¿Cuál es la diferencia entre un smartphone y un dispositivo IoT? Hay muchas diferencias, empezando por el rendimiento del GPS.
De ahí las preguntas que suelen plantearse los consumidores: «El GPS de mi móvil siempre funciona a la perfección, pero mi pulsera de actividad me da distancias diferentes cuando corro por la misma ruta. ¿Por qué?». O bien: «Mi móvil siempre muestra exactamente dónde estoy, pero el collar de seguimiento de mi perra indica que está a una manzana de distancia. ¿Por qué?».
Son preguntas lógicas, y hay que tenerlas en cuenta a la hora de diseñar dispositivos de IoT, no solo para los consumidores, sino también para aplicaciones empresariales, como los dispositivos de seguimiento de activos.
Hay otras dos cosas que hay que tener en cuenta: las señales débiles y el umbral de ruido cero. En comparación con los smartphones, los dispositivos IoT suelen tener que conformarse con señales GPS extremadamente débiles, por lo que funcionan cerca del umbral de ruido absoluto. Eso significa que incluso una mínima interferencia puede comprometer la precisión.
Por si fuera poco, el mercado del IoT es notoriamente sensible al precio. Esto supone un reto adicional para los diseñadores de dispositivos, ya que se ven obligados a utilizar componentes de bajo coste y a prescindir del filtrado de ruido para mantener su dispositivo dentro del precio objetivo. Esto agrava el problema del ruido. De hecho, incluso cuando un dispositivo IoT supera con nota las pruebas básicas de la CE y la FCC, el ruido del mundo real puede seguir afectando a la precisión y la fiabilidad del GPS.
Las dos armas secretas de los smartphones en la lucha contra el ruido
Hay dos razones principales por las que los smartphones ofrecen un mejor rendimiento del GPS:
- No dependen únicamente del GPS. Los smartphones también utilizan el GPS asistido (A-GPS), que obtiene datos de las redes móviles para acelerar la adquisición de la señal de los satélites.
- La red móvil como sistema de respaldo para la localización: si el GPS falla, los teléfonos pueden utilizar la triangulación de la red móvil para determinar la ubicación.
La pieza que le falta al IoT: Muchos dispositivos IoT no cuentan con un módem móvil y, en su lugar, utilizan Wi-Fi, Bluetooth u otra tecnología inalámbrica de corto alcance para conectarse a un dispositivo móvil. Como consecuencia, esos dispositivos IoT tienen que conformarse únicamente con señales GPS con ruido atenuado.
La buena noticia es que los diseñadores de dispositivos IoT pueden aprovechar el A-GPS, la triangulación celular o ambas tecnologías. Además, puede haber argumentos comerciales sólidos para hacerlo. Incluso en mercados sensibles al precio, los usuarios pueden estar dispuestos a pagar un sobreprecio por los dispositivos IoT si estos ofrecen un rendimiento notablemente superior. Una mayor precisión y fiabilidad también pueden ayudar a que un dispositivo IoT destaque frente a la competencia.
Un ejemplo es el seguimiento de activos, donde pagar un poco más por fiabilidad y precisión puede resultar mucho más económico que tener que lidiar con falsas alarmas por salidas de la zona delimitada. Otro ejemplo son los dispositivos wearables de fitness, ya que los compradores quieren estar seguros de que su nueva marca personal refleja su esfuerzo adicional y no la imprecisión de su dispositivo.
El consumo energético es otro factor a tener en cuenta. Los dispositivos de IoT de bajo coste suelen dar prioridad a la duración de la batería frente a la precisión, lo que provoca problemas de ruido. Sin embargo, esto no supone un problema para los dispositivos que disponen de acceso regular a la red eléctrica, como los dispositivos wearables que los usuarios recargan cada noche o los localizadores de activos que se alimentan del vehículo al que van acoplados.
Consejos útiles para sacar el máximo partido al rendimiento del GNSS
Cuando resulte rentable desde el punto de vista empresarial aprovechar la tecnología móvil, sácale el máximo partido. Empieza por elegir antenas de mayor calidad y componentes resistentes al ruido, como los que se utilizan en los smartphones. Por ejemplo, al comparar antenas GNSS, céntrate en los seis parámetros principales relacionados con el rendimiento. (Véase «Seis parámetros clave a tener en cuenta al comparar antenas GNSS») .
No eches por tierra una buena antena GNSS con una integración deficiente. Asegúrate de que esté lo suficientemente alejada de fuentes de interferencias de radiofrecuencia y de que cuente con un plano de tierra adecuado. (Para obtener más consejos, consulta«Consideraciones clave para una integración oportuna de la antena GNSS»).
No faltan tecnologías móviles entre las que elegir, desde 4G LTE-M y NB-IoT hasta 5G RedCap. Un aspecto a tener en cuenta es su capacidad para admitir A-GPS a través de la nube en términos de ancho de banda y latencia. El coste, la cobertura y la preparación para el futuro son otros tres aspectos a considerar. (Para profundizar en el tema, consulta «4G frente a LTE frente a 5G: cómo está evolucionando la tecnología móvil»).
Muchos dispositivos del IoT tienen formas ultracompactas o poco habituales en las que las antenas GNSS estándar, literalmente, no caben. En esos casos, se recomienda considerar la estructuración directa por láser (LDS), que utiliza resinas poliméricas para crear una antena en un soporte plástico tridimensional. Esto ofrece una mayor flexibilidad de diseño que las antenas estampadas en metal o las antenas adhesivas flexibles. (Para obtener más información sobre la LDS, consulte «Aprovechar las nuevas e innovadoras tecnologías de fabricación de antenas GNSS para garantizar un alto rendimiento incluso con formas complejas»).
Para aplicaciones exigentes o críticas, se recomienda considerar la implementación de compatibilidad con múltiples constelaciones, como GPS + GLONASS + Galileo. Si las señales de una constelación se ven demasiado atenuadas por el ruido, el dispositivo puede cambiar a otra constelación.
Ventaja adicional: la compatibilidad con múltiples constelaciones permite crear dispositivos IoT con un único SKU que pueden venderse en todo el mundo. Esa es una de las razones por las que más del 30 % de los chipsets de receptores GNSS son compatibles con múltiples constelaciones. (Para obtener más información sobre por qué y cómo utilizar múltiples constelaciones, consulta «GNSS frente a GPS: cómo elegir la tecnología adecuada para las necesidades de precisión y cobertura») .
