Mioty surge como una opción para las implementaciones masivas de sensores inalámbricos de IIoT

Probablemente haya escuchado que el Internet industrial de las cosas (IIoT) masivo está llegando. También es posible que sepa que hay una tonelada de protocolos inalámbricos que ya se encuentran disponibles para ayudarlo a conectar esos cientos o miles de puntos terminales. Quizás lo que no sepa aún es que ha surgido otro protocolo: mioty (se pronuncia `maiouti´). Este es un protocolo que se presentó recientemente (mientras redactábamos esta publicación) basado en software, con bajo consumo de energía y de red de área amplia (LPWAN), que fue desarrollado para brindar una confiabilidad y escalabilidad inigualables para el IIoT. Los partidarios de mioty prevén que este competirá con LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT, LTE-M y otros protocolos inalámbricos de IoT en redes masivas de sensores inalámbricos.

El juego del IIoT masivo aún se está iniciando, por lo que este es un buen momento para familiarizarse con mioty. Mioty cumple con el estándar TS 103 357 del Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI). Entre las expectativas de rendimiento clave se incluyen las siguientes:

• Consumo de energía de 17.8 microvatios-hora (μWh) para una batería con vida útil de 20 años.
• Los nodos y las estaciones base pueden funcionar a su máximo rendimiento desplazándose a velocidades de hasta 120 kilómetros por hora (km/h).
• Inmunidad de alta interferencia.
• Alta calidad del servicio (QoS).
• Permite una profunda conectividad interior, aun en entornos industriales con obstrucciones metálicas o de acero corrugado.
• Admite hasta un millón de dispositivos por red.

¿Cómo funciona mioty?

Todas estas expectativas son elevadas, pero: ¿de qué forma mioty las concreta? Una clave de su rendimiento es la tecnología de división de telegramas, que separa los paquetes de datos en subpaquetes pequeños a nivel de los sensores. Los subpaquetes se transmiten en diferentes frecuencias y tiempos, mientras que un algoritmo en la estación base los reagrupa en el mensaje original (Figura 1). El algoritmo de mioty produce una redundancia integrada de los subpaquetes y admite un bajo consumo de energía. Hasta un 50 % de los subpaquetes puede perderse debido a la interferencia sin perder el mensaje original.

Figura 1: La división de telegramas Mioty aumenta la resiliencia a la interferencia y admite un bajo consumo de energía. (Fuente de la imagen: Radiocrafts)

Pero nada es perfecto. Sí, la red mioty es una red privada, lo que significa que no necesita pagar la licencia mensual o las tarifas de suscripción asociadas con las redes públicas, como ocurre con los sistemas celulares. Pero no es gratuita: tendrá que pagar una tarifa de otorgamiento de licencia a BehrTech por el uso de su software de mioty patentado. Además, si bien mioty es robusta, y puede transmitir a largas distancias y baja energía, está limitada a una velocidad de datos de 512 bits/segundo.

Mioty podría ser un importante agregado para su conjunto de herramientas destinado a desafíos de LPWAN. Revisemos dos soluciones que lo ayudarán a explorar las redes de sensores mioty para su próximo diseño del IIoT; uno es de Radiocrafts y, el otro, de STMicroelectronics.

Módulo de montaje en superficie mioty

Radiocrafts ofrece el RC1882CEF-MIOTY1, un módulo de radio compacto de montaje en superficie y alto rendimiento (Figura 2), que puede enviar un mensaje de hasta 245 bytes en una sola transmisión. El controlador de comunicación integrada incluye el software de protocolo de mioty. Este módulo integrado cuenta con certificación previa para funcionamiento conforme a las normativas europeas (868 megahercios [MHz]) y estadounidenses (915 MHz). Se basa en un conjunto de comandos de AT e incluye una interfaz de Transmisor Receptor Asíncrono Universal (UART). El módulo es compatible con pines y módulos anteriores de Radiocrafts, lo que facilita su integración en los sistemas existentes. Tiene una batería cuyo funcionamiento presenta ultrabajo consumo de energía, radio de banda ultraestrecha con sensibilidad de -129 decibelios referidos a 1 milivatio (dBm) y potencia de salida de 14 dBm.

Figura 2: El módulo mioty de Radiocrafts puede enviar un mensaje de hasta 245 bytes a lo largo de una sola transmisión. (Fuente de la imagen: mioty Alliance)

El kit de desarrollo asociado RC1882-MIOTY1-DK de Radiocrafts le permite ejecutar una pequeña red mioty desde una PC con recursos de desarrollo mínimos adicionales para probar y explorar rápidamente sus capacidades de red. Radiocrafts también ofrece software para el desarrollo de aplicaciones.

mioty, incluido en el SoC inalámbrico multiprotocolo

Con el sistema en chip (SoC) STM32WL de STMicroelectronics, puede explorar múltiples protocolos inalámbricos, incluido mioty. Los microcontroladores STM32WL admiten múltiples esquemas de modulación, incluidos LoRa (espectro extendido), (G)FSK, (G)MSK y BPSK, por lo que puede utilizarlo tanto en mioty como en otras redes (LoRaWAN, Sigfox, W-MBUS). El SoC integra un microcontrolador de propósito general y un radio de subgigahercios (GHz) en el mismo chip.

La placa NUCLEO-WL55JC2 Nucleo-64 le brinda una plataforma a fin de que construya prototipos y explore nuevos enfoques para redes inalámbricas con el STM32WL (Figura 3). Admite diversas combinaciones de rendimiento, consumo de energía y otras características. También incluye una antena SMA, y su soporte de conectividad Arduino Uno R3 y las antenas STMicroelectronics Morphole le permiten expandir la funcionalidad con una variedad de escudos especializados.

Figura 3: La placa de evaluación NUCLEO-WL55JC STM32WL Nucleo-64 le brinda una manera accesible y flexible de probar nuevos conceptos, y de construir prototipos con mioty. (Fuente de la imagen: STMicroelectronics).

Conclusión

El IIoT masivo está llegando, y con mioty usted tiene un protocolo inalámbrico más para elegir. En teoría, puede proveer entornos industriales de alta calidad del servicio (QoS) con baja energía y conectarse a gran cantidad de dispositivos, pero está disponible con una tarifa de otorgamiento de licencia. De todas formas, este ya cuenta con un buen soporte de hardware, por lo que merece cierta atención de su parte cuando evalúe sus (numerosas) opciones de interfaz inalámbrica.