miércoles , diciembre 13 2017
Home / Artículos / Ahorro de energía y cobertura de grandes distancias para IoT – así es el nuevo chip de radio de STMicroelectronics

Ahorro de energía y cobertura de grandes distancias para IoT – así es el nuevo chip de radio de STMicroelectronics

La comunicación inalámbrica es un aspecto esencial de cualquier aplicación de Internet de las Cosas (IoT), pero en muchas ocasiones también necesita cubrir largas distancias al mismo tiempo que mantiene la máxima eficiencia posible. Por este motivo, Rutronik está respondiendo a los requisitos de un campo entre la comunicación inalámbrica de corto alcance tradicional y la tecnología móvil con el nuevo chip de radio S2-LP de STMicroelectronics.

El S2-LP permite a los objetos estar conectados en red y “hacerse” inteligentes durante un periodo de hasta diez años sin cambio de batería. En modo receptor, sólo consume 6.7 mA, mientras que en modo transmisor a 10 dBm, gasta 10 mA. En modos sleep y standby, apenas usa 600 y 350 nA, respectivamente. “Así, el S2-LP ofrece una ventaja competitiva única en el mercado”, destaca René Hermanns, Product Manager de Tecnología Inalámbrica de Rutronik.

“Valores tan bajos no son fáciles de conseguir y solamente unos pocos fabricantes tienen la experiencia requerida para ello, por ejemplo en el diseño de circuitos analógicos de HF de baja potencia o la integración con segmentos funcionales digitales para la banda base, ya que la eficiencia energética no debe estar a expensas de la fiabilidad operativa o de la estabilidad de conexión – un empeño en el que ST ha tenido éxito con el S2-LP”. Con estas características, el transceptor resulta ideal para dispositivos conectados en red como sistemas de alarma, equipos de monitorización y contadores inteligentes, así como para tareas de automatización de edificios, sistemas de seguimiento y control en entornos industriales y soluciones de iluminación y gestión de tráfico (y aparcamiento) en proyectos de Smart City.

Está especialmente recomendado en cualquier aplicación donde haya que cubrir largas distancias, por ejemplo a la hora de integrar directamente sensores exteriores en la nube (cloud) sin necesidad de un “rodeo” a través de un gateway local. “Cuando dichos sensores se encuentran distribuidos tan extensamente sobre una gran área y, a veces, son de difícil acceso, la duración de la batería ayuda a reducir significativamente los costes de mantenimiento”, añade René Hermanns. El chip de radio programable opera en bandas de frecuencia sub-gigahercio de licencia libre y, en consecuencia, se puede adaptar a los requisitos individuales de cada continente. Los ejemplos de protocolos de comunicación populares usados en el chip incluyen Wireless M-Bus, Sigfox, 6LowPAN e IEEE 802.15.4g, que es idóneo en aplicaciones de gestión de energía y control de proceso y, por lo tanto, ofrece una base para futuras redes inteligentes (smart grids).

“Esto permite al S2-LP ser desplegado con flexibilidad en múltiples bandas de frecuencia ISM usando la capa física estándar globalmente y todo lo relacionado”. Al operar en una banda muy estrecha de unos pocos kilohercios, la modulación de datos requiere mucha menos energía que otras tecnologías inalámbricas, que suelen demandar entre 1 y 20 MHz. Con señales de elevada potencia de hasta 16 dBm, el transceptor también garantiza una comunicación de datos fiable sobre grandes distancias. Y, dependiendo de las condiciones ambientales, la sensibilidad del receptor de -130 dBm posibilita unas distancias de transmisión de decenas de kilómetros, proporcionando una cobertura de red a gran escala.

Fiable, eficiente y asequible gracias a la integración de Sigfox

“Para dispositivos con poco tráfico de datos, Sigfox es muy interesante, ya que fue creado para este propósito. Gracias a la integración de Sigfox en el S2-LP, la conectividad IoT con el chip de radio se realiza de una forma más fiable, eficiente y asequible. Los diseñadores de sistema también se benefician del gran ecosistema Sigfox. De acuerdo con René Hermanns, “aunque la infraestructura todavía se encuentra en fase de desarrollo, muchos países en Europa ya están “cubiertos” y Sigfox sigue colaborando con los principales operadores de red para garantizar un despliegue rápido y global”. Sigfox ha sido diseñado para abarcar distancias de hasta 50 km sobre terreno abierto y hasta 10 km en entornos con construcciones, con bajas ratios de datos de 12 bytes por mensaje y mínimo consumo de energía. Opera en la banda de frecuencia sub-GHz – a 868 MHz en Europa – utilizando tecnología de banda estrecha con BPSK para modulación.

Un dispositivo final equipado con tecnología Sigfox suministra sus datos a estaciones base Sigfox, que entonces los envían a los servicios cloud pertinentes para su procesamiento. Desde allí, los resultados se pueden mandar para su visualización en cualquier dispositivo final. “Con Sigfox, no se necesita una tarjeta SIM. La tarifa depende de la cantidad de mensajes que se envían al día. Normalmente, se sitúa entre uno y diez euros al año por dispositivo final”, agrega el especialista de tecnología inalámbrica de Rutronik. En función del protocolo programado, el nuevo transceptor de STMicroelectronics soporta redes con topologías punto a punto, estrella y mallada (mesh), ofreciendo así elevada flexibilidad a los objetos conectados. El S2-LP y su Kit de Desarrollo de Software (SDK) se encuentran disponibles a través de Rutronik, el socio de distribución oficial (official franchise partner) de STMicroelectronics. Ya certificados por Sigfox, garantizan que los diseños de evaluación de propósitos y prototipado fácil se pueden conectar a la red Sigfox de manera inmediata. El SDK es compatible con la familia de microcontroladores STM32, ampliamente desplegada en el segmento IoT.

Esto incluye la infraestructura de desarrollo STM32 con tarjetas de prototipado y una gama completa de herramientas y recursos de software. “Sin embargo, el trabajo no está hecho con el componente en solitario”, explica René Hermanns. “Para nosotros, una solución inalámbrica sólo resulta ideal si el protocolo de transmisión, los perfiles de aplicación, los aspectos de seguridad y las certificaciones dotan de una combinación perfecta para el proyecto en cuestión. Aquí es donde ofrecemos apoyo y asesoramiento a nuestros clientes en lo relativo a estándares, compatibilidad y consorcios. Y, por supuesto, las otras necesidades de hardware deben estar en armonía.

Mediante Rutronik SMART, los desarrolladores pueden encontrar no sólo componentes inalámbricos, sino también sensores, microcontroladores y soluciones de gestión de potencia y seguridad para sus aplicaciones IoT. Con el respaldo de nuestras plataformas cloud con análisis relevantes y capacidad de generación de informes, podemos suministrar soluciones completas en una sola parada a los clientes interesados”.



Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *



Podría interesarte

¿Qué es inteligente en una Smart Home?

La idea de una nevera que ordena la mantequilla y el queso por sí misma …

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.

ACEPTAR
Aviso de cookies