Cómo la comunicación entre máquinas y la internet de las cosas pueden beneficiarse con los conectores inalámbricos.

Creado: September 19, 2021
Business wireless network concept

¿Alguna vez le ha pasado que se compra un dispositivo nuevo y después se hace la pregunta de cómo ha podido vivir sin él durante todo este tiempo? Evidentemente, los smartphones son lo primero que me viene a la mente. Cuando era niño me gustaba jugar con palos y piedras. Ahora mis hijos juegan con palos y piedras virtuales en sus iPhone. Los conectores inalámbricos de alta velocidad tendrán el mismo efecto en la internet de las cosas. Keyssa ha desarrollado un nuevo chip de corto alcance que opera en la banda de los 60 GHz, que estiman que reemplazará a todos los conectores inalámbricos actuales. Imagínese tener ordenadores portátiles sin puertos USB, HDMI o de audio en los laterales. Piense en lo mucho que podrían cambiar sus diseños de PCB si tuviese a su disposición un chip conector más pequeño que no precisara de un acceso físico. Este nuevo tipo de comunicaciones podría cambiarlo todo en términos de diseño de dispositivos móviles, pero antes existen algunos desafíos que resolver.

Comunicación inalámbrica de corto alcance

Los smartphones han cambiado nuestras vidas y los chips simples para comunicación inalámbrica de corto alcancepodrían cambiar nuestros teléfonos. Keyssa ha desarrollado un nuevo chip de corto alcance que opera en las frecuencias del orden de los milímetros (30 GHz a 300 GHz), concretamente en la banda de 60 GHz, que puede transferir datos increíblemente rápido. Esta “Kiss Connectivity” (en español ‘Conectividad de Beso’) está diseñada para funcionar con protocolos de comunicaciones, haciéndola más fácil de integrar en comparación con otros sistemas competitivos.

El objetivo que persigue Keyssa con su chip es reemplazar a los conectores convencionales, como los cables USB o HDMI. Para competir con los cables tradicionales, los desarrolladores sabían que necesitaban ofrecer unas velocidades de transferencia más elevadas. Usar frecuencias de onda en el orden de los milímetros permite a estos circuitos integrados (o CI) transmitir a altas velocidades, al igual que el 5G, de hasta 6 Gbps. Además de a alta velocidad, las cosas tienen que funcionar sin los numerosos procesos de emparejamiento del Wi-Fi y el Bluetooth. Este problema lo resolvieron aprovechando la proximidad física mutua de los chips. Esto implica que los chips solamente transmiten cuando están muy cerca el uno del otro, eliminando así los complejos procesos de emparejamiento.

Simplificar un producto para los usuarios suena muy bien, pero ¿qué pasa con la gente que tiene que incorporar el chip a sus diseños? Para simplificar la integración de sus productos, Keyssa los ha hecho compatibles con protocolos como USB y HDMI, sin introducir costes adicionales de software. Usar protocolos estandarizados en vez de desarrollar un producto propio es una de las cosas que los diferencia de la competencia. Otra ventaja para los diseñadores es que el chip con ‘órdenes de magnitud más bajo que las soluciones inalámbricas’.

Algunas compañías ya están trabajando en reducir drásticamente la cantidad de conectores que utilizan. Un buen ejemplo de esto es el iPhone 7, que tiene un solo punto de entrada físico. Yo creo que Apple está buscando la manera de pasarse totalmente al mundo de las tecnologías inalámbricas para aplicarlas a su vez a las 3 versiones siguientes del iPhone. Por supuesto, Keyssa y Apple tienen que vender sus productos, así que veamos las ventajas y desventajas de esta tecnología desde un punto de vista objetivo.

Frustrated man with tangled wires
Esta tecnología podría hacer que los cables enredados pasen a ser una cosa del pasado.

Ventajas

  • Alta tasa de transferencia de datos - Keyssa afirma que su tecnología puede llegar hasta los 6 Gbps, y el 5G tiene proyectado un límite práctico de 10 Gbps para los próximos años. Compárese esto con los puertos USB 3.0 actuales cuyos máximos se ubican alrededor de los 383 MBps de velocidad de lectura (~3 Gbps) e inmediatamente verá las ventajas que esto supone en cuanto a la transferencia de datos. Sin embargo, debo decir que el USB 3.1 también tiene un límite teórico de 10 Gbps, así que es posible que, eventualmente, se ponga a la par.

