MÁS DE 65 AÑOS AL SERVICIO DEL SECTOR ELECTRÓNICO ...

Revista Española de Electrónica

Diciembre 2019 / número 781

REVISTA ESPAÑOLA DE

MÁS DE 65 AÑOS AL SERVICIO DEL SECTOR ELECTRÓNICO

EdicionesTécnicas

REDE

REVISTA ESPAÑOLA DE

1_PORTADA Abril.p7 1

¿Cómo localizar transmisores de RF mediante antenas automáticas ADFA?

Implementación de seguridad en la era de IoT

El reto de la comprobación de dispositivos SIM embebidos

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4 REE • Diciembre 2019

Sumario

Revista Española de

electrónica 12/2019781

FUNDADORPascual Gómez AparicioEDITORRamón Santos YusCONSEJO DE REDACCIÓNCarlos LorenzoJorge BurilloGuillermo RicoSamantha NavarroDIRECCIÓN EDITORIALRamón Santos YusDIRECCIÓN COMERCIALJordi Argenté i PiquerDIRECCIÓN FINANCIERASamantha NavarroWEB MASTERAlberto GimenoRECURSOS GRÁFICOS Y ARTENerea Fernández

Revista Española de Electrónica es una Publicación de Revista Española de Electrónica, S.L.Avda. María Zambrano, 31 - Edificio WTCZTorre Este - Planta 13 - Módulo C50018 - ZaragozaTlf. +34 876 269 329e-mail: [email protected]: http://www.redeweb.com

Los trabajos publicados representan únicamente la opi-nión de sus autores y la Revista y su Editorial no se hacen responsables y su publicación no constituye renuncia por parte de aquellos a derecho alguno derivado de patente o Propiedad Intelectual. Queda prohibida totalmente, la reproducción por cual-quier medio de los artículos de autor salvo expreso per-miso por parte de los mismos, si el objetivo de la misma tuviese el lucro como objetivo principal.

ISSN 0482 -6396Depósito Legal B 2133-1958

Impreso en Grupo Edelvives

Noticias

Conectores para placa de circuito impreso compactos en paso de 2,54 mm ...................................Bornas para placa de circuito impreso con el mismo tamaño pero distinta tecnología de conexión .Conectividad para todas las dimensiones .......................................................................................

CAS-230-NEMA-DA: Nuevas soluciones para iluminación de exterior con la tecnología CASAMBI ...Serie WDR-60: Fuente de alimentación monofásica para carril DIN. Con amplio rango de entrada (180-550Vca) y 60W .....................................................................................................................LED Driver con formato plano y lineal: serie SLD-50 .......................................................................

Rohde & Schwarz valida los primeros test de conformidad 5G RF con el R&S TS8980 .....................Rohde & Schwarz se asocia con los Institutos Fraunhofer HHI e IAF para investigar 6G en las frecuencias de THz ..........................................................................................................................................

La FPGA PolarFire® resistente a la radiación y de bajo consumo de Microchip permite desarrollar sistemas espaciales de gran ancho de banda con un menor coste total ..........................................Gane un depurador en circuito MPLAB PICkit™ 4 (PG164140) de Microchip con REDE ...................

ROHM presenta los nuevos diodos de barrera Schottky de IR ultra baja de 200V ............................

Moxa presenta una solución de defensa de redes industriales para superar los desafíos de ciberseguridad industrial de hoy en día ..........................................................................................

Arrow Electronics impulsa la infusión de IA con la nueva plataforma OpenCL para aceleradoras FPGA de alto rendimiento.......................................................................................................................Arrow Electronics y R3 ofrecen comunicaciones M2M inalámbricas de baja latencia y extraordinaria fiabilidad ......................................................................................................................................

Novedad: Nueva plataforma de SEFELEC para pruebas de seguridad eléctrica .................................

LEM presenta las bobinas de Rogowski de la gama ARU para una instalación sencilla en el exterior con precisión de clase 0,5 .............................................................................................................Antenas MiMo multifuncionales y de techo Wi-Fi ..........................................................................

Harwin potencia su gama de sistemas de cableado listos para usar con la incorporación de productos compactos Gecko-SL .....................................................................................................................

SPS 2019: WEG presenta una nueva pasarela (Gateway) para la supervisión de magnitudes de sistemas basados y amplía su cartera de productos de automatización ........................................................

Solución wireless de largo alcance para monitorización de energía ................................................

Keysight y Sprint colaboran para acelerar el lanzamiento comercial de la Tecnología 5G .................Keysight Technologies permite al Foro de Certificación Global (GCF) la certificación de los dispositivos móviles de Nueva Radio 5G ...........................................................................................................

Advantech presenta el sistema 1U EPC-T2286 ...............................................................................Aprobado el Pinout COM-HPC .......................................................................................................

Módulos de acondicionamiento de señales, activos y de alta precisión, compactos en SMD ...........

Allegro MicroSystems lanza el primer CI sensor de diente de engranaje magnético diseñado para motores de tracción ......................................................................................................................Núcleos nanocristalinos para supresión de modo común en aplicaciones de electromovilidad ........

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Sumario


electrónica 12/2019781

Localización de transmisores RF¿Cómo localizar transmisores de RF mediante antenas automáticas ADFA? ...........................................

Microcontroladores de 16 bitsAproveche el rendimiento y la potencia reducida que un microcontrolador de 16 bits puede ofrecer .....

Seguridad en el Internet de las CosasImplementación de seguridad en la era de Internet de las Cosas ...........................................................

Redundancia en fuentes de alimentaciónSeries DRDN20/40 – ERDN20/40: Módulos de redundancia Mosfet con baja caída de tensión. Alta efi-ciencia .................................................................................................................................................

Equipos de emulación y test 5GLas pruebas de C-V2X son un reto. ¡La emulación al rescate! ................................................................

Protección LED LightingIntegrar la protección para evitar los fallos de los LED en sus diseños ...................................................

Colaborative en Industry 4.0Las alianzas de Advantech demuestran una vez más su capacidad .........................................................

F.A. - Convertidores de potenciaConvertidores de potencia en aplicaciones ferroviarias ..........................................................................

Soluciones de alimentación FPALa arquitectura FPA ayuda a Phasor a revolucionar las comunicaciones de banda ancha por satélite .......

Simulación de eSIMs embebidasEl reto de la comprobación de dispositivos SIM embebidos ...................................................................

Pantallas OLED de matriz pasivaUn mundo de contrastes y colores ........................................................................................................

Desarrollo electrónicoPlan de pruebas de dispositivos de radiofrecuencia ...............................................................................

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Sumario


electrónica

INDICE ANUNCIANTES

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2

9, 21

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61, 71

Adler Instrumentación

Aracloud

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ART3 Solutions

Beta Layout

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Digi-Key Electronics

Electrónica 21

Electrónica Olfer

Estanflux

Keysight Technologies

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Microchip Technology

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Onda Radio

Phoenix Contact

RC Microelectrónica

Rigol

Rohde&Schwarz

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Oficinas centrales

Delegación Cataluña

Avd. de América, 37 MADRIDTel.: +34 91 510 68 [email protected]

Tel.: +34 93 321 61 [email protected]

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Noticias

www.phoenixcontact.es

Phoenix Contact amplía su pro-grama de conectores para placa de circuito impreso compactos en paso de 2,54 mm. Los conectores de un piso MCC 0,5 y de doble piso DMCC 0,5 son adecuados para secciones de cable desde 0,14 mm² hasta 0,75 mm². Estos conectores, disponibles desde 2 hasta 16 polos se han diseñado para corrientes hasta 6 A y tensiones hasta 160 V.

Los contactos crimpados con superficie dorada necesarios se

suministran en embalajes estándar o en rollo y permiten el procesa-miento manual o automatizado de cualquier número de polos.

Las carcasas de base MCC 0,5 y DMCC 0,5 para placa de circuito impreso son compatibles en cuan-to a conexión con las series FMC 0,5 y DFMC 0,5, con conexión por resorte push-in, de forma que, se-gún la aplicación, el usuario puede elegir con flexibilidad la conexión crimpada o push-in.

Las nuevas bornas para placa de circuito impreso TDPT de Phoenix Contact son la solución ideal para equipos que requieran un diseño uniforme. Gracias a su tamaño idéntico, los fabricantes de estos equipos pueden elegir de forma flexible la variante con conexión por resorte push-in o la de co-nexión por tornillo, sin tener que adaptar el diseño de las placas de circuito impreso ni de los equipos.Las bornas para placa de circuito

impreso TDPT están disponibles en los pasos de 5,08 mm, 6,35 mm y 10,16 mm, y son adecuadas para secciones de cable de 0,2 mm² a 16 mm². Según el paso y la sección de conexión, estas bornas para placa de circuito impreso pueden transmitir corrientes de hasta 76 A y tensiones de hasta 1000 V.

Todas las versiones TDPT ofre-cen una protección contra contac-tos accidentales ampliada según IEC/UL 61800-5-1.

Phoenix Contact presenta una nueva serie de robustos conecto-res placa a placa. Para comenzar en el mercado, la serie incluye los conectores apantallados Fine Pitch en paso de 0,8 mm, así como las versiones sin apantallar en paso de 1,27 mm. La serie de productos de nuevo desarrollo ofrece soluciones versátiles para la conexión dentro de los equipos de varias placas de circuito impreso.

Las regletas de cuchillas y las clavijas de enchufe horizontales y verticales permiten al usuario dis-poner las placas de circuito impre-so en el equipo de forma interme-dia, coplanar y ortogonal. Ambas líneas de productos abarcan las versiones de 12 a 80 polos para corrientes de hasta 1,4 A y tensio-nes de hasta 500 V AC. La línea de productos Fine Pitch 0.8, con su apantallamiento CEM, es particu-

Conectores para placa de circuito impreso compactos en paso de 2,54 mm

Bornas para placa de circuito impreso con el mismo tamaño pero distinta tecnología de

conexión

Conectividad para todas las dimensiones

larmente apta para la transmisión perfecta de datos a alta velocidad con hasta 16 GBit/s.

