Se valorará la implementación de características avanzadas, como:
- Frecuencia de transmisión configurable: Permitir que el usuario modifique el intervalo de envío de datos en uSv/h o CPS.
- Incorporación de datos meteorológicos: Obtener temperatura, humedad y viento a través de una API meteorológica y sincronizar estos valores con las mediciones de radiación.
- Adaptación dinámica de la frecuencia de medición según velocidad.
- Incorporación de geolocalización: Registrar y enviar la ubicación junto con los datos de radiación.
- Envío de datos a través de TTN (The Things Network) para conectar el dispositivo con una red IoT.
La organización proveerá de hardware de utilidad para la realización de este reto, sin embargo, los participantes podrán traer su propio hardware si lo desean
Documentación asociada:
Datasheet Rium GM
Archivo json Openred
API Openred
- Repositorio github OpenRadiation mobile
Presentación de la Solución
- La presentación de la solución será oral, con una duración máxima de 5 minutos, y podrá estar apoyada por una presentación en PDF.
Entrega del material desarrollado:
Todo el código, documentación y materiales generados deberán subirse a un repositorio en GitHub o similar bajo una licencia abierta, permitiendo su reutilización y mejora por la comunidad.
Categoría 02: conexión entre los dispositivos de medición
de radiación gamma y la plataforma Openred.
Retos Hackathon Openred
Esta categoría tiene como objetivo mejorar la plataforma donde se almacenan y visualizan los datos recopilados por dispositivos de medición de radiación gamma. La plataforma, basada en Django, permite la subida de datos a través de su API y ofrece una visualización inicial en un mapa utilizando deck.gl.
En esta categoría, los participantes trabajarán en mejorar tanto el aspecto visual como las funcionalidades de la plataforma, proporcionando herramientas más avanzadas para la exploración y análisis de datos.
La versión online de la plataforma está disponible en:
Las mejoras no se implementarán directamente en esta instancia, sino en servidores instalados por los participantes. Los mentores estarán disponibles para ayudar con la instalación si fuese necesario.
IMPORTANTE: Si los participantes no logran programar una solución completamente funcional en el tiempo disponible, también pueden presentar conceptualizaciones de soluciones adaptadas a los retos planteados.
A continuación, se describen los tres retos dentro de esta categoría:
- Mejora de la visualización y análisis de datos de radiación gamma
- Integración de la Red REA del CSN para la Calibración y Detección de Anomalías
- Gamificación de la plataforma Openred
Mejora de la visualización y análisis de datos de
radiación gamma
Categoría 02
La plataforma de ciencia ciudadana para la recopilación y análisis de datos de radiación gamma – Openred – busca mejorar la forma en que se presentan y analizan los datos. Actualmente, los datos se almacenan en SQLite, y se desea migrar a PostgreSQL con la extensión PostGIS para mejorar el manejo y procesamiento de datos espaciales.
El reto consiste en desarrollar nuevas herramientas para visualizar los datos de diferentes maneras, permitiendo a los usuarios, por ejemplo:
- Aplicar filtros avanzados como ubicación (polígonos geoespaciales), fechas, valores máximos y mínimos.
- Explorar los datos por usuario o por dispositivo, mostrando gráficos dinámicos.
- Analizar los datos dentro de la plataforma, utilizando herramientas estadísticas y de modelado.
- Optimizar la introducción de datos de prueba, facilitando la validación y simulación de mediciones.
- Integrar datos climáticos automáticamente al subir nuevas mediciones, para enriquecer el análisis.
- Conectar la API existente con herramientas externas de visualización o análisis de datos.
- Implementación del sistema de login así como de seguridad de los datos subidos.
Se incentiva el uso de Inteligencia Artificial para mejorar la interpretación de los datos, por ejemplo:
- Detección de anomalías en las mediciones.
- Modelos predictivos de variaciones de radiación en función de factores ambientales.
- Clustering de zonas con patrones similares de radiación.
La solución puede basarse en herramientas como pandas, NumPy, matplotlib, Django, y cualquier otra tecnología que facilite la visualización y análisis de datos.
Documentación asociada:
- Repositorio de la plataforma en github, con instrucciones para su instalación.
- Especificaciones de la API existente, para conectar los datos con herramientas externas.
- Enlace directo a los modelos utilizados: devices, measures
- Herramientas para subir datos simulados.
- API de Open Weather, para la integración de datos climáticos.
- Documentación de Django y librerías sugeridas (pandas, NumPy, matplotlib, etc.).