  • Comodidad - esta es una de las principales ventajas para los usuarios. A todos nos encantan nuestros teléfonos, pero detestamos emparejarlos con los monitores. La tecnología inalámbrica de ‘ conectar y usar’ es el escenario ideal para nosotros.

  • Espacio - las dimensiones físicas de los conectores limitan los dispositivos. Imagínese que no hiciese falta ponerle tantos puertos diferentes a su dispositivo y que se pudiese usar un único chip inalámbrico para toda la transferencia de datos. Abriría mucho espacio en su tarjeta y le permitiría ser mucho más creativo en sus diseños.

Desventajas

  • Incomodidad - lo malo de la tecnología inalámbrica es que no somos muy buenos para suministrarle energía eléctrica, aunque hay investigadores trabajando en ello. Muchos dispositivos reciben energía mediante un puerto USB u otras conexiones de datos, así que hasta que no hayamos resuelto el problema de cómo cargar dispositivos inalámbricamente de manera eficiente, esta tecnología solo se podrá usar en ciertos periféricos y dispositivos.

  • Reconocimiento de dispositivos - el chip de Keyssa resuelve el problema del emparejamiento de dispositivos mediante proximidad. Sin embargo, por lo general, no se desea que los dispositivos se toquen físicamente. El emparejamiento es la pesadilla de todas las comunicaciones inalámbricas y esta tecnología no es la excepción.

  • Novedad - los humanos temen al cambio. La gente no confiará en esta tecnología hasta que su efectividad esté comprobada, y esta no podrá comprobarse si nadie la usa, lo cual representa un problema bastante espinoso. La respuesta a esto sería que una compañía audaz y con una gran base de clientes, como Apple, integrase esta tecnología primero. Y a la inversa, usted podría diseñar un producto increíble usando este chip y ganarles la partida.

Wireless charging of smartphone
Hasta que se haya perfeccionado la carga inalámbrica, esta clase de chips tendrán un uso limitado.

Posibilidades

Considerando las ventajas y desventajas de este tipo de configuración de comunicaciones, existen diversas aplicaciones en las que esta tecnología nos serviría bien. La IoT y los wearables son los sectores más evidentes y con mayor facilidad de aplicación, así que hablaré sobre estos.

La IoT promete ser capaz de monitorizar nuestras casas y ciudades, pero ¿cómo obtenemos esa información? Si uso el Wi-Fi para comunicarme con mi smart hub y ocurre una interrupción, no podré enviar comandos ni recibir datos. Usted podría incorporar esta clase de chip para permitirles a los usuarios acceder a los datos con tan solo deslizar la pantalla. Solo tiene que llegar del trabajo, deslizar la pantalla al lado de su smartphone y descargar instantáneamente todos los datos que quiera. Ya no necesita atascar su Wi-Fi con datos que podría querer o no, solo tiene que enviarlos localmente.

Esto es incluso más útil en el caso de los wearables. Muchos tienen factores en forma pequeños botones. Esto puede hacer que conectarlos al Wi-Fi o emparejarlos por Bluetooth sea complicado. Incorpore este tipo de CI en su wearable para permitirles a los usuarios acceder a sus datos rápidamente sin tener que manipular botones o conectarse en el trabajo.

Los sistemas inalámbricos existen desde hace mucho tiempo, pero esta clase de tecnología todavía no está muy extendida. Los chips de Keyssa resuelven los problemas de emparejamiento que tanto detestan los usuarios, y a la vez les brindan a los diseñadores una alternativa a los conectores tradicionales que es mucho más pequeña y cuyo consumo de energía es menor. Por supuesto, esta clase de esquema también tiene sus problemas, pero puede ser muy útil. Las posibilidades de transferencia de datos rápida y local podría tener gran utilidad en los mercados de la IoT y los wearables.

Si usted usa este chip podrá reinventar la manera en que diseña sus PCB. Tendrá mucho más espacio y podrá enrutar sus placas de nuevas maneras. Para aprovechar estas posibilidades, necesitará un software de diseño que sea tan puntero como la tecnología que está utilizando. Cuando le haga falta una buena herramienta de disposición de PCB que incluya todo lo necesario para crear placas de circuitos de alta calidad y de fácil fabricación, la mejor es CircuitMaker. Además de un software de diseño de PCB fácil de usar, todos los usuarios de CircuitMaker tienen acceso a un espacio personal de trabajo en la plataforma Altium 365. Usted puede cargar y almacenar sus datos de diseño en la nube y también puede ver fácilmente sus proyectos desde su navegador web en una plataforma segura.

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