Los contactos de doble cara del sistema de contactos ScaleX garantizan una conexión electro-mecánica que permanece estable durante mucho tiempo, incluso en caso de cargas como choques o vibraciones. Al mismo tiempo, el principio permite una alta to-lerancia en los conectores que,

por las condiciones de montaje, se colocan de forma divergente. La geometría de la carcasa aislante impide además de forma fiable que los conectores se conecten entre sí de forma incorrecta. Las clavijas de enchufe IDC confeccionadas de la línea de productos Fine Pitch 1,27 están disponibles opcionalmente con conductos planos en diferen-tes longitudes, lo que permite el empleo inmediato en el equipo.

www.phoenixcontact.es

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Conectividad paratodas las dimensionesConectores robustos de la serie FINEPITCH

Con los conectores placa a placa FINEPITCH , Phoenix Contact ofrece por primera vezsoluciones apantalladas y sin apantallar para la transmisión de datos y señales. Esto lepermitirá realizar montajes de placas personalizados con distintas orientaciones, diseños,alturas de apilamiento y número de polos, en los pasos miniatura de 0,8 y 1,27 mm.

© PHOENIX CONTACT 2019

Para más información llame al 985 666 143 o visite www.phoenixcontact.es

http://www.phoenixcontact.es


Noticias

CAS-230-NEMA-DA: Nuevas soluciones para iluminación de exterior con la tecnología CA-SAMBI

Casambi es una solución de control de iluminación, sensores y domótica, mediante tecnología Bluetooth Low Energy (BLE) presente en todos nuestros smartphones y tablets. Aplicación gra-tuita, descargable desde Apple Store y en Google Playstore.

Sabiendo que el futuro está en la tecnología inalámbrica, la versatilidad y la programación amigable y sencilla y viendo que hasta ahora el control de la iluminación, los sensores y la domótica, se han realizado mediante los protoco-los DALI, 0-10V, 1-10V, KNX, DMX, etc. requiriendo todos ellos de cableado,

www.olfer.com

bus de comunicación y compleja pro-gramación, nos atrevemos a decir que Casambi ha llegado para quedarse, siendo así, nuestro futuro.

Tras la espectacular aceptación de esta innovadora tecnología en la ilu-minación de interior, electrónica OLFER irrumpe en el mercado de la iluminación de exterior desarrollando el nuevo nodo de comunicación CASAMBI con salida 0-10V o DALI2. El controlador CAS-230-NEMA-DA permite la regulación y el control autónomo de dispositivos DALI (Drivers, balastos electrónicos, etc.) de forma sencilla, sin plataformas ni programas informáticos complejos y sin necesidad de utilizar un concentrador o dispositivo maestro. El Controlador CAS-230-NEMA-010 es la versión con salida 0-10V.

La comunicación se establece me-diante una red Bluetooth 4.0 mallada. Cada controlador guarda en memoria la información sobre su configuración y también la de la configuración del resto de controladores instalados en la misma red. Esto dota al sistema de una

gran robustez y permite el fácil reem-plazo de controladores sin necesidad de programarlos. La configuración y el control se pueden hacer desde un teléfono móvil o Tablet mediante la APP gratuita de CASAMBI (disponible para IOS y Android). El control remoto de la instalación también es posible a través de la nube mediante un router o cualquier dispositivo con la App de Casambi y conectado a internet.

Serie WDR-60: Fuen-te de alimentación mo-nofásica para carril DIN. Con amplio rango de en-trada (180-550Vca) y 60W

Como resultado del continuo cre-

cimiento en la industria de la automa-tización, las demandas mundiales de suministros de energía de carril DIN es-tán aumentando rápidamente. Después de lanzar las series WDR-120 (120W), WDR-240 (240W) y WDR-480 (480W), MEAN WELL ha recibido comentarios muy satisfactorios sobre esta familia de carril DIN con rango de entrada de 180-550Vca, muy adecuadas para entornos industriales donde son habituales las sobretensiones causadas por los equi-pos de producción. Electrónica Olfer nos presenta ahora, la nueva serie del gigante asiático para cubrir las aplica-ciones más comunes de 60W, la nueva

serie WDR-60. Actualmente, solo MEAN WELL tiene un producto de 60W con tan amplio rango de entrada.

La serie WDR-60 con formato estre-cho (32mm) puede funcionar en una o dos fases (180-550Vca). Adecuadas para una instalación monofásica de 230Vca o con dos fases en un siste-ma de alimentación trifásico de 330-550Vca, aumentando así la flexibilidad de estos dispositivos. Otras característi-cas que nos ofrecen estas fuentes son la categoría III de sobretensión (OVCIII) cumple con normativa EN61000-6-2 para entornos industriales, opera a plena carga entre -30ºC a +85ºC e incorpora múltiples protecciones: cor-tocircuito, sobrecarga, sobretensión y temperatura, etc.

Especialmente diseñada para la automatización de fábricas, equipos electromecánicos y de transporte, fa-bricación de semiconductores y aplica-ciones de control industrial.

LED Driver con forma-to plano y lineal: serie SLD-50

Tras el lanzamiento de la SLD-80

hace unos meses, Electrónica OLFER es la encargada de anunciar que la nueva serie SLD-50 de MEAN WELL, cierra esta línea de productos de tipo lineal. Por su tamaño plano y compacto es especialmente adecuada para la ilumi-nación decorativa, paneles publicitarios y luminarias lineales.

Además de su tamaño ultra del-gado, la serie SLD-50 proporciona ais-lamiento SELV, haciéndolo adecuado para uso de iluminación de interior. Los modelos de 12-24V son de tensión constante para cualquier aplicación de tiras LED. Y la versión de 56V funciona en corriente constante con salida ajus-table entre 700-2100mA, diseñado para cualquier luminaria LED con salida entre 30-56V. El diseño del potenció-

metro incorporado se mantiene, para que el usuario ajuste la corriente de manera flexible. En la actualidad MEAN WELL tiene una línea completa de pro-ductos con diseño lineal, compuesta por las series SLD-50/80 (50/80W) y las series LDC-35/55/80 (35/55/80W) recientemente lanzadas al mercado y distribuidas por electrónica OLFER en toda España y Portugal. Las principales diferencias entre estas dos series son:

La serie SLD con carcasa de plástico Clase 2 / II y tensiones de salida de 12V y 24V. Se utiliza para tiras LED de tensión constante o corriente contante. Espe-cialmente diseñadas para aplicaciones de retroiluminación de paneles publici-tarios o aplicaciones luminarias lineales.

La serie LDC con carcasa de metal clase I con aislamiento SELV, con varias funciones de regulación: pulsador, 3 en 1 y DALI 2. Especialmente diseñada para iluminación de oficinas y centros comerciales.

Diseñado para su uso principal en aplicaciones de control y alumbrado exterior, está provisto de una envolvente IP66, resistente a los rayos UV. Incorpora membrana hidrofóbica para evitar con-densaciones en el interior.

El conexionado y la fijación mecá-nica se hacen sobre un zócalo están-dar NEMA (ANSI 136.41) mediante inserción y giro, sin necesidad de he-rramientas.

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WDR-60180-550Vca

Carril DIN1 o 2 FASESCategoría III sobretensión

CONTROL numéricoCONTROL numéricoAUTOMATIZACIÓNAUTOMATIZACIÓN industrialindustrial

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Noticias

www.rohde-schwarz.com

Rohde & Schwarz vali-da los primeros test de conformidad 5G RF con el R&S TS8980

El Global Certification Forum GCF y la organización de certificación PT-CRB han aceptado las primeras vali-daciones de test experimentales en diferentes combinaciones de banda FR1 y LTE utilizando el nuevo sistema de test de conformidad 5G RF, el R&S “TS8980FTA-3A” de Rohde & Schwarz. La solución es la última versión de una familia exitosa de sistemas de test de conformidad RF y la única del mercado que soporta tecnologías móviles desde 2G hasta 5G en una plataforma.

Los test de conformidad son fun-damentales para la tecnología de comunicaciones móviles ya que los

operadores de redes móviles de todo el mundo confían en los sistemas de certificación del GCF y el PTCRB para dispositivos móviles en sus redes. Este proceso de validación garantiza asi-mismo que la versión actualizada del R&S TS8980 ha sido aceptada oficial-mente por el GCF y el PTCRB como vá-lida para los requisitos 5G RF descritos en el estándar 3GPP.

Rohde & Schwarz ha sido un pro-veedor de servicios integrales para la prueba de conformidad y aceptación del operador desde 2G hasta LTE. El nuevo comprobador de comunica-ción por radio R&S CMX500 añade funcionalidad de señalización al R&S TS8980.

La exclusiva solución de test sopor-ta ahora casos de prueba de conformi-dad RF para todas las tecnologías de acceso de radio desde GSM, WCDMA

y LTE hasta 5G, y es una herramienta establecida para la realización de di-ferentes test 5G coherentes de R&D para la prueba de conformidad. El sistema de test integrado gestionado por el software de secuenciador R&S CONTEST ofrece una alta eficiencia y resultados de medición reproducibles y precisos.

La actualización sencilla hacia el 5G es una característica exclusiva. Los usuarios que ya tengan una versión anterior del archiprobado sistema de test R&S TS8980 pueden actualizar al 5G RF añadiendo el nuevo R&S CMX500 como una caja de amplia-ción.

Para obtener más información acerca de las soluciones de Rohde & Schwarz para las pruebas de comu-nicaciones inalámbricas, visite: www.rohde-schwarz.com/wireless.

Rohde & Schwarz se asocia con los Institu-tos Fraunhofer HHI e IAF para investigar 6G en las frecuencias de THz

Mientras la nueva tecnología 5G está todavía en sus primeras etapas de rodaje, Rohde & Schwarz, el Instituto Fraunhofer de Telecomunicaciones Heinrich Hertz HHI y el Instituto Fraun-hofer de Física Aplicada de Sólidos IAF van un paso más allá con las pruebas en la banda de frecuencias de los te-rahercios (THz) relacionadas con la 6ª generación de comunicación móvil inalámbrica 6G. De esta colabora-ción ha salido un sistema de emisión y recepción inalámbrico que funciona entre los 270 GHz y los 320 GHz con otras ampliaciones de frecuencia que ya se están preparando para futuras bandas 6G.

