Mida la intensidad de la señal celular para mantener conectados los dispositivos de IoT

Cuando la mayoría de la gente piensa en el sistema celular, piensa en los teléfonos inteligentes y en cómo nos ayudan a mantenernos en contacto y recuperar información. Como ingenieros que buscamos implementar una red de dispositivos de Internet de las cosas (IoT), vemos un lado completamente diferente. Vemos señales caídas, demoras en la información indispensable y varias fuentes de interferencia posibles. Esto no es bueno, dado que las redes de IoT conectan no solo interruptores de luz y dispositivos domésticos inteligentes, sino también sistemas críticos controlados por gobiernos, municipios e industrias. Sin embargo, un pequeño analizador utilizado durante la implementación puede ser útil para evitar incidentes debido a la pérdida de señales.

Figura 1: SNYPER-LTEM Graphyte puede medir la intensidad de la señal de estaciones base de redes 2G/3G y LTE clásicas, así como señales en las bandas NB IoT de Cat M y LTE Cat. (Fuente de la imagen: Siretta)

Desde luego, hay muchas tecnologías, incluidas Wi-Fi y Bluetooth, que se pueden usar para conectar los dispositivos IoT a Internet, pero hay cuatro razones convincentes para usar la red celular, que incluyen:

1. Costo: Los operadores de telefonía celular han realizado inversiones enormes en sus redes y la competencia entre los operadores ha causado que el servicio celular sea muy rentable.
2. Disponibilidad: La telefonía celular ahora cubre más del 90 por ciento de la población mundial, y los operadores de EE. UU. afirman tener una cobertura de LTE superior al 99%.
3. Alcance: Las redes celulares ofrecen un alcance mayor que muchas otras tecnologías de IoT, como Wi-Fi y Bluetooth.
4. Bandas con licencia: La operación en bandas autorizadas del espectro ayuda a minimizar la interferencia.

Para asegurarse de que la red celular sea sólida y las señales sean fuertes donde usted planea instalar un sistema de IoT, debe medir los niveles de intensidad de la señal celular. La línea de analizadores de señales Siretta SNYPER elimina el misterio de realizar estas mediciones. Estos instrumentos portátiles le permiten encontrar y medir rápidamente la intensidad de la señal de las estaciones base de redes 2G/GSM, 3G/UMTS y 4G/LTE, y ahora de Cat M e IoT de banda estrecha (NB IoT). Con esta información, puede decidir qué operadores de red se adaptarán mejor a sus necesidades y dónde colocar las antenas para obtener el máximo rendimiento.

Para conexiones de IoT a través de redes celulares clásicas, SNYPER-LTE Graphyte cubre las bandas 4G/LTE y 3G/UMTS. Sin embargo, para bandas específicas de IoT, SNYPER-LTEM Graphyte cubre NB IoT de 4G/LTE, Cat M, LTE Cat y 2G/GSM (Figura 1).

La IoT mantiene el tráfico en movimiento

Un ejemplo de cómo podría usar la red celular para controlar un dispositivo real es el sistema de control de tráfico que se muestra a continuación. Un módem celular conectado a la caja de control del semáforo para comunicarse con un servidor que está programado para la gestión del control del tráfico. A través de esta conexión, el servidor puede establecer la sincronización del semáforo en función de la hora del día, lo cual mejora el flujo de tráfico.

El semáforo también puede comunicarse con el servidor. Por ejemplo, si el semáforo tuviera capacidades de monitoreo de tráfico, podría transmitir información del tráfico a través de la red al servidor en tiempo real. Esto permitiría que el sistema hiciera ajustes de sincronización en esta luz y las luces adyacentes para permitir que el tráfico fluya de forma más fluida. También permitiría que el semáforo informe cualquier problema detectado por el sistema, lo que posibilitaría a los equipos de reparación llegar al sitio más rápidamente para resolver el problema y mantener el flujo de tráfico (Figura 2).

Figura 2: Para conectar los dispositivos y sistemas de forma confiable a Internet a través de una red celular, debe asegurarse de que las señales sean intensas. (Fuente de la imagen: Siretta)

La intensidad de la señal es clave

Si bien la red celular es casi omnipresente, no está exenta de problemas: la interrupción de las llamadas lo indican todos los días. Con todo, camine unos metros y obtendrá una señal aceptable nuevamente. Lamentablemente, nuestro semáforo no puede hacer eso. Por lo tanto, cuando instale un sistema como este, debe asegurarse de que haya suficiente intensidad de señal para que se comunique de manera confiable. Las señales intermitentes y los niveles bajos de señales generan un rendimiento deficiente del sistema, tiempos de respuesta lentos y problemas de confiabilidad. Algunos módems celulares pueden indicar la intensidad de la señal, pero solo informan sobre la conexión disponible para ellos. En realidad, esa no es información suficiente para decidir qué proveedor de servicios utilizar o dónde colocar una antena.

El analizador de intensidad de la señal celular Siretta SNYPER puede hacer esto por usted. Estos instrumentos portátiles son independientes de la red, lo cual significa que se puede medir y analizar la intensidad de la señal de todas las redes disponibles en una ubicación particular, y SNYPER puede hacerlo sin la necesidad de comprar una SIM para cada red. En la Figura 3 se muestra cómo puede usar un SNYPER para realizar una inspección del sitio celular.

Figura 3: Siretta Snyper puede medir la intensidad de la señal de varias estaciones base diferentes y ayudarlo a decidir rápidamente qué red es mejor para su aplicación. (Fuente de la imagen: Digi-Key Electronics)

SNYPER puede medir la intensidad de la señal de todas las estaciones base en el área y proporcionar un resumen, incluyendo las intensidades relativas de la señal y el número de celdas disponibles. Esta información le permite tomar una decisión muy rápidamente sobre la mejor red a utilizar para su aplicación en el área, y determinar qué opciones tiene con respecto a las redes de respaldo secundarias.

Algunos modelos ofrecen almacenamiento masivo USB, que le permite guardar hasta 50 inspecciones de red completas directamente en la unidad. Esta característica es una herramienta invaluable para los ingenieros de mantenimiento y los instaladores de sistemas, que mejora en gran medida la productividad al permitirles permanecer en el campo todo el día, ir de un sitio a otro y realizar varias inspecciones.

Siretta SNYPER también puede ayudarlo a colocar las antenas para obtener la máxima intensidad de señal. Esto puede implicar llevar la antena más lejos del módem celular o colocarla más arriba al montarla en una pared o poste.

En algunos casos, es posible que desee utilizar una antena direccional, como una Yagi, para aumentar la intensidad de la señal. Por supuesto que para usar una Yagi deberá saber hacia dónde apuntarla. Al utilizar un SNYPER con antena direccional, no solo podrá medir la intensidad de la señal, sino también ubicar la posición de las estaciones base de la red en el área. Con esta información, puede apuntar la Yagi en la dirección correcta.

Conclusión

Para muchos ingenieros que quizás no sean expertos en radiofrecuencia, medir la intensidad de la señal es algo así como magia negra. Siretta SNYPER desmitifica el proceso, lo cual le permite medir de manera rápida y precisa la intensidad de la señal 2G, 3G y 4G, elegir la red celular adecuada para su aplicación y colocar las antenas correctamente. El resultado final es una instalación de IoT confiable por la que los conductores estarán muy agradecidos.