Versión con receptor GNSS integrado
Los módulos LENA-R8 están disponibles en dos versiones: LENA-R8001-00C (básica, que permite la conexión a la red LTE) y LENA-R8001M10-00C, que además permite el uso de sistemas de posicionamiento global, es decir, GNSS (Global Navigation Satellite System). Este último modelo cuenta con un chip u-blox M10 integrado (de ahí el nombre) y ha sido preparado para un grupo muy importante de aplicaciones: dispositivos de seguimiento del movimiento de una flota de vehículos, mercancías, etc. Dichos dispositivos gracias a las señales de GPS (Global Positioning System) si Galileo adquiere datos sobre su ubicación, y luego, a través de la red móvil, transmite esta información al servidor («a la nube»), desde donde se puede leer y procesar. Estas soluciones son comúnmente utilizadas por empresas de envío y logística, así como por empresas que operan en la industria del transporte público.
Al diseñar un dispositivo que se comunicará con la red celular y monitoreará los pulsos GNSS, el ingeniero tiene tres topologías básicas para elegir:
- el uso de dos módulos independientes (que se asocia con mayores costos de producción y complejidad adicional del circuito);
- el uso de un sistema compacto que utiliza una única ruta de señal de RF para la comunicación en ambos estándares (esto implica una disminución en la precisión con la que se determina la posición; también impide el procesamiento simultáneo de datos de GNSS y LTE);
- el uso de un elemento que combina la funcionalidad de un localizador GNSS preciso con un módulo de comunicación LTE.
LENA-R8001M10-00C pertenece, por supuesto, al tercer grupo. La gran ventaja de este producto es el alto rendimiento (por ejemplo, sin demora al transmitir datos sobre la ubicación actual) y la relativa simplicidad de implementación, ya que un solo módulo asume la carga de la comunicación simultánea con ambos sistemas. Es más: u-blox se preocupó por mantener la mejor precisión en ambos estándares. La pista GNSS separada se equipó con dos filtros SAW (piezoeléctricos) y un amplificador LNA, y se utilizó un sistema sincronizado con un oscilador con compensación de temperatura (TCXO) para el análisis de la señal. El módulo detecta la presencia de perturbaciones (jamming detection), y en el caso de una pérdida completa de transmisión de los satélites de geolocalización, puede determinar su ubicación utilizando datos en estaciones repetidoras LTE cercanas (servicio CellLocate). En LENA-R8001M10 puede encontrar varias otras optimizaciones:
Entradas de alimentación separadas
Posibilidad de utilizar líneas eléctricas simples o divididas (separadas para LTE y GNSS), lo que permite un control más amplio del consumo de energía. Como estándar, el módulo se suministrará con un voltaje (3,8 V DC) y la fuente de alimentación para el subsistema GNSS (1,8 V DC) la generará el estabilizador incorporado.
Selección de interfaces
Los subsistemas LTE y GNSS se pueden operar de forma independiente. Se accede a ellos a través de interfaces seriales (UART) separadas. Alternativamente: la comunicación con todo el módulo se puede realizar a través de un módem LTE, que está equipado con bus UART y USB.
Áreas de aplicación
Gracias a la funcionalidad descrita anteriormente, los módulos LENA-R8 se utilizan en una serie de aplicaciones en el campo de Internet de las cosas. El primero será Industria 4.0, es decir, sistemas de automatización distribuida, donde la conectividad permite coordinar el trabajo de las máquinas, controlar el consumo de energía y los niveles de stock, así como garantizar la seguridad de los empleados.
El uso de módulos para el cuidado de la salud también significa equipos médicos remotos para el seguimiento de ancianos y enfermos que se quedan en casa, lejos del cuidado constante de especialistas. Otra aplicación común de los módulos de comunicación son los sistemas de seguridad y alarma (antirrobo, alarma contra incendios, etc.), para los cuales la independencia de la red cableada de telecomunicaciones y energía es de vital importancia. Finalmente, el área de aplicación más grande es telemetría y seguimiento de activos, un campo que incluye transporte de bienes y personas, agricultura, robótica industrial y de consumo, transporte marítimo y una serie de otras industrias relacionadas.
Como se mencionó anteriormente, en el caso del módulo LENA-R8001M10, un ejemplo perfecto de una aplicación son los dispositivos utilizados para monitorear una flota de vehículos. Dichos productos casi siempre se instalan en automóviles, camiones o autobuses solo después de haberlos comprado, por lo que existe una demanda real y continua de este tipo de productos. Sus desarrolladores pueden simplificar enormemente el desarrollo de su proyecto si utilizan las soluciones de u-blox.
En primer lugar, eliminan la necesidad de costosas pruebas de calidad de la señal e inmunidad al ruido; asegurar una comunicación eficiente independientemente del área geográfica donde se utilizará el dispositivo; su adaptación se limitará en gran medida a la preparación de un circuito relativamente simple y un software adecuado que controle el módulo del microcontrolador. Además, se deben tener en cuenta los beneficios adicionales relacionados con la serie LENA-R8, como el acceso a los servicios de Thingstream, es decir, las facilidades que permiten reducir los gastos en la expansión de las instalaciones del servidor y su mantenimiento.
