Aunque los relojes inteligentes son el tipo de dispositivo portátil más conocido, el mercado es mucho más amplio y variado, e incluye:
- Collares de localización para mascotas que ayudan a los dueños a encontrar rápidamente a su gato o perro perdido.
- Collares y marcas auriculares para el ganado que proporcionan información como la ubicación, la frecuencia cardíaca y la temperatura.
- Sensores que se llevan en la muñeca, destinados a electricistas, que avisan cuando se encuentran cerca de una tensión peligrosa y alertan a su empresa cuando detectan una caída.
- Botones de pánico portátiles para cuidadores a domicilio, personal de limpieza de hoteles y otros trabajadores que trabajan solos.
Tanto si los llevan personas como animales, todos los dispositivos wearables tienen algo en común: el rendimiento inalámbrico es fundamental. Por ejemplo, los dispositivos wearables que utilizan GNSS deben localizar rápidamente a trabajadores aislados que hayan sufrido un accidente o al ganado en situación de peligro, para que la ayuda pueda llegar al lugar correcto de inmediato. A continuación te explicamos cómo maximizar la precisión y la disponibilidad del GNSS.
Opciones de constelaciones GNSS
Un módulo GNSS y un sistema de antenas pueden ser compatibles con una sola banda y una sola constelación, o con varias bandas y varias constelaciones. Para los fabricantes de equipos originales (OEM) e integradores de sistemas, la elección depende de factores como el coste y los requisitos de la aplicación.
La mayoría de los dispositivos wearables —especialmente los desarrollados para el mercado norteamericano— cuentan con un módulo GNSS y una antena compatibles con la señal L1 del GPS, a 1575,74 MHz. Si el dispositivo wearable está diseñado para aplicaciones que no son de vida o muerte, o si sus usuarios objetivo son muy sensibles al precio, entonces la señal L1 por sí sola puede ser suficiente.
Pero si la aplicación es crítica para la misión, o si los usuarios están dispuestos a pagar un sobreprecio a cambio de una alta precisión y alta disponibilidad, entonces existe un sólido argumento comercial para complementar la señal L1 con la señal L5 del GPS. Desarrollada inicialmente para la seguridad aérea, la L5 es la señal civil más avanzada que ofrece el GPS. La combinación de mayor potencia y menor frecuencia (1176,45 MHz) puede mejorar significativamente el rendimiento de las aplicaciones en lugares con vegetación densa, rascacielos y otros factores ambientales que merman la calidad de las señales L1. (Para más información, véase«Cómo orientarse entre las opciones de bandas L1, L2 y L5 para el GNSS»).
Si el mercado de los dispositivos wearables es global, en lugar de limitarse a Norteamérica, merece la pena considerar la compatibilidad con una o varias constelaciones GNSS globales adicionales, como BeiDou, Galileo o GLONASS, o con constelaciones regionales como QZSS (Asia Oriental y Oceanía) o NavIC (India y zonas aledañas). Aunque el GPS ofrece cobertura global, complementarlo con otra constelación global o regional puede mejorar la precisión, la resiliencia y la disponibilidad de las aplicaciones, al proporcionar al dispositivo acceso a satélites y señales adicionales en diferentes frecuencias.
Esta diversidad puede resultar especialmente valiosa para los usuarios que se encuentran en latitudes superiores a los 55 grados, donde la precisión del GPS empieza a verse afectada porque sus satélites solo se elevan 45 grados por encima del horizonte. Esto limita la visibilidad que tiene el dispositivo de sus satélites. La incorporación de la compatibilidad con GLONASS y/o Galileo permite que los dispositivos wearables aprovechen las constelaciones cuyas órbitas ofrecen una mejor cobertura en latitudes más altas. (Para obtener más información sobre la cobertura y las capacidades, consulta «GNSS frente a GPS: ¿cuál es la diferencia?» y«Cómo orientarse en la sopa de letras L1, L2, L5, E5a, E5b y G2 de las constelaciones y señales GNSS»).
Equilibrio entre el diseño y la funcionalidad
Otra característica que comparten todos los dispositivos wearables es que deben ser relativamente compactos y ligeros. Cuanto más grandes y voluminosos sean, más probable será que las personas y los animales intenten evitar llevarlos puestos.
Los diseños delgados plantean retos de diseño. Por ejemplo, las antenas GNSS disponibles en el mercado, ya sean de metal estampado o del tipo adhesivo flexible, pueden resultar, literalmente, poco adecuadas para dispositivos wearables con forma de reloj de pulsera.
Una alternativa es la estructuración directa por láser (LDS), un proceso que utiliza resinas poliméricas para crear una antena GNSS en un soporte plástico tridimensional. El láser permite que las pistas metálicas de la antena se adhieran al polímero, que puede formar parte de la carcasa del dispositivo o ser una pieza de plástico independiente.
La tecnología LDS permite que la antena GNSS se adapte al diseño del dispositivo portátil, y no al revés. Esto ayuda a evitar el gasto que supone rediseñar el dispositivo portátil para adaptarlo a una antena estándar.
Como resultado, la tecnología LDS puede ayudar a garantizar que el dispositivo wearable cumpla con las expectativas del mercado objetivo en cuanto a tamaño, peso, estética y precio, así como con los requisitos de margen de beneficio del fabricante de equipo original (OEM). Evitar un rediseño también significa que el dispositivo wearable puede llegar al mercado más rápidamente y empezar a generar ingresos. (Para obtener más información sobre la tecnología LDS, consulta «Aprovecha las nuevas e innovadoras tecnologías de fabricación de antenas GNSS para garantizar un alto rendimiento incluso con factores de forma complejos»).
Las pruebas garantizan que se cumplan los requisitos de rendimiento
La fiabilidad y el rendimiento del GNSS pueden ser determinantes para el éxito o el fracaso de un dispositivo wearable en términos de competitividad, ingresos y reputación de la marca. Ese papel fundamental pone de relieve la importancia de tener en cuenta las opciones de antenas GNSS desde las primeras fases del proceso de diseño del dispositivo.
Sin embargo, analizar todas las opciones disponibles en cuanto a señales GNSS, constelaciones y materiales de las antenas puede resultar complicado incluso para los diseñadores de sistemas con experiencia. Otro reto es someter a prueba el dispositivo wearable para garantizar que su antena y su módulo GNSS estén optimizados para cumplir los requisitos de rendimiento.
Taoglas ofrece una amplia gama de servicios de ingeniería para ayudar a los fabricantes de equipos originales (OEM) a superar esos retos. Dos ejemplos son:
- El servicio de pruebas de sensibilidad de adquisición y seguimiento GPS GSA.30 utilizaun simulador de constelación GPS y una cámara anecoica para medir la sensibilidad de seguimiento por conducción. Este proceso incluye pasos para confirmar si la antena se ha integrado correctamente en el dispositivo portátil.
- El servicio de pruebas GNSS a medida CSA.50 es ideal para casos de uso cuyos requisitos específicos y exigentes no pueden satisfacerse con antenas estándar. Este servicio incluye la simulación de un diseño, la fabricación de prototipos del mismo y su prueba, primero en una cámara anecoica y, posteriormente, a nivel de sistema.
