Telemetría: Selección de estándares inalámbricos
Cada proyecto M2M requiere algún grado de conectividad inalámbrica, en algún segmento del camino de la información, al menos para la gran mayoría de los casos. Existen números estándares inalámbricos que pueden ser aplicados a un proyecto de telemetría. ¿Cómo saber que tecnología es apropiada para cada proyecto de telemetría? La respuesta es que depende de muchos factores, que puntualmente se detallan:
1. Tasa de transmisión de datos: Diversas aplicaciones necesitan distintas transmisiones de datos. Por ejemplo, protocolo como ZigBee usado para controlar o monitorear variables como temperatura, velocidad, etc. a distancia necesita bajísima tasa alrededor de 1 kbit/sec. Aplicaciones de voz tanto en el caso de celulares cómo teléfonos inalámbricos requieren de una tasa menor a los 60 Kbit/sec. Aplicaciones como teclados e impresoras inalámbricos, requieren mayor ancho de banda. Aún mayor transferencia de datos se requiere en las redes inalámbricas Wifi. En proyectos de telemetría generalmente se necesita baja transferencia de datos, a excepción de transferencia de vídeo.
2. Alcance y número de usuarios: Por alcance se entiende por la máxima distancia entre el transmisor y receptor de la comunicación, p. ejemplo: distancia entre una antena de red de celular y el móvil. En redes BAN (BodyArea Networks), el alcance es de alrededor de 1 metro y la cantidad de usuarios naturalmente es uno. En PAN (Personal Area Networks), el alcance son muy pocos metros y la máxima cantidad de dispositivos es baja. Casos como WLAN aumenta el rango a unos 100 metros, y la cantidad máxima de usuarios generalmente es menor a 10. En la telefonía celular el alcance es de varios kilómetros y con una cantidad de usuarios menor a 50. Según el proyecto de telemetría o M2M, se deberá analizar el alcance requerido y número de usuarios. En la comunicación satelital el rango es mucho más amplio aún, pero el número de usuarios es bajísimo.
3. Movilidad: En las redes estacionarias existe una base transmisora y las estaciones que pueden ser móviles. Sin embargo existen casos de aplicaciones WIFI fijas, por ejemplo en el caso de un Desktop. Los notebooks tienen un grado mayor de movilidad, cambian de posición. Los celulares tienen un alto grado de movilidad, e incluso la red GSM tienen un correcto funcionamiento con el equipo a velocidades inferiores a 300 km/hora (interior de un vehículo). En telemetría, se dan todos los casos, en un rastreo gps se da un alto grado de movilidad y en un sistema de monitoreo de un proceso de una fábrica es completamente estático.
4. Consumo de Energía: El consumo de energía de la transmisión inalámbrica generalmente está dado por 2 variables: La distancia que debe transmitir la señaly la tasa de transferencia de datos. En el caso de ZigBee, alcanza grandes distancias pero es muy eficiente energéticamente debido a la baja transferencia de datos. Generalmente los proyectos de telemetría se basan en protocolos que consumen baja cantidad de energía por la baja transmisión de datos, y en el caso del GSM/GPRS la mayor cantidad de energía esta suplida por la antena receptora.
5. Espectro de frecuencia: Cada comunicación inalámbrica debe ocupar un rango de frecuencias. En el caso de las grandes compañías de telefonía móvil, generalmente compran un espectro dado. También existen espectros reservados para algunas aplicaciones, cómo es el caso de teléfono inalámbricos. Por último están los espectros libres como es el caso de Wifi y Bluetooth donde cada usuario debe cuidar la interferencia.
6. Dirección de la transmisión de señales: En el caso de la TV, es una dirección completamente unidireccional o simplex, en los teléfonos celulares bidireccionales o full-duplex. En la telemetría si se requiere sólo monitorear la aplicación será simplex, si se desea controlar un proceso será full-duplex.
7. Calidad del Servicio: Se deben considerar la calidad de los servicios en términos de cobertura y calidad de transmisión. En el caso de la telefonía móvil se necesita gran cobertura, bajo número de llamadas fallidas y máxima disponibilidad para realizar llamados. Otro aspecto a considerar es la “latencia”, por ejemplo no debe haber más de 100 ms entre que una persona hable y la otra escuche. En telemetría, la calidad del servicio dependerá según la necesidad del proyecto, por ejemplo no es necesario disponer permanentemente de cobertura en un rastreo GPS, debido que las posiciones se pueden guardar en un stack y ser enviadas cuando la cobertura se retome.
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