Presentación de la Solución
La presentación de la solución será oral, con una duración máxima de 5 minutos, y podrá estar apoyada por una presentación en PDF.
Entrega del material desarrollado:
Todo el código, documentación y materiales generados deberán subirse a un repositorio en GitHub o similar bajo una licencia abierta, permitiendo su reutilización y mejora por la comunidad.
Integración de la Red REA del CSN para la Calibración
y Detección de Anomalías.
Categoría 02
La Red de Estaciones Automáticas (REA) del Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) proporciona datos en tiempo real sobre los niveles de radiación gamma en diferentes puntos de España. Aunque la REA no dispone de una API oficial, sus valores pueden consultarse a través de su servidor web.
Este reto busca aprovechar los datos de la REA para:
- Calibrar automáticamente los dispositivos ciudadanos comparando sus mediciones con los valores oficiales más cercanos.
- Identificar anomalías en los dispositivos de medición de radiación gamma de Openred, detectando errores o desviaciones inusuales.
- Automatizar la consulta de datos de la REA, extrayendo los valores disponibles mediante llamadas al servidor del CSN.
- Visualizar las diferencias entre las mediciones de los sensores ciudadanos y las estaciones oficiales, permitiendo análisis de calidad de datos.
Para ello, se propone desarrollar un módulo de integración en la plataforma Openred que realice automáticamente:
- Búsqueda de la estación REA más cercana a un dispositivo de usuario.
- Descarga y comparación de los datos en intervalos regulares.
- Generación de alertas cuando se detecten discrepancias significativas.
- Ajustes en la calibración de dispositivos, basados en diferencias sistemáticas con los valores de la REA.
Además, se pueden explorar técnicas avanzadas como:
- Uso de modelos de Machine Learning para detectar patrones de error y mejorar la precisión de las mediciones ciudadanas.
- Análisis estadístico de la variabilidad de los sensores en comparación con la REA.
- Corrección automática de datos, aplicando factores de calibración dinámicos.
Tecnologías sugeridas: Python, Django, Scrapy/BeautifulSoup (para extracción de datos web), pandas, NumPy, PostgreSQL/PostGIS, APIs de geolocalización.
Documentación asociada:
- Repositorio de la plataforma en GitHub, con instrucciones para su instalación.
- Información sobre la Red REA del CSN, incluyendo la metodología de consulta de datos. (Acceso a plataforma EUropean Radiological Data Exchange Platform (EURDEP))
- Documentación de Django, pandas y herramientas recomendadas para scraping y análisis de datos.
- Presentación CSN
Presentación de la solución
- La presentación de la solución será oral, con una duración máxima de 5 minutos, y podrá estar apoyada por una presentación en PDF.
Entrega del material desarrollado:
- Todo el código, documentación y materiales generados deberán subirse a un repositorio en GitHub o similar bajo una licencia abierta, permitiendo su reutilización y mejora por la comunidad.
Gamificación de la plataforma Openred
Categoría 02
La plataforma de ciencia ciudadana Openred, utilizada para la recopilación y análisis de datos de radiación gamma, busca mejorar el compromiso y la participación de los usuarios a través de un sistema de gamificación.
El reto consiste en desarrollar e integrar mecánicas de gamificación en la plataforma, con el objetivo de incentivar la contribución de datos, mejorar la retención de usuarios y fomentar la participación activa en la comunidad.
Las mejoras pueden incluir:
- Sistema de logros y recompensas basado en la cantidad y calidad de datos subidos.
- Puntuaciones y rankings para motivar la contribución constante.
- Misiones y desafíos que incentiven la participación en áreas específicas (ej. subir datos en nuevas ubicaciones o en determinados horarios).
- Niveles de usuario y progresión, otorgando insignias o privilegios según la actividad.
- Sistema de validación colaborativa, donde los usuarios puedan verificar datos de otros para aumentar su confiabilidad.
- Notificaciones y feedback en tiempo real, mejorando la interacción con la plataforma.
- Integración con redes sociales para compartir logros y avances.
Además, se podrán explorar soluciones más avanzadas, como:
- Análisis de datos sobre la motivación del usuario, para mejorar la retención.
- Uso de IA para personalizar la experiencia, adaptando los desafíos y misiones según el comportamiento del usuario.
- Integración de OpenRed con otras plataformas de ciencia ciudadana, creando un ecosistema más dinámico.
Tecnologías sugeridas: Django, PostgreSQL, JavaScript (React/Vue.js), APIs de notificaciones, sistemas de autenticación avanzada.
Documentación asociada:
- Repositorio de la plataforma en github, con instrucciones para su instalación.
- Especificaciones de la API existente, para conectar los datos con herramientas externas.
- Enlace directo a los modelos utilizados: devices, measures
- Herramientas para subir datos simulados.
- Artículo: A Survey of Citizen Science Gaming Experience
Presentación de la Solución
- La presentación de la solución será oral, con una duración máxima de 5 minutos, y podrá estar apoyada por una presentación en PDF.
Entrega del material desarrollado:
- Todo el código, documentación y materiales generados deberán subirse a un repositorio en GitHub o similar bajo una licencia abierta, permitiendo su reutilización y mejora por la comunidad.
Categoría 03: Otros dispositivos
Retos Hackathon Openred
Aunque los dispositivos Radiacode 102 y RIUM GM Bluetooth han sido seleccionados en Openred debido a su relación precio, sensibilidad, características y funcionalidades, queremos fomentar la integración de otros dispositivos de medición de radiación gamma en la plataforma.
En esta categoría, los participantes podrán explorar dos enfoques para contribuir al ecosistema de Openred:
- Integrar dispositivos comerciales adicionales que puedan conectarse a la plataforma.
- Diseñar y construir un dispositivo DIY capaz de medir radiación gamma y transmitir los datos a OpenRed.
Este reto busca fomentar la creatividad y la exploración de nuevas tecnologías para la medición de radiación, permitiendo que más dispositivos se conecten a la plataforma y aumentando así la diversidad de datos recopilados.
A continuación, se describen los dos retos dentro de esta categoría:
Integración de Dispositivos Comerciales con Openred
Categoría 03
Actualmente, OpenRed admite los dispositivos Radiacode 102 y RIUM GM Bluetooth, pero queremos expandir el ecosistema integrando otros dispositivos comerciales.
El reto consiste en:
- Estudiar y seleccionar un dispositivo comercial de medición de radiación gamma que no esté actualmente soportado en Openred.
- Desarrollar un sistema para extraer los datos del dispositivo (vía USB, Bluetooth, API, etc.).
- Enviar automáticamente los datos a la plataforma Openred.
El dispositivo elegido debe permitir la captura de al menos:
- uSv/h (dosis de radiación gamma)
- CPS (cuentas por segundo)
- Error %
- Hora de medición (hh:mm)
- Número de serie del dispositivo (S/N)
- Temperatura
✔ Opcional: Se valorará la inclusión de geolocalización y datos meteorológicos en las mediciones.
Documentación asociada:
- Especificaciones de la API existente, para conectar los datos con herramientas externas.
- Enlace directo a los modelos utilizados: devices, measures
Presentación de la solución
- La presentación de la solución será oral, con una duración máxima de 5 minutos, y podrá estar apoyada por una presentación en PDF.
Entrega del material desarrollado:
- Todo el código, documentación y materiales generados deberán subirse a un repositorio en GitHub o similar bajo una licencia abierta, permitiendo su reutilización y mejora por la comunidad.
Diseña tu Propio Detector DIY de Radiación Gamma
Categoría 03
Este reto está dirigido a quienes deseen construir un dispositivo DIY para medir la radiación gamma y conectarlo a la plataforma OpenRed.
El objetivo es desarrollar un dosímetro funcional basado en sensores accesibles y con capacidad de transmisión de datos. Algunas opciones incluyen:
- Tubo Geiger-Müller conectado a un microcontrolador (ESP32, Arduino, Raspberry Pi).
- Sensores de centelleo (Scintillation Detectors) para una medición más precisa.
- Sensores de semiconductores como los utilizados en detectores profesionales.
El dispositivo debe ser capaz de:
- Capturar y mostrar en pantalla los valores de radiación (uSv/h, CPS).
- Transmitir los datos a OpenRed, ya sea por WiFi, Bluetooth o LoRa.
- Incorporar geolocalización, si es posible, para mapear los datos en la plataforma.
- Opcional: Integrar sensores adicionales (temperatura, humedad, presión).
Tecnologías sugeridas: ESP32, Raspberry Pi, Arduino, LoRa, The Things Network (TTN), Python, Django.
Documentación asociada:
- Especificaciones de la API existente, para conectar los datos con herramientas externas.
- Enlace directo a los modelos utilizados: devices, measures
Presentación de la solución
- La presentación de la solución será oral, con una duración máxima de 5 minutos, y podrá estar apoyada por una presentación en PDF.
Entrega del material desarrollado:
- Todo el código, documentación y materiales generados deberán subirse a un repositorio en GitHub o similar bajo una licencia abierta, permitiendo su reutilización y mejora por la comunidad.
