¿Por el laberinto de los sistemas inalámbricos?

Bernd Hantsche, Director de ventas de productos.
Centro de desarrollo inalámbrico de Rutronik.




No tiene mucho sentido plantearse la tendencia de componentes individuales en el campo de la inalámbrica. Especialmente en el caso de los chips con elevados requisitos técnicos, las aplicaciones meta, es decir, el sistema de circuitos completo, debe analizarse para obtener información sobre el futuro de los componentes individuales. Por ello, las soluciones a medida son la ventaja esencial en cuanto a ventas para un distribuidor como Rutronik. Con su centro de desarrollo inalámbrico y una tarjeta de línea especial inalámbrica, Rutronik se esfuerza por convertirse en la interfaz de experiencia y asistencia entre los fabricantes y los clientes. Los expertos en inalámbrica proporcionan asistencia y soporte en la planificación e implementación de aplicaciones inalámbricas. Lars Mistander, Director del centro de desarrollo inalámbrico, describe la tarea que realiza el equipo: “”explicamos y describimos a nuestros clientes los componentes de nuestros fabricantes de una forma tan clara y precisa, que el cliente comprende su funcionamiento y puede usarlos correctamente en sus aplicaciones sin perder el tiempo equivocándose”. Nuestro centro de desarrollo inalámbrico ofrece asistencia a nuestros clientes, por ejemplo, en la identificación y solución de problemas con sus códigos de programa, en tecnología de circuitos, con distribución especial para señales de alta frecuencia y también a la hora de seleccionar los productos. La continua aparición de códigos y estándares nuevos supone un reto para los distribuidores igual que para los clientes y los fabricantes. Las soluciones personalizadas abarcan desde el módulo GSM de alta integración con soporte GPS y soporte para tarjeta SIM, con antena preinstalada incluyendo microcontroladores de programación libre, así como memoria e interfaces, hasta un chip con las funciones inalámbricas más básicas”.
“Las empresas de desarrollo flexible, especialmente pequeñas, nos enseñan día a día lo que puede hacerse para mejorar los circuitos conservativos. De esta forma, los costosos conectores de empalme se sustituyen simplemente por conexiones inalámbricas más baratas y los mecanismos de detección como un flotador se cambian por transceptores de larga duración”, explica Lars Mistander, basándose en su propia experiencia. “Por todas partes surgen nuevas ideas y estamos observando que las empresas tienden cada vez más a instalar sistemas inalámbricos y a rediseñar completamente los productos antiguos”.

El ultra-bajo Ultra Low Power sigue siendo demasiado alto
Muchas aplicaciones inalámbricas se alimentan por batería. Por esta razón, el consumo de potencia es un criterio decisivo para el director de productos. Aquí es necesario que el distribuidor tenga la capacidad de aconsejar sobre las diferentes ofertas de los fabricantes. “Además de los conocidos chips LowPower y UltraLowPower Infineon con un rango de 433 y 868MHz, los productos Nordic Semiconductor también cumplen con los crecientes requisitos de banda de 2,4 GHz”, asegura Mistander. “Rutronik da un gran valor a las tecnologías inalámbricas basadas en protocolo: con el IEEE802.15.4 Microchip ha desarrollado un transceptor de alto rendimiento y ya ofrece ZigBee y MiWi, que es aún más claro; dos protocolos entre los que poder elegir”.
Infineon, por ejemplo, actualmente tiene un transmisor de 868MHz con un elevador de voltaje integrado especialmente diseñado para una alta durabilidad. Un sintetizador PLL, un modo de descenso de potencia, así como otras muchas características y muy pocos componentes externos, hacen que este producto resulte especialmente interesante para el control y el funcionamiento remotos.
Nordic Semiconductor cubre todas las bandas ISM, aunque cada vez se están especializando más en tecnología 2,4 GHz. En colaboración con Nokia, Nordic ha desarrollando un nuevo estándar de radio con “Wibree”, que puede implementarse en paralelo con Bluetooth y que resulta especialmente útil para los dispositivos periféricos de ordenadores inalámbricos. Entre otros, ya hay disponible un transceptor FSK, con protocolo de red de sensor incorporado, que ha subido considerablemente el listón en el campo de la interconexión de baja potencia. Dynastream ha desarrollado el protocolo ANT y Nordic lo ha implementado usando sus nuevos chips, lo que ha dado como resultado un producto combinado muy interesante, que también puede funcionar varios años con una pequeña batería.
Microchip, por el contrario, ha desarrollado el estándar PAN IEEE802.15.4 y está trabajando en una transmisión DSSS (Direct-Sequence Spread Spectrum) en un solo canal. El transceptor que también funciona en la banda 2,4 GHz es adecuado para ZigBee, así como para un protocolo de fuente abierta propio de Microchip.

Una estructura discreta
no implica costosas pruebas de aceptación
Naturalmente, una aplicación inalámbrica puede implementarse sin la instalación de un analizador de espectro. Rutronik ofrece por ejemplo un módulo Vishay de 2,4 GHz que puede instalarse de forma efectiva en aplicaciones multimedia con velocidades de transmisión de datos de hasta 8 Mbit/s. Rutronik ha completado su gama con módulos Free2Move Bluetooth que incluyen todas las autorizaciones y validaciones. El cliente puede elegir entre varios niveles de rendimiento: instalar un módulo con antena integrada, o bien instalarlo con una antena externa. La gama del distribuidor Broadline también incluye módulos inalámbricos especiales para el “streaming” de sonido (retransmisión del sonido mediante Internet). De esta forma, Rutronik ofrece soluciones para estructuras discretas de sistemas de gran volumen, así como módulos de fácil desarrollo como los que se utilizan en sistemas de pequeño a mediano volumen. También debe haber un distribuidor disponible para aconsejar qué hardware es más adecuado para qué aplicación y cuál puede resultar más rentable a largo plazo. ”A menudo, las empresas no cuentan con experiencia en desarrollo para chips inalámbricos de alta frecuencia y, como resultado, algunos desarrolladores de sistemas electrónicos cometen fallos de cálculo en sus planificaciones”, afirma Mistander.

RFID: el sistema probado de identificación por radiofrecuencia para evitar el pirateo
“Cada día se acercan a nosotros más y más empresas que antes funcionaban sin sistemas electrónicos”, dice Mistander. “Existe una gran tendencia hacia la identificación sin contacto de los productos”. Esto suele deberse a la optimización de la logística o métodos para evitar el plagio, que se ha incrementado dramáticamente sobre todo con las copias de productos procedentes de Extremo Oriente. “Esta clientela ‘electrónicamente desconocida’ constituye un grupo meta completamente nuevo”. Gracias a nuestra amplia red de colaboradores en las áreas del diseño HF, la programación de controladores y la producción de RFID, Rutronik también puede ayudar a los clientes menos experimentados a encontrar soluciones con, por ejemplo, repetidores RFID que ofrecen varias áreas de almacenamiento de memoria”. De hecho, ya se ha implantado uno de ellos en un fabricante concreto de silicio, con un número de identificación específico que no puede cancelarse, tacharse ni manipularse. De esta forma los clientes pueden disponer de un campo numérico específico que imposibilita la sustitución por una copia pirata. La RFID también puede programarse con datos individuales, por ejemplo, información como la fecha de fabricación, la versión, el estado del producto o la frecuencia de reparación: es impermeable, resistente al calor, resistente a la suciedad, duradero e invisible.

Individual y específico
Los expertos en aplicaciones de Rutronik también investigan los productos del cliente y sugieren mejoras innovadoras que podrían aplicarse. De esta forma contribuyen a evitar que se malgasten inversiones en desarrollo. Según declara Mistander: “”actualmente hemos observado que la mayor incertidumbre de los clientes son las redes inalámbricas a nivel sensor y actor. Las dudas sobre licencias, compatibilidad y pilas de software específicas para el producto son muy comunes. Muchos clientes que tienen intención de implementar una red ZigBee, de repente se encuentran con alternativas más rentables, como MiWi. Sólo un plan detallado indicará cuál es la solución más recomendable. En general, se podría decir que el laberinto de posibilidades en el sector inalámbrico es actualmente casi imposible de manejar, especialmente desde que hay nuevas soluciones que aparecen a diario y no hay estándares uniformes. “Realmente hace falta un buen sentido de la orientación para negociar en el camino adecuado”. Como orientación inicial, ofrecemos a nuestros clientes nuestra serie de seminarios enfocados al uso de la tecnología inalámbrica “Think Wireless.”.
“En una ocasión, un cliente quería extender su máquina con un circuito lógico de conmutación de 220V simple, y usarlo para enviar SMS. Nos pidió consejo sobre los módulos GSM. Estuvimos estudiando detenidamente el proyecto de desarrollo del cliente y ofrecimos una solución completa de sistemas de telemetría directamente desde nuestro almacén”, indica Mistander. “La inversión total del cliente en desarrollo se redujo drásticamente. Lo único que tuvo que hacer fue configurar el módulo de telemetría por SMS e instalar la placa del circuito con dos tornillos y cuatro cables en la máquina. Cada desarrollo separado con relé, suministro de potencia y módulo GSM con un número tan reducido de unidades habría sido una inversión inapropiada”.
El ancho de banda inalámbrico es infinitamente variado y está muy lejos de agotarse: “En unos pocos años las cámaras digitales, por ejemplo, dispondrán de Bluetooth, USB inalámbrico, WLAN y GPS y podrán intercambiarse total y automáticamente con el resto de equipamiento técnico. Una cámara digital ya es compatible con GSM o GPRS; en la forma de los teléfonos móviles actuales o como cámaras especiales que se usan, por ejemplo, para fotografiar los puntos de soldadura en conductos o tuberías largos para registrar los procedimientos de trabajo, donde las coordenadas de las fotografías para los puntos de soldadura individuales se localizan gracias al GPS incorporado. Debido a la rápida reducción de los precios de los GPS, en el futuro esta función también se instalará en las cámaras normales del mercado para que pueda ver qué fotografías se tomaron en qué lugares del mundo usando Google-Earth”, explica el señor Mistander. Rutronik tiene un acuerdo paneuropeo con Tyco para distribuir su gama de receptores GPS. Tyco ofrece una completa gama que abarca desde las soluciones de bajo coste a los receptores más novedosos de última generación. Ambos productos son muy pequeños y compatibles entre sí. También ofrecen módulos con antenas integradas, módulos compatibles con girosensores adicionales para la navegación con GPS asistido (AGPS), incluso módulos con interfaz CAN-bus.