La investigación 6G ya se está lle-vando a cabo en la industria e insti-tuciones. La tecnología 5G introduce frecuencias mmWave con mayores anchos de banda para permitir tasas de transferencia de datos superiores y admitir nuevas aplicaciones como las de la automatización de fábricas inalámbricas (IoT Industrial) y los ve-hículos autónomos, y el objetivo del 6G es expandir aún más los límites de los anchos de banda de transmisión.

Aunque todavía no se sabe qué tecnologías conllevará el 6G ya se puede vislumbrar que los anchos de banda de frecuencias tendrán que ampliarse aún más para permitir tasas de transferencia de datos en el rango de terabites. Los grandes bloques de frecuencia contiguos solo se encuen-tran en las bandas de sub THz y THz, es decir, en el rango de frecuencias por encima de los 100 GHz. El uso de fre-cuencias en THz para el 6G se espera que sea comercial en los próximos 8 o 10 años, aunque Rohde & Schwarz ya ha presentado una configuración de prueba a 300 GHz a los clientes. El sistema se presentó también en la feria EuMW2019 como parte de un taller de comunicación inalámbrica mmWa-ve y THz donde había interfaces trans-misoras de 300 GHz, el generador vectorial de señales R&S SMW200A y el analizador de señal y espectro R&S FSW43, y de unidades de sincroniza-ción de transmisor y receptor.

En la colaboración actual están implicados el Instituto Fraunhofer HHI y el Instituto Fraunhofer IAF. El HHI trabaja en el procesado de la señal, la sincronización entre transmisor y receptor, y la integración del sistema. El IAF aporta módulos de transmisión y recepción de alto rendimiento en la onda milimétrica. La investigación conjunta se centra en frecuencias por encima de los 100 GHz donde el ob-jetivo principal está en la banda D

(150 GHz) y la banda H (300 GHz). Las frecuencias portadoras por encima de los 300 GHz están todavía en una fase de investigación fundamental. La primera unidad de prueba que salió de esta investigación conjunta es un sistema que permite la generación de señal y el análisis de señal a 300 GHz con ancho de banda de 2 GHz. La se-ñal puede modularse arbitrariamente para realizar experimentos de transmi-sión con formas de onda candidatas Beyond 5G candidate waveforms, que son adecuadas para la comunicación THz o para realizar mediciones de propagación de canal.

El Dr. Taro Eichler, Director del Seg-mento de Mercado Inalámbrico en Rohde & Schwarz, dice: “Rohde & Schwarz ofrece herramientas inno-vadoras de vanguardia para la inves-tigación durante las primeras etapas del desarrollo 6G. Esto nos permite iniciar conversaciones en profundidad con los clientes y seguir las tenden-cias técnicas y de mercado antes de la comercialización del 6G. Estamos muy emocionados con los Institutos Fraunhofer HHI e IAF y aprovechamos su experiencia puntera en el desarrollo de redes y sistemas, infraestructuras y estándares de comunicación móvil. Estamos deseando tener una colabo-ración fructífera también en el futuro”.

El Dr. Wilhelm Keusgen, Director del grupo mmWave en el Instituto Fraunhofer HHI, dice: “Como institu-

ción comprometida con el impulso de la innovación para la sociedad digital, el Fraunhofer HHI está encantado de colaborar con un experto innovador puntero en la industria T&M como Rohde & Schwarz en las últimas tec-nologías de comunicación y en las venideras. Nuestra colaboración ha sido enriquecedora y allanaremos el camino para el desarrollo del 6G”.El Dr. Schlechtweg, Director de la Unidad de Negocio de Electrónica de Alta Frecuencia en el Instituto Fraunhofer IAF, dice: “Colaboramos con Rohde & Schwarz, un valioso socio con la tec-nología más avanzada además de uno de los primeros proveedores globales de chipsets y componentes electróni-cos capaces de alcanzar ya mismo las altas frecuencias necesarias en 6G. IAF agradece la cooperación altamente beneficiosa para ambos y está encan-tado de continuar explorando nuevas innovaciones con Rohde & Schwarz”.

Rohde & Schwarz realiza su inves-tigación 6G sobre una sólida base de pruebas de comunicaciones móviles y experiencia en mediciones que va des-de las primeras etapas del 2G hasta el 5G y más allá. Las actividades pioneras más allá del 5G han comenzado hace ya un año cuando Rohde & Schwarz configuró el primer sondeador de ca-nales para comunicaciones móviles por encima de los 100 GHz: https://www.rohde-schwarz.com/_229356-596500.html

http://www.rohde-schwarz.com/wireless

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Noticias

La FPGA PolarFire® re-sistente a la radiación y de bajo consumo de Microchip permite de-sarrollar sistemas es-paciales de gran ancho de banda con un menor coste total

Microchip anuncia la FPGA RT Po-larFire (Radiation-Tolerant), que está optimizada para cubrir los requisitos más exigentes en rutas de datos a alta velocidad de sistemas espaciales de car-ga útil con los niveles más bajos posibles de consumo y generación de calor.

Los desarrolladores de electrónica espacial utilizan las FPGA (Field Pro-grammable Gate Arrays) RT para crear sistemas embarcados que cubran las exigentes necesidades de prestaciones por parte de las misiones futuras en el espacio, sobrevivir al brutal proceso de lanzamiento y seguir funcionando de manera fiable en el entorno adverso del espacio. Microchip ha ampliado su gama de FPGA RT para ofrecer estas ca-pacidades a las aplicaciones emergentes de altas prestaciones en el espacio.

Un número cada vez mayor de aplicaciones espaciales necesita una capacidad de cálculo superior, por lo que pueden transmitir información procesada en lugar de datos brutos y utilizar de modo óptimo el ancho banda de un enlace descendente limitado.

www.microchip.com

La FPGA PolarFire RT lo logra con un coste significativamente más bajo y unos ciclos de diseño más cortos que los ASIC (Application-Specific Integrated Circuits). También reduce notablemen-te el consumo si se compara con la alternativa de recurrir a FPGA basadas en memoria SRAM (Static Random Ac-cess Memory), eliminando asimismo su vulnerabilidad ante eventos únicos provocados por la radiación. Las FPGA PolarFire RT cuentan con todos los datos necesarios sobre radiación, especifica-ciones, encapsulados y herramientas que los clientes necesitan para sus nue-vos diseños, empezando por la versión comercial del dispositivo.

La FPGA PolarFire RT aprovecha el éxito de la FPGA RTG4 de Microchip, que ha sido ampliamente utilizada en aplicaciones espaciales que exigen su di-seño resistente a la radiación, en concre-to frente a eventos únicos (Single Event Upsets, SEU), así como su inmunidad inherente a bloqueos puntuales (Single Event Latch-ups, SEL) y problemas de configuración. En aplicaciones espa-ciales que exijan multiplicar hasta por cinco la capacidad de cálculo, la FPGA PolarFire RT aumenta las prestaciones hasta un 50% y triplica el número de elementos lógicos y el ancho de banda del serializador/ deserializador (SERDES). También multiplica por seis la cantidad de SRAM embebida para permitir una mayor complejidad del sistema de lo que era posible con FPGA y resiste una exposición a una dosis total de ioniza-ción (Total Ionising Dose, TID) superior a 100 kRads, un valor típico en la mayoría de los satélites de órbita terrestre y en muchas misiones en el espacio lejano.

La FPGA PolarFire RT reduce el con-sumo aproximadamente a la mitad respecto a las FPGA basadas en SRAM con una capacidad y unas prestaciones equivalentes. Su tecnología SONOS no volátil (NV) permite implementar sus interruptores de configuración en una arquitectura con un consumo más efi-ciente que además disminuye los costes de desarrollo y de la lista de materiales gracias a un sistema de alimentación más sencillo, menos costoso y más li-gero, minimizando al mismo tiempo la disipación de calor para atenuar los pro-blemas de gestión térmica. Los diseños se ven aún más simplificados si se com-paran con las FPGA basadas en SRAM ya que la FPGA PolarFire RT elimina el coste, la complejidad y el tiempo de recuperación tras problemas puntuales que afecten a la configuración.

La FPGA RT se someterá al proceso habitual de cumplimiento de estándares QML, incluida la homologación de clase V para aplicaciones muy críticas. Micro-chip cuenta con una larga experiencia en la obtención de la homologación QML para sus FPGA RTG4 y para otros

productos, lo cual requiere efectuar numerosos ensayos continuos, como la inspección de cada oblea y de los encapsulados.

La FPGA PolarFire RTPF500T RT de Microchip, que se suministra en encap-sulados CCGA (ceramic column grid array) herméticos con condensadores de desacoplamiento integrados, esta-rá disponible y homologada para su incorporación a vuelos espaciales en 2021. Los clientes pueden empezar a diseñar con la FPGA PolarFire comercial mediante el paquete de herramien-tas de software Libero® de Microchip, que admite síntesis TMR (Triple Mode Redundancy) de forma opcional para atenuar el efecto de eventos únicos cuando sea necesario, como por ejem-plo en circuitos de control. Hay tarjetas de desarrollo disponibles para la FPGA PolarFire comercial y posteriormente in-corporarán el dispositivo PolarFire RT en formato de modelo de ingeniería. Entre los datos sobre radiación disponibles se encuentran TID, SEL, problemas de configuración y en DFF (D-Flip Flop) y memoria sin protección.

Gane un depurador en circuito MPLAB PIC-kit™ 4 (PG164140) de Microchip con REDE

El depurador en circuito MPLAB PIC-kit 4 de Microchip le ofrece una depu-ración y programación rápida y sencilla de microcontroladores flash PIC® y controladores de señal digital dsPIC® mediante el potente interface gráfico de usuario del entorno de desarrollo integrado (Integrated Development Environment, IDE) MPLAB X.

El MPLAB PICkit 4 programa con mayor rapidez que su predecesor con un potente microcontrolador SAME70

de 32 bit y 300 MHz, y es compatible con los microcontroladores PIC y ds-PIC. Además de un rango más amplio de tensión, el PICkit 4 admite interfa-ces avanzados como JTAG de 4 hilos y depuración con conexión en serie a pasarela de datos para streaming. También es compatible con modelos anteriores de tarjetas de demostración, regletas y sistemas que utilicen JTAG de 2 hilos e ICSP.

Entre las principales características del PICkit 4 destacan su adaptación a la frecuencia de reloj del silicio, el suministro de hasta 50mA al objeti-vo, un consumo mínimo de corriente inferior a 100µA desde el objetivo y la

opción de alimentación propia desde el objetivo. El MPLAB PICkit 4 se conecta al ordenador del ingeniero de diseño a través de un interface USB 2.0 de alta velocidad y se puede conectar al obje-tivo mediante un conector SIL (Single In-Line) de 8 patillas. El conector utiliza dos patillas de E/S del dispositivo y la línea de reinicio para implementar la depuración y la programación (In-Circuit Serial Programming™, ICSP™) en el propio circuito.

En la actualidad el depurador/pro-gramador en circuito MPLAB PICkit 4 es compatible con muchos, aunque no todos, los microcontroladores PIC y controladores de señal digital dsPIC, si

bien se actualiza continuamente para admitir nuevos dispositivos.

Si desea tener la oportunidad de ganar un depurador en circuito MPLAB PICkit 4 de Microchip, visite http://page.microchip.com/REDE-PICkit-4.html e introduzca sus datos en el formulario.

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El nombre y el logo de Microchip, y el logo Microchip, son marcas registradas de Microchip Technology Incorporated en EE.UU. y en otros países. Las restantes marcas pertenecen a sus propietarios registrados.© 2019 Microchip Technology Inc. Todos los derechos reservados. DS20006064A. MEL2244A-SPA-10-19

Mida el mundo que le rodeaSoluciones para acondicionar cualquier señal

Cubrir la brecha existente entre el mundo en el que vivimos y el mundo digital es una tarea compleja. Los productos autónomos de señal mixta, lineales y de interfaz de Microchip permiten a los diseñadores recoger, medir, supervisar y convertir, de forma rápida y sencilla, una gran variedad de señales para mejorar sus diseños de productos. Además de una amplia variedad de productos de uso general, disponemos también de una selección de dispositivos de altas prestaciones con el fin de ayudarle a cubrir sus requisitos de diseño más exigentes.

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Noticias

ROHM ha anunciado la dispo-nibilidad de los diodos de barrera Schottky (SBD) de IR ultra baja de 200V optimizados para aplicaciones en automoción incluyendo grupos motopropulsores y xEVs. El RBxx8BM/NS200 amplía la gama de diodos SBDs de RBxx8 al permitir el funcio-namiento a alta temperatura que ya ha sido probado en el mercado de automoción en Japón. Esta nueva serie ofrece características de corrien-te de fuga (IR) ultra baja para lograr una elevada tensión no disruptiva de 200V. La sustitución de los diodos de recuperación rápida (FRD, por su sigla en inglés) y de los diodos rec-tificadores, normalmente utilizados en los sistemas de los vehículos, por los nuevos diodos schottky (SBD, por su sigla en inglés) de ROHM permite mejorar significativamente las carac-terísticas de tensión directa (VF) (un 11% menos que los FRD convencio-nales). Esto reduce las pérdidas de potencia de las aplicaciones y permite diseños de encapsulados más peque-ños al reducir la generación de calor, contribuyendo a un mayor ahorro de espacio.

En los últimos años, la tendencia tecnológica en los sistemas suaves de accionamiento para híbridos de 48V es la integración mecánica, en la que

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degradación de las características de IR a temperaturas de funcionamien-to más altas que pueden provocar una fuga térmica, lo que requiere productos que proporcionen un fun-cionamiento estable a temperaturas más altas.

La serie RBxx8 utiliza una barrera metálica optimizada para altas tem-peraturas que mejora significativa-mente las características de IR (que es quizás el reto más importante cuando se utilizan SBDs en fuentes de alimentación para la automoción). Esto asegura un funcionamiento se-guro a altas temperaturas en aplica-ciones de automoción e industriales, eliminando la posibilidad de fuga térmica.

1. La sustitución de los FRD dis-minuye el consumo de energía de las aplicacionesLa IR ultra baja permite a ROHM

lograr una elevada tensión no disrup-tiva 200V. Esto permite reemplazar los FRDs de 200V utilizados en sis-temas de automoción por SBDs de alta eficiencia. Por lo tanto, la serie RBxx8BM/NS200 reduce las carac-terísticas de VF en un 11% respec-to a los FRD convencionales, lo que contribuye a reducir las pérdidas de potencia en las aplicaciones.

ROHM presenta los nuevos diodos de barrera Schottky de IR ultra baja de 200V

Garantiza un funcionamiento estable en entornos de alta temperatura y contribuye a reducir el consumo de energía y a lograr ahorro de espacio en los sistemas de automoción

2. La baja generación de calor reduce el tamaño del encap-sulado, contribuyendo a un mayor ahorro de espacio en un amplio número de aplica-ciones.La reducción de la VF minimiza

la generación de calor y permite a los usuarios adoptar un tamaño de encapsulado más pequeño en com-paración con las soluciones conven-cionales. ROHM está desarrollando actualmente encapsulados de poten-cia media, con planes para reducir el área de montaje hasta en un 71% al sustituir los FRD de 5,9mm × 6,9mm por productos compactos de 2,5mm × 4,7mm.

GamaLa incorporación de estos ocho

nuevos modelos de 200V eleva a 212 el número total de productos de la gama RBxx8.

Disponibilidad: inmediata

AplicacionesAplicaciones Automoción (p.ej.

coches Híbridos y eléctricos (xEVs por sus siglas en Inglés), como grupos moto propulsores, inversores indus-triales y diversos tipos de fuentes de alimentación.

el motor y los circuitos periféricos se combinan en un único módulo. Esto exige una alta eficiencia y SBDs de alta tensión capaces de funcionar de manera estable a altas temperaturas. Al mismo tiempo, se requieren SBDs de alta tensión en sistemas que utili-zan componentes convencionales de 150V para aumentar la funcionalidad y la fiabilidad.

ROHM ofrece la gama RBxx8 de SBDs de IR ultra baja que resisten hasta 150V compatibles con en-tornos de automoción a altas tem-peraturas. Esta última serie añade modelos de 200V para satisfacer las nuevas necesidades en el sector de la automoción. ROHM continuará mejorando su gama de productos y contribuyendo a un menor consu-mo de energía y a un mayor ahorro de espacio en una amplia gama de aplicaciones en los campos industrial y automoción.

Características claveLa tendencia es que los SBDs con

una eficiencia superior sustituyan a los diodos rectificadores convencio-nales y a los FRDs en las fuentes de alimentación utilizadas en automo-ción y que están expuestas a altas temperaturas. Sin embargo, uno de los inconvenientes de los SBD es la

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e-mail: [email protected] · www.rcmicro.es

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www.rcmicro.es · [email protected] · RC MicroelectrónicaBarcelona · T. 93 260 21 66 · F. 93 338 36 02 · Madrid · T. 91 329 55 08 · F. 91 329 45 31 · Mungia Bizkaia · T. 946 74 53 26 · F. 946 74 53 27 Cascante Navarra T. 948 85 08 97 · Portugal +351 220 96 90 11

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OT e IT”, dice Samuel Chiu, Director General del grupo de negocio de Redes Industriales de Moxa. “Tenemos una amplia y probada experiencia en redes industriales y protocolos, y estamos encantados de mejorar la infraestructura de redes industriales con una solución de seguridad integrada OT-IT que ofrece defensas adicionales a las redes industriales y protege a las redes más allá de ofrecer simplemente visibilidad de red y detección de potenciales amenazas”.

Tras prever la creciente demanda de seguridad de redes industriales, Moxa ha dedicado muchos recursos al desarrollo de dispositivos de redes industriales como, por ejemplo, los routers seguros y los conmutadores Ethernet con seguridad aumentada basada en el estándar IEC 62443.

Además de esto, Moxa ha desarrollado la solución de defensa de redes industriales que incluye tecnologías IT como el sistema de prevención de intrusión IPS y enfoca sus usos para aplicaciones industriales. Esto permite a los clientes detectar y prevenir de forma efectiva los compor-tamientos maliciosos de la red que suceden dentro de las redes OT o que vienen de Internet.

La solución de defensa de re-des industriales de Moxa incluye tecnologías de ciberseguridad IT como el sistema de prevención de intrusión IPS, un componente clave en la estrategias de defensa ex-haustivas que han sido adaptadas especialmente para proteger a las redes OT contra las ciberamenazas sin interrumpir las operaciones in-dustriales.

Debido a que la disponibilidad del sistema es con frecuencia el asunto más importante de los sis-temas OT, los operadores de red buscan un enfoque más eficaz y con menos impacto que permita evitar que las operaciones se vean afectadas por las ciberamenazas y los ciberataques y garantizar la disponibilidad máxima del sistema.

En la actualidad la prevalencia de los incidentes de ciberseguridad instan a los gobiernos a aprobar leyes que exijan a industrias como las de energía, electricidad, trans-porte y manufactura crítica la im-plementación de contramedidas de ciberseguridad en sus sistemas de control industrial, sobre todo en infraestructuras de redes críticas.

Además, las compañías del sec-tor manufacturero han comenzado a aumentar la seguridad de sus redes industriales para evitar pér-didas de ingresos o daños en su reputación. Con este motivo la se-guridad de redes industriales se ha convertido en una preocupación importante que ha llevado a los departamentos OT e IT a trabajar conjuntamente para encontrar una solución holística.

“Creemos que la forma ópti-ma de orquestar una solución de defensa de redes industriales es aprovechar la fuerza conjunta de la experiencia de los departamentos

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• Integración OT-ITLa tecnología PacketGuard de

Moxa puede reconocer con am-plitud los protocolos industria-les para prevenir las intrusiones y otros comportamientos maliciosos de la red que puedan impedir las operaciones de la red.

• Gestión centralizada de se-guridadUn resumen de la ciberactividad

que permite a los usuarios filtrar problemas y proporciona auto-máticamente parches virtuales a EtherFire y al IPS/IDS industrial para garantizar que los dispositivos de red están actualizados y protegidos ahora y en el futuro.

“Moxa se dedica a desarrollar nuestro catálogo de productos de conectividad con características integradas de seguridad para nues-tros clientes y desarrollar una in-fraestructura de red segura”, dice Li Peng, Director de Producto de la unidad de negocio de Seguridad de Red Industrial de Moxa. “Gra-cias a nuestra sólida base en redes industriales nuestra nueva solución de defensa de redes industriales lleva una plataforma de seguridad holística OT-IT a nuestros clien-tes OT. Seguiremos desarrollando sin descanso nuestras soluciones para satisfacer las demandas de los usuarios de todas nuestras aplica-ciones industriales”.

Los componentes principales de la solución de defensa de redes industriales de Moxa comenzarán a implantarse en el primer trimes-tre de 2020. Para obtener más información acerca de la solución de seguridad de redes industriales de Moxa, visite www.moxa.com/Security.

Moxa presenta una solución de defensa de redes industriales para superar los desafíos de ciberseguridad

industrial de hoy en día

Moxa Inc., un líder en comunicación y redes industriales, presenta su solución de defensa de redes industriales diseñada especialmente para asegurar redes industriales desde la perspectiva de la tecnología de operaciones OT y la tecnología de la información IT con el objetivo de satisfacer la creciente demanda del mercado de una solución de ciberseguridad completa para las redes industriales.

La solución de defensa de redes industriales de Moxa incluye un IPS/IDS industrial, EtherFire (cortafuegos industrial de próxima generación) y MXsecurity (software de gestión de seguridad) que ofrecen en conjunto lo siguiente:

• Protección avanzada de redCon la implementación de tecnologías IPS/IDS en redes industriales

los usuarios pueden proteger activos críticos bloqueando y conteniendo los gusanos de Internet y minimizar los ataques troyanos mediante listas blancas y segmentación.

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Noticias

Arrow Electronics im-pulsa la infusión de IA con la nueva plataforma OpenCL para acelerado-ras FPGA de alto ren-dimiento

Se suministran módulos de software para cargas de trabajo de IA conocidas precargados en motores computa-cionales potentes, configurables y heterogéneos, y disponibles a través de Arrow Testdrive™

Arrow Electronics, Inc. está simpli-ficando la infusión de IA en compu-tación de alto rendimiento con una nueva plataforma de software lista para ejecutarse en la tarjeta acelera-dora FPGA BittWare 385A.

El equipo de ingeniería de Arrow ha elaborado módulos de software listos para usarse en OpenCL que ayu-dan a los usuarios a crear motores personalizados para cargas de trabajo con gran demanda computacional en aplicaciones como procesamiento de imágenes o reconocimiento facial. Como entorno abierto y estandari-zado para la programación paralela de sistemas computacionales, que

especifica lenguajes de programación convencionales y contiene API, con OpenCL, los usuarios tienen la garan-tía de poder terminar sus proyectos rápidamente con técnicas conocidas. La nueva plataforma de IA de Arrow incluye un compilador, con el que el usuario también puede crear sus propias aplicaciones si así lo desea.

«BittWare está encantado de des-empeñar un papel activo en el pro-grama Testdrive de Arrow para ayudar a crecer al mercado de aceleración mediante FPGA», comentaba Craig Petrie, Vicepresidente de marketing en BittWare. «Nuestros BSP optimizados para el SDK OpenCL proporcionan una experiencia de programación co-nocida para los clientes orientados a software que deseen beneficiarse de las mejoras en el rendimiento y la eficacia energética que se pueden conseguir mediante la tecnología FPGA de Intel».

Los módulos se suministran pre-cargados en la tarjeta aceleradora y, actualmente, incluyen adición de vectores, FFT y FFT bidimensional, detección de bordes, transcodificación de archivos, detección de rostros y detección de bordes Sobel. El equipo de Arrow sigue creando nuevas fun-ciones para ampliar la compatibilidad y acelerar la adopción. Además, está integrando frameworks de IA habitua-les, como Caffe y TensorFlow, aprove-

chando OpenCL, para fomentar aún más una infusión cómoda y eficiente de la inteligencia artificial. BittWare 385A contiene la FPGA Arria® 10 1150 GX de Intel®, conectada de manera eficiente al host mediante PCIe Gen 3 x8 y directamente a dos interfaces ópticas Ethernet QSFP+ de 40 Gb para comunicación externa a la tarjeta. Diseñada para un alto rendimiento, la tarjeta contiene dos bancos de memoria DDR3 de 4-16GB que permiten hasta 2133 MTransf/s. La Arria 10 GX ofrece una aceleración heterogénea sin precedentes, combi-nando bloques duros DSP de coma flotante con tejido lógico programa-ble. La tarjeta aceleradora incluye to-das las demos cargadas y compatibles

con el BSP OpenCL HPC de BittWare y el SDK Intel FPGA OpenCL para ayu-dar con el desarrollo. Con Camera RealSense también cargada, está lista para usar de fábrica.

Arrow proporciona acceso sencillo a la nueva plataforma de IA mediante su exclusivo programa Testdrive™, que permite a los clientes evaluar herra-mientas de desarrollo pudiendo elegir entre las más de 2000 disponibles en estos momentos, incluidos software, hardware y herramientas manuales especializadas– en sus propias insta-laciones, gratis durante hasta 28 días.

Los clientes interesados pueden acceder a la plataforma de IA en Tes-tdrive a través de los equipos comer-ciales y de ingeniería de Arrow.

www.arrow.com

Arrow Electronics y R3 ofrecen comunicaciones M2M inalámbricas de baja latencia y extraor-dinaria fiabilidad

Arrow Electronics ofrecerá la gama completa de productos de red ina-lámbricos ECHORING de R3 Commu-nications en Europa, Oriente Medio y África (EMEA). Con ECHORING, se consiguen comunicaciones máquina a máquina (M2M) de baja latencia y extraordinaria fiabilidad, con un rendimiento similar a los sistemas ca-bleados actuales. Arrow presentó en el stand de soluciones de producción inteligente (SPS) de R3 del 26 al 28 de noviembre de 2019 en Nuremberg (Alemania).

Muchas empresas que desean desplegar soluciones de internet de las cosas industrial (IIoT) o Industria

4.0 precisan redes inalámbricas con el mismo rendimiento y fiabilidad que las redes cableadas de control existen-tes. ECHORING de R3 facilita niveles de rendimiento en tiempo real con latencia de tan sólo 1 ms, incluso en los complejos entornos industriales.

Ahora está disponible una gama de soluciones de software combi-nadas con módulos de hardware, dispositivos y diseños de referencia, basados en el chip WiLink 8 de Texas Instruments con Wifi y Bluetooth, para simplificar la integración con las redes existentes. Entre los proto-colos de comunicación industriales soportados, encontramos PROFINET, PROFIsafe, Ethernet y SafetyNet. Para las labores de integración, operación y mantenimiento, existen otras herra-mientas adicionales.

Para las aplicaciones de auto-matización industrial, se necesita la

sincronización crítica de distintos dis-positivos que, históricamente, sólo se puede obtener mediante redes por cable. Sin embargo, la Industria 4.0 podría ser demasiado para el ca-bleado: las máquinas deben estar accesibles incluso en movimiento, la escalabilidad exige un planteamien-to más flexible que el que se podría conseguir mediante enlaces físicos fijos y las piezas en movimiento pre-sentan mayor tendencia a problemas de mantenimiento.

ECHORING usa una tecnología de radio, que ofrece acceso determinista, combinado con cooperación masiva para niveles de fiabilidad de hasta SIL 3. Se puede integrar con software y hardware industriales existentes ayu-dando así a mantener la inversión previa en equipamiento. La seguridad se consigue mediante Olypus Sky, una empresa que suministra seguridad

de nivel militar de bajo costo y baja complejidad.

Como parte del acuerdo, Arrow ofrecerá un kit de iniciación con el que los usuarios pueden probar el rendi-miento de ECHORING en su propio entorno de producción, sustituyendo sus propias conexiones Ethernet por las estaciones inalámbricas del kit.

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REE • Diciembre 2019 23

Noticias

www.adler-instrumentos.es

Adler Instrumentos presenta las dos nuevas familias de comproba-dores de seguridad eléctrica 5X y 50X de SEFELEC que viene a re-emplazar a la reconocida serie XS.

Los SEFELEC 5X y 50X son una nueva generación de medidores de rigidez dieléctrica, resistencia de aislamiento y comprobadores de continuidad, basados y contro-lados por un núcleo ARM-Dual y tecnología DSP que proporcionan la mejor estabilidad y repetitividad.

La alta precisión y velocidad de las medidas los hacen adecuados para departamentos de control de calidad o de inspección de entrada. El modo secuencia los hace más

Novedad: Nueva plataforma de SEFELEC para pruebas de seguridad eléctrica

fáciles de usar e integrar en líneas de producción o bancos de ensayo.

La nueva plataforma de SEFE-LEC ha sido completamente rein-ventada con:• Las últ imas tecnologías de

hardware • Pantalla táctil• Tiempos de prueba más rá-

pidos• Memoria interna para alma-

cenamiento de setups y resul-tados.

• Seguridad mejorada del usua-rio

Nuevas características técnicas que hacen de esta plataforma la más competitiva del mercado.

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LEM presenta las bo-binas de Rogowski de la gama ARU para una instalación sencilla en el exterior con preci-sión de clase 0,5

LEM ha desarrollado su gama de bobinas de Rogowski como un sen-sor para medir corrientes de hasta 300000 A CA con precisión de clase 0,5 conforme a IEC 61869-10 e IEC 61869-6

LEM se complace en anunciar el desarrollo de una gama de bobinas de Rogowski para medir corrientes de hasta 300000 A CA con precisión de clase 0,5. La gama ARU logra la clase 0,5 de IEC 61869-10 sin aña-dir componentes como resistencias o potenciómetros para calibrar la bobina ya que pueden experimen-tar derivas con el paso del tiempo. Esta gama aprovecha las ventajas de la tecnología “Perfect Loop”, una abrazadera de bobina exclusiva y patentada que elimina la imprecisión provocada por la sensibilidad a la po-sición del conductor en el interior del bucle. Esta tecnología proporciona un cierre innovador, robusto y rápido de tipo “Twist and Click” (girar y clic).

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de energía distribuida. LEM mejora la red al medir parámetros eléctri-cos y permitir la automatización de las salas de control, con supervisión remota y compartiendo datos de los equipos en tiempo real.

Sus aplicaciones típicas son au-tomatización de la distribución para detección de averías, aislamiento y restablecimiento, supervisión de la red (p.ej., subestaciones inteligentes), protección y seguridad, supervisión de transformadores de distribución, automatización de la distribución para control de tensión y calidad eléctrica.

Los sensores de corriente de la serie ARU llevan la marca CE y cum-plen el estándar IEC 61869; además cuentan con los cinco años de ga-rantía de LEM.

Si se compara con las anteriores bobinas de Rogowski ART de LEM, la gama ARU se puede instalar en el exterior como modelos que cum-plen los estándares de resistencia a UV, agua, polvo y hielo. Esta gama también incorpora un material re-sistente para que sea duradero en entornos extremos (amplio rango de temperaturas de trabajo de hasta -40 a +80ºC). Además, se suministra una pantalla interna de protección frente a campos externos que mejora la precisión y optimiza las prestaciones para medir corrientes pequeñas.

La serie ARU ofrece la misma fa-cilidad de instalación que los trans-formadores de corriente de núcleo dividido ya existentes y añade como ventajas que es más delgada y flexi-ble.

Sea cual sea el tamaño escogi-do – 70, 125, 175, 250 y 300 mm de diámetro para la apertura – la serie ARU se puede montar con gran rapidez simplemente abrazando el cable a medir. El contacto con el ca-ble no es necesario y los modelos de la serie ARU aseguran un alto nivel de protección, además de propor-cionar una elevada tensión nominal de aislamiento (1000 V Cat III PD2 - reforzado).

La gama ARU permite desconec-tar la bobina a detector mediante un sello de seguridad a través de una ranura especialmente diseñada, lo cual resulta práctico cuando se utiliza con un contador. Se puede utilizar en

aplicaciones que exijan un grado de protección hasta IP 68.

Los modelos incorporan precisión de clase 0,5 y completan el catálogo de productos de LEM para medir corrientes CA. LEM está trabajando en aplicaciones de la futura red de distribución y ofrece soluciones inno-vadoras y de alta calidad con el fin de medir parámetros eléctricos en la Red Eléctrica Inteligente.

La Red Eléctrica Inteligente vive una transición radical debido a la circulación de millones de vehículos eléctricos y la instalación de tera-vatios de capacidad de energía re-novable en nuestras redes. La Red Eléctrica Inteligente necesita equi-pos más inteligentes que ofrezcan una integración fiable de energías renovables intermitentes y recursos

Antenas MiMo multi-funcionales y de techo Wi-Fi

Proporcionan conectividad para GSM (hasta LTE) y posicionamiento global (compatible con GPS, Glonass, Gali-leo y Beidou) en un diseño compacto y robusto

AVNET Abacus anuncia la dis-ponibil idad de nuevas antenas MiMo multifuncionales y de techo Wi-Fi de TE Connectivity. Los mo-delos Multi function MiMo Anten-

na proporcionan conectividad para GSM (hasta LTE), posicionamiento global (compatible con los están-dares GPS, Glonass, Galileo y Bei-dou) y Wi-Fi en un diseño robusto con forma de aleta de tiburón, que también contribuye a reducir el consumo de energía.

Diseñadas para uso en exterio-res, estas antenas MiMo multifun-cionales cuentan con una cubierta IP66 que garantiza la protección tanto ante los rayos solares di-rectos como ante los sistemas de limpieza con agua a presión.

Algunos ejemplos de aplicación se encuentran en coches, camio-nes y vehículos de emergencia, así como en bombas y generadores.Las unidades Plug&play MiMo Wi-

Fi Antenna, por su parte, están especialmente indicadas en apli-caciones ferroviarias al tener la aprobación EN45545-2 HL1-3. Y, al integrar el plano de tierra, se pueden montar en superficies no conductoras.

Con un máximo de 4x4 ele-mentos MiMo, dotan de la mejor recepción de su clase y, por lo tan-

to, mejoran la experiencia de los viajeros en tren. Con una altura de 30 mm, se pueden instalar en prácticamente cualquier lugar de los vagones, ayudando así a incre-mentar la flexibilidad de diseño.

Estas antenas Wi-FI Ceiling se pueden usar en autobuses, tran-vías, trenes, metros y otros medios de transporte público terrestre.

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REE • Octubre 2019 25

Noticias

Harwin potencia su gama de sistemas de ca-bleado listos para usar con la incorporación de productos compactos Gecko-SL

Acelera la finalización del proyecto sin herramientas o la asignación de recursos de ingeniería

Gracias a su amplia experiencia para que los clientes puedan acceder rápi-damente a soluciones de interconexión sencillas y económicas, Harwin ha ampliado su catálogo de sistemas de cableado de alta fiabilidad listos para usar. La galardonada familia de conec-tores Gecko Screw-Lok (Gecko-SL) de 1,25mm se basa en las opciones que ofrecen los conocidos productos Data-mate de la compañía. Se puede recurrir a una oferta más amplia de sistemas de cableado, evitando así la inversión

inicial en equipos y costes de formación de personal para realizar dicho trabajo internamente.

Los sistemas de cableado Gecko-SL, disponibles en configuraciones de terminación sencilla y doble, cumplen íntegramente el estándar consolidado IPC-620 para cables y mazos de cables, y están indicados para soluciones cable-cable o cable-placa. Cada cable se ha construido con PTFE, tiene un diámetro de 26AWG y se suministra con una longitud de 150/300/450mm (6/12/18 pulgadas). Estos sistemas de cableado son totalmente compatibles con los soportes metálicos existentes con el fin de aumentar su robustez mecánica y su resistencia a EMC.

Gracias a sus tornillos de forma hexa-gonal y a su mecanismo de conexión antes del bloqueo, estos sistemas de cableado robustos se instalan con ra-pidez, especialmente en entornos con limitaciones de espacio. Aprovechan la resistencia inherente de los conec-tores Gecko-SL frente a altos niveles de choques/vibraciones y a temperaturas extremas, así como su capacidad para conducir una corriente relativamente

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elevada (2A por contacto a pesar de su paso estrecho).

Los clientes pueden escoger entre configuraciones de 6 y 50 patillas para sus sistemas de cableado, disponibles en stock a través de Harwin y de la red mundial de distribuidores de la com-pañía. Esto significa que no hay plazos de entrega y que la producción del sistema final no sufrirá retardo alguno. Se suministra la fijación necesaria, bien sea directamente o dentro del kit de soporte.

Todos los sistemas de cableado han sido sometidos a ensayos de continui-dad del 100%. lo cual agiliza de manera significativa el proceso de integración del sistema, evitando a los clientes tiempo y esfuerzo. También se pueden

solicitar muestras de evaluación de los sistemas de cableado.

“Hemos observado una amplia acep-tación de nuestros sistemas de cableado listos para usar basados en Datamate y hemos recibido numerosas opiniones favorables sobre su facilidad de uso, así que llevar era lógico trasladar esta capa-cidad a otros conectores fabricados por Harwin”, explica John Brunt, Director de Productos de Alta Fiabilidad de Harwin. “Gecko-SL es el conector de alta fia-bilidad preferido cuando se efectúan varias operaciones de conexión. Gracias a estos sistemas de cableado estamos en mejores condiciones de cubrir un abanico más amplio de necesidades de los clientes para que pueden obtener la solución óptima”.

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SPS 2019: WEG pre-senta una nueva pasa-rela (Gateway) para la supervisión de magnitu-des de sistemas basa-dos y amplía su cartera de productos de auto-matización

La pasarela de fácil uso para Motor Scan de WEG simplifica el mantenimiento predictivo de los motores eléctricos y amplía las posibilidades de aplicación con las soluciones de automatización lanzadas al mercado recientemente.

WEG presentó en la feria SPS 2019 una nueva pasarela (gateway) para su Motor Scan. La solución de supervisión de condición presentada el año pasado permite el control en tiempo real de los motores eléctricos de WEG para su mantenimiento predictivo. Los datos obtenidos ahora pueden transferirse a una nube segura utilizando la tecno-logía la pasarela, además de la opción actual usando la aplicación instalada en un dispositivo inteligente con conexión Bluetooth. Los usuarios pueden acceder a los datos en la nube a través de la apli-cación o de la plataforma IoT de WEG en la web. De este modo, se pueden analizar detalladamente los motores supervisados.

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didos entre A y D, cubriendo el rango de corriente de salida de 10 A a 412 A en un amplio rango de tensión, de 220 V a 575 V con CA trifásica. Ahora se ofrece también el tamaño E para corrientes de salida de 480 A a 670 A. Como dispositivos de alta gama y prestaciones tienen la funcionalidad PLC integrada, lo que permite mediante lenguaje ladder automatizar funciones sencillas dentro del propio arrancador suave. Gracias al arranque suave y a las funciones de protección integradas, el SSW900 asegura un funcionamiento energéticamente eficiente y fiable de los motores eléctricos y controlar, con total flexibilidad, el par. El SSW900 es especialmente apto para los siguientes sectores: petroquímica, minería, textil, carpintería, procesamiento de plásticos, metalurgia, gestión de aguas y trata-miento de aguas residuales, así como alimentos y bebidas, entre otros.

Nuevos contactoresLa nueva serie de contactores CWBS

para aplicaciones de seguridad de 9 A a 80 A cumple con las normas IEC 60947-5-1 e IEC/EN 60947-4-1 relativas a los contactos enclavados mecánicamente y los contactos espejo, respectivamen-te. Además, WEG presenta el nuevo contactor de la serie CWB, el CWB125. Es apto para una potencia nominal de 55 kW (AC-3/400 V) y una corriente nominal de funcionamiento de 125 A. Su diseño modular y de uso fácil uso permite instalarlo sin problemas y aplicarlo de forma flexible.

Otros productos destacados en esta feria son las nuevas versiones de los variadores de velocidad CFW500 y MW500.

Tecnología de pasarela para el Mo-tor Scan de WEG

Motor Scan de WEG es una solu-ción fácil y económica para medidas de mantenimiento predictivo, que prolongan la vida útil y aumentan la productividad de la planta. La pasarela, que incorpora funciones muy deseadas por los usuarios, ya estaba en fase de desarrollo cuando WEG anunció su Motor Scan. La pasarela permite a los usuarios recopilar automáticamente datos de los sensores Motor Scan, por lo que se elimina el paso intermedio con la aplicación móvil. La pasarela complementa la aplicación móvil exis-tente y actúa como un “router” que captura todos los datos de los sensores instalados a una distancia aproximada de 30 metros en un entorno industrial. Motor Scan de WEG combinado con la pasarela aporta sin duda un valor añadi-do, considerando la mayor facilidad de uso y las mejoras en la automatización. La pasarela, compuesta por firmware y hardware, está disponible a partir de octubre de 2019.

La línea CFW500 ofrece ahora un mayor grado de protección (IP66) y un nuevo tamaño para ampliar su rango de potencia

Hay algunas novedades en la familia de variadores de velocidad CFW como son el nuevo CFW500 con grado de protección IP66 y disponible en tama-ños A y B, cubre potencias nominales de motor de 250 W a 15 kW. Este variador de velocidad funciona en un amplio rango de tensiones, de 200 V a 240 V, de 380 V a 485 V o de 500 V a 600 V, y a temperaturas ambiente de -10 °C a 40 °C. Su gran robustez y su alto grado de protección lo convierten en una excelente opción para entornos de producción exigentes.

Además, la gama CFW500 se am-plía incorporando el tamaño de bastidor F con un rango de potencia nominal de hasta 55 kW. El nuevo CFW500 fun-ciona en el rango de tensión de 380 V a 480 V, lo que abre a los usuarios nuevas posibilidades de uso en un ran-go de potencia superior de una gran variedad de aplicaciones industriales, especialmente en cintas de transporte, mecanizado, elevación, bombeo y ven-

tilación. La nueva potencia amplía las principales áreas de implementación del CFW500 en aplicaciones pequeñas y microaplicaciones. Con la nueva función de seguridad integrada Safe Torque Off (STO) y Safe Stop 1 (SS1) ofrecen una solución económica y flexible para re-ducir los riesgos originados por eventos inesperados e imprevistos. Esto incluye la prevención de arranques accidentales de la máquina, paradas de emergencia e interrupciones controladas. Otra fun-ción integrada se denomina PumpGe-nius, que sirve para controlar la bomba y grupos de presión (multibomba) y permite un control preciso de la presión y/o caudal durante todo el ciclo del proceso. Junto con un práctico asis-tente de programación, PumpGenius contribuye a minimizar el tiempo de indisponibilidad.

Variadores de velocidad descen-tralizados MW500 para bajas po-tencias

También se ha actualizado el varia-dor de velocidad MW500, ahora está disponible para rangos de potencia más bajos de 370 W a 2,2 kW y se lanza al mercado para una tensión de red de 380 V a 400 V con los tamaños A y B. Gracias a su diseño de carcasa robusta con grado de protección IP66 o NEMA 4X, los variadores de velocidad se pue-den montar directamente en la caja de conexiones del motor o en la pared mediante un kit de montaje en pared. De este modo, se elimina la necesidad del cable que va del variador al motor y de un armario de distribución, lo que simplifica la instalación y la puesta en marcha y reduce los costes. El MW500 puede soportar una sobrecarga del 150% durante 60 segundos cada 10 minutos y funciona a temperaturas ambiente de hasta 40 °C con montaje en pared o 50 °C con montaje en el motor. Diseñados para una instalación descentralizada, estos variadores de velocidad pueden utilizarse en una am-plia gama de aplicaciones, como por ejemplo bombas y ventiladores.

Gama de arrancadores suaves SSW900 ampl iada con la incorporación del tamaño de bastidor E

WEG también ha ampliado su serie de arrancadores suaves SSW900. An-teriormente, la serie estaba disponible con los tamaños de bastidor compren-

La nueva pasarela para el Motor Scan de

WEG permite a los usuarios recopilar au-

tomáticamente datos de los sensores del

Motor Scan, por lo que se elimina el paso

intermedio con la aplicación móvil.

El nuevo CFW500, con grado de protec-

ción IP66 y disponible en tamaños de

bastidor A y B, cubre potencias nominales

de motor de 250 W a 15 kW.

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REE • Octubre 2019 27

Noticias

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Solución wireless de largo alcance para mo-nitorización de energía

Facilidad de instalación y configura-ción, conexión plug-and-play y alta flexibilidad para esta solución orien-tada a IIoT

Carlo Gavazzi presenta la solución wireless que permite interconectar un medidor Carlo Gavazzi con redes Lo-RaWAN® de terceros o con la plata-forma UWP 3.0. Dirigida a proyectos de monitorización de eficiencia ener-gética, con el fin de reducir costes y cableado en la instalación. La mejor opción en tales casos es confiar en un bus de campo inalámbrico sólido y seguro.

El módulo UWP-A es un adapta-dor endpoint que proporciona comu-nicación de largo alcance (hasta 10

km) a los medidores y analizadores de Carlo Gavazzi con RS485, para una fácil integración en las redes LoRaWAN® estándar (redes privadas) y redes públicas LoRaWAN® (Smart cities). Utilizando la banda ISM de 868 MHz, una licencia y un conjunto de frecuencias sin coste, UWP-A per-mite una configuración fácil y rápida, favoreciendo la instalación de una red inalámbrica segura y fiable de medidores adecuados para aplicacio-nes tales como instalaciones indus-triales, rurales, centros comerciales o grandes edificios. El binomio del controlador web universal UWP 3.0 con el gateway UWP-M, proporciona la recopilación de datos sin necesidad de tarjetas SIM o costos adicionales.

Muchos operadores proporcionan acceso a redes wireless LoRaWAN®, el módulo UWP-A es clave para la recopilación de datos de medición a través de estas redes, para un desplie-gue sin problemas de redes distribui-das en grandes áreas.

La facilidad de configuración, la seguridad de los datos integrados y la fiabilidad son los puntos clave para convertir nuestra gama de me-

didores y analizadores de energía en dispositivos IIoT flexibles. Con la combinación de medidores de Carlo Gavazzi, UWP-A, UWP-M y UWP 3.0 ahora podemos ofrecer una solución vertical, desde un solo componente hasta un sistema completo, para con-seguir una solución integral de mo-nitorización de eficiencia energética.

Los módulos UWP-A y UWP M están diseñados para ofrecer a los usuarios y proveedores de servicios la posibilidad de desarrollar sistemas de monitorización de eficiencia energé-tica, basados en la plataforma UWP 3.0, para cubrir áreas tan amplias como una ciudad o un país.

Características técnicas UWP-A

• Compatible con la mayoría de medidores y analizadores de ener-gía de Carlo Gavazzi.

• Compatible con gateways están-dar LoRaWAN®

• Compatible con UWP-M• Hasta 10 km de comunicación

wireless sin obstáculos• Antena de altas prestaciones in-

cluida

UWP-M• Compatible con UWP 3.0• Hasta 3 módulos UWP-M por

cada UWP 3.0• Hasta 50 módulos UWP-A end-

points por cada UWP-M• Hasta 10 km de comunicación

wireless sin obstáculos• Antena de altas prestaciones in-

cluida• No necesita tarjetas SIM

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Noticias

Keysight y Sprint cola-boran para acelerar el lanzamiento comercial de la Tecnología 5G

El operador móvil de los EE.UU. elige las soluciones en emulación de redes 5G de Keysight para validar el rendi-miento de los nuevos dispositivos 5G

Keysight Technologies, Inc. anun-

ció que Sprint ha elegido las solucio-nes en emulación de redes de Key-sight para validar el rendimiento de los dispositivos móviles de Nueva Radio (NR) 5G, acelerando el lanzamiento comercial del 5G en los EE.UU. de las aplicaciones de acceso inalámbrico fijo (FWA) y de banda ancha móvil mejorada (eMBB).

Esta colaboración aprovecha las herramientas de prueba de Protocolo y validación de portadoras RF 5G de Keysight, que forma parte del conjun-to de soluciones en emulación de re-des 5G de la compañía, para optimizar la experiencia de los usuarios finales cuando acceden a los servicios 5G de la red del operador móvil. Además, la colaboración ha dado como fruto un plan de pruebas específico de por-tadora que abarca tanto pruebas de protocolo como pruebas de radiofre-cuencia (RF) en el rango de frecuencia 1 (FR1). El plan de pruebas admite una amplia gama de casos de uso y escenarios de movilidad, incluyendo llamadas de voz, acceso a aplicaciones intensivas de datos y vida útil de la batería para asegurar que los nuevos dispositivos NR 5G proporcionan al subscriptor una experiencia superior. Los conjuntos de herramientas de

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un amplio rango de escenarios que mejoren la experiencia del usuario final que utiliza dispositivos 5G para acceder a nuevos servicios”, afirmó Kailash Narayanan, Vicepresidente y Director General del grupo de pruebas inalámbricas de Keysight. “Nuestro continuo liderazgo en casos de prue-bas validados por el GCF permite a los fabricantes del mercado tratar de for-ma rápida y económica los requisitos de las pruebas globales de dispositivos 5G multimodo en distintos factores de forma”.

Keysight es actualmente el único proveedor de casos de pruebas de conformidad 5G validados por el GCF para la demodulación de rediofre-cuencia (RF). En julio de 2019, Key-sight consiguió la primera validación del GCF de la industria en demodu-lación 5G RF y casos de pruebas RRM en colaboración con Qualcomm Te-chnologies.

Los conjuntos de herramientas de conformidad de 5G de Keysight, que forman parte del conjunto de soluciones de emulación de redes 5G de Keysight, aprovechan la Platafor-ma de pruebas inalámbricas UXM 5G para abordar el flujo de trabajo de desarrollo de dispositivos desde el primer diseño, hasta la aceptación y la fabricación.

Los operadores móviles, los fa-bricantes de chips y dispositivos, y los laboratorios de pruebas utilizan estos conjuntos de herramientas para acceder a un número líder de casos de pruebas validados tanto por el Foro de Certificación Global (GCF) como el PTCRB .

aceptación de la portadora 5G de Keysight tienen un número líder de casos de pruebas de aceptación de portadora de RF NR 5G y de proto-colos, según lo determina Sprint y otros operadores móviles principales de los EE.UU. Sprint también usa las soluciones en software analítico Nemo RAN de Keysight para automatizar la aceptación de nuevos sitios 5G, lo que lleva a una implementación de la red más rápida y una calidad de servicio mejorada.

“Keysight se complace en dar apo-yo al lanzamiento nacional de Sprint de los servicios comerciales 5G con nuestras soluciones en emulación de redes 5G para la aceptación de dis-positivos”, afirmó Kailash Narayanan, Vicepresidente y Director General del grupo de pruebas inalámbricas de Keysight. “Las soluciones de prue-bas 5G de Keysight, adoptadas por los fabricantes líderes mundiales de dispositivos y chipsets, permiten a las principales portadoras como Sprint confirmar que sus nuevos dispositivos NR 5G funcionan con un rendimiento superior en sus redes”.

Las soluciones en emulación de redes 5G de Keysight permiten a los fabricantes de dispositivos en todos los mercados clave, incluyendo los EE.UU., Japón, Korea del Sur, Europa y China enfrentarse a los retos del diseño 5G. El conjunto de soluciones ofrece un acceso temprano a un rango exhaustivo de casos de pruebas en una plataforma común. Al abordar todos los requisitos de pruebas globales en una única plataforma de soluciones, Keysight permite a la industria mó-vil conseguir la rápida validación del rendimiento del dispositivo y unos resultados consistentes, acelerando la certificación de los dispositivos 5G multimodo en distintos factores de forma.

Keysight Technologies permite al Foro de Cer-tificación Global (GCF) la certificación de los dispositivos móviles de Nueva Radio 5G

Keysight ofrece el mayor número de bandas y casos de pruebas de confor-midad 5G validadas por el GCF para protocolos y radiofrecuencia

Keysight Technologies, Inc. anun-ció que los conjuntos de herramientas de conformidad del Protocolo 5G y RF/RRM & DVT de la compañía se utiliza-ron para presentar casos de pruebas de Nueva Radio 5G en modo autó-nomo (SA) y no autónomo (NSA) al Foro de Certificación Global (GCF). Como resultado, el GCF puede activar la certificación de los dispositivos mó-viles 5G NR NSA y SA basándose en los estándares definidos por la 3GPP, la organización global de estándares de comunicaciones móviles.

La activación de la certificación tuvo lugar en la 60ª reunión de CAG en Fort Worth, Texas, el pasado 23 de octubre . Keysight actualmente ofrece el mayor número de bandas y casos de pruebas de conformidad NR 5G validados por el GCF para protocolo y RF en una plataforma común, lo que permite a un ecosistema conectado verificar el rendimiento de los dispo-sitivos móviles en los modos 5G NR NSA y SA.

“Keysight está comprometido a dar apoyo a los fabricantes de dispo-sitivos y chips, y a los laboratorios de pruebas, para acelerar la validación en

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Con los servicios de calibración de Keysight Technologies, usted podrá confiar en la precisión de sus equipos de medida y prueba electrónica – garantizado.Keysight Technologies calibra las prestaciones reales de su equipo en todas sus especificaciones, de todas sus opciones, siempre. Además, si su instrumento está fuera de especificaciones lo ajustamos.

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Noticias

www.advantech.eu

Advantech presenta el sistema 1U EPC-T2286

Advantech anunció el lanzamiento de su último sistema básico THIN de 1U con procesadores Intel® Core™ de 8.a generación de hasta 65 W TDP - EPC-T2286.

Este sistema es compatible con los procesadores Intel® Core™ i7 / i5 / i3 de 8.a generación que brindan un ren-dimiento mejorado con respecto a las generaciones anteriores con hasta seis núcleos de CPU y el motor gráfico de Intel de novena generación. EPC-T2286 alimenta hasta dos pantallas 4K de 60 Hz operadas independientemente a través de DisplayPort o HDMI y admite montaje en pared / VESA / rack para una instalación fácil y flexible.

Diseño delgado, CPU desktop para aplicaciones con espacio limitado

Las dimensiones de EPC-T2286 son 250 x 44.2 x 225 mm. Ofrece la alta capacidad de procesamiento de una CPU desktop con hasta seis núcleos de

CPU y procesadores Intel® 8th Core™ i7 / i5 / i3 y Pentium / Celeron® para ofrecer una alta potencia informática y un rendimiento gráfico. El chipset Intel® H310 Express admite memoria DDR4 de doble canal de 2666MHz (hasta 32GB) en dos ranuras SODIMM. Las características incluyen gráficos in-tegrados Intel® Gen 9 (Display Port, HDMI), Ethernet de tres gigabits con capacidad EtherCAT, 6 puertos serie (2x RS-232/422/485 por opción BOM) y cumplimiento de protección ESD de nivel 4. Todas estas características hacen que EPC-T2286 sea muy adecuado para aplicaciones de quiosco o automatiza-ción que necesitan un chasis compacto de 1U de altura.

Fácil de instalar, conectar y man-tener

Para cumplir con los requisitos de aplicaciones de automatización o quios-co de espacio limitado, EPC- T2286 ofrece diferentes kits de montaje para la instalación en varios gabinetes y es-pacios. EPC-T2286 tiene 6 x puertos COM, 8 x puertos USB, DP y HDMI, lo que le permite conectarse fácilmente a lectores RFID, impresoras térmicas, Key PAD, pantallas táctiles, pantallas 4k, etc. Los fabricantes de máquinas de herramientas o SI pueden integrar

fácilmente todo el sistema y acortar su tiempo de comercialización.

Además, el diseño ESD nivel 4 (con-tacto 8kv y aire 15kv) ofrece una mejor protección ESD para aplicaciones de automatización que operan en entor-nos hostiles. EPC-T2286 es un sistema modular y proporciona facilidad de mantenimiento en el campo.

Gestión remota y monitoreo para aplicaciones IoT

Una ventaja central de EPC-T2286 es que viene equipado con la solución de software WISE- PaaS/DeviceOn de Advantech diseñada para simplificar la integración de aplicaciones IoT. WISE-PaaS / DeviceOn es una plataforma de software de administración de dispositi-vos IoT que incluye dispositivos remotos, monitor, control, administración de eventos, administración de sistemas y actualización inalámbrica de software. WISE-PaaS/DeviceOn no solo ayuda a crear nuevos servicios web, sino que también ayuda a integrar funciones y datos con sus poderosas herramientas de administración. WISE-PaaS mejora altamente la conectividad para hard-ware, software, dispositivos y sensores, y ayuda a los clientes a transformar su negocio para incluir servicios en la nube de IoT.

Características del sistema de escri-torio EPC-T2286:• Diseño delgado, solo 1U de altura• La última generación de procesa-

dores Intel® Core™ i / Pentium / Celeron de octava generación de hasta 65W TDP

• Intel® Gfx es compatible con DX11.1, OpenCL 2.1, OpenGL 5.0.

• Admite pantallas duales: HDMI1.4, DisplayPort1.2

• Instalación rápida y fácil de periféri-cos adicionales

• Protección ESD nivel 4• Admite el kit de montaje en pared

/ VESA / Rack• Conector de alimentación de CC de

tipo bloqueable

La serie EPC-T2286 está disponible para ordenar ahora. Para obtener más información, comuníquese con una oficina de ventas local de Advantech o visite www.advantech.eu

Aprobado el Pinout COM-HPC

El comité PICMG COM-HPC ha alcanza-do un importante hito

Congatec anuncia que el subcomité técnico PICMG COM-HPC ha aproba-do hoy la distribución de esta nueva especificación de alto rendimiento de módulos CoM.

El nuevo estándar COM-HPC está entrando en la recta final para la rati-ficación de la versión 1.0 de la especi-ficación, que está programada para la primera mitad de 2020. Fabricantes de módulos CoM y diseñadores de placas base que están activos en el grupo de trabajo del COM-HPC ahora pueden embarcarse en diseños informáticos

de primer nivel basados estos datos pre-aprobados, con la expectativa de llevarlos al mercado a tiempo con el lanzamiento de nuevas generaciones de procesadores embebidos de alta gama de Intel® y AMD durante el próximo año.

La presidenta del PICMG, Jessica Isquith, está encantada con el progreso de la especificación COM-HPC: Dentro de PICMG, actualmente estamos tra-bajando en el estándar de módulos CoM de próxima generación que es de suma importancia para el mundo de la informática embebida y de vanguardia. Junto a la