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La conectividad de las redes móviles en Raspberry Pi y Arduino

La nueva solución CELLv1.0 de SparqEE es una plataforma lista para integrar servicios de cobertura móvil global en un proyecto, y ha irrumpido en la comunidad de desarrollo para equipararse en popularidad a las tecnologías Bluetooth o WIFI.

 

Introducción

 

SparqEE es una empresa con sede en California que ha desarrollado el concepto de una minúscula placa de red móvil que permite a los desarrolladores integrar cobertura inalámbrica global. Su lanzamiento se produjo el pasado mes de agosto, gracias al programa de crowd-funding Kickstarter. La CELLv1.0 permite el acceso inalámbrico global a Internet para proyectos que usan las plataformas Arduino y Raspberry Pi. Aunque las tecnologías Bluetooth y WiFi permiten la transferencia de datos de alta velocidad, técnicamente hablando, presentan limitaciones claras en términos de distancia: su cobertura es de unos metros o unas decenas de metros. En cambio, la telefonía móvil ofrece una cobertura mucho mayor y resulta indicada para proyectos de “datos pequeños” que necesiten cobertura en unas cuantas calles, una ciudad o incluso un país.

Con un tamaño de apenas 36 x 42 x 7 mm, la CELLv1.0 es el módulo más pequeño, barato y fácil de usar del mercado entre las plataformas de desarrollo comunes.

El dispositivo usa tecnología 2G/3G, de modo que se conectará principalmente mediante 3G global y solo empleará 2G cuando la conectividad 3G no esté disponible. Obviamente, para comunicarse por una red móvil hace falta una tarjeta SIM y la CELLv1.0 admite cualquier SIM, ya sea de un teléfono móvil o una SIM prepago. Sin embargo, SparqEE también ofrece tarjetas SIM a un precio reducido a través de su sitio web y que ofrecen un excepcional funcionamiento en todo el mundo.

Aplicaciones

 

La mayor cobertura de las comunicaciones móviles permite el desarrollo de más aplicaciones. Por las limitaciones del ancho de banda frente a WIFI o Bluetooth, los proyectos adecuados para esta tecnología son los de datos de bajo ancho de banda basados en tecnología de sensor que envíen pequeñas cantidades de datos por Internet. Conectada a la placa de desarrollo favorita del desarrollador, como la Raspberry Pi o Arduino, podrían completarse proyectos relativamente sencillos, como un dispositivo de ayuda remota para abrir una puerta, encender una luz, alimentar una unidad de aire acondicionado o programar una alarma en una oficina remota. Otra posible idea de proyecto podría ser un localizador de vehículos, que permita a un propietario saber dónde está su coche con solo consultar un smartphone o un ordenador. Incluso podría añadirse un “interruptor de neutralización” en caso de robo del vehículo. La misma idea básica podría aplicarse a un dispositivo de localización para perros u otros animales. Si imaginamos aplicaciones más ambiciosas o de mayor envergadura, podríamos pensar en proyectos para controlar el vuelo de un pequeño helicóptero por control remoto alimentado por energía solar y equipado con una cámara para realizar filmaciones aéreas por una ciudad; o bien usar redes de detección remota para sistemas de alerta temprana mediante la supervisión de armónicos de puente que señalen un peligro inminente, focos de calor en un bosque para detectar incendios o subidas en los niveles del mar propias de inundaciones o tsunamis.

 

Las redes móviles simplificadas

 

Los numerosos impedimentos que desalientan a los desarrolladores a la hora de implementar la tecnología de redes móviles han llevado a la empresa a proporcionar ayuda en cada fase del proceso, de modo que se puedan obtener fácilmente los datos desde un dispositivo. Por ejemplo, como la conectividad móvil a través de la CELLv1.0 se realiza desde Internet, los servidores de datos tendrán que configurarse. Por supuesto, los desarrolladores pueden configurar sus propios servidores para la CELLv1.0, pero, con gran perspectiva empresarial, SparqEE también ofrece gratuitamente servidores a través de una implementación RESTful estándar, así como ejemplos para activarla. De esta forma, los usuarios pueden obtener los datos fácilmente desde un dispositivo, a través de la nube, y traspasarlos a un ordenador, smartphone o cualquier dispositivo con Internet (figura 1). Se trata de un proyecto de código abierto completo que integra código, esquemas, archivos PCB, con los formatos EAGLE y DesignSpark PCB, archivos de diseño, ejemplos, imágenes y otros componentes útiles. El paquete CELLv1.0 se suministra con la con la placa, la antena y el cable de alimentación. SparqEE además ha abierto un foro en su sitio web, www.sparqee.com, dedicado a proyectos de los desarrolladores. Originalmente, cuando se lanzó a través de Kickstarter, la CELLv1.0 era un diseño de dos piezas: una placa de telefonía móvil y una placa de desconexión/derivación. Sin embargo, el diseño nuevo es de una sola placa, como se muestra en la figura 2, que se ha simplificado con un solo cable de alimentación USB y la plataforma Arduino o Raspberry Pi apropiada. Para llegar al diseño de una sola placa, tan solo hicieron falta cuatro cables de conexión: TX, RX, tierra (GND) y referencia de voltaje (Vref), con posibilidad de usar cualquier sistema de 3,3 o 5 V.

 

Especificaciones de CELLv1.0

 

Las especificaciones eléctricas del módulo de red móvil CELLv1.0 incluyen: tensión de entrada de 3,7 a 5 V, alimentación con cable USB o contactos de PCB; consumo de corriente inferior a 5 mA en reposo, inferior a 75 mA (medio, sin servicios), inferior a 500 mA (medio) y 2,3 A máximo.

Las especificaciones de conectividad son: WCDMA/HSDPA 2100/1900/900MHz, para 384 Kbps o DL 3,6 Mbps HSDPA; GSM/GPRS/ EDGE 850/900/1800/1900MHz; interfaz serie (UART, cualquier tensión como 3,3 V o 5V) e interfaz USB 2.0 (alimentación, USART y módem). Y por último, hay disponibles controladores Windows, Linux y Android.

La SparqEE ya está disponible en exclusiva en RS Components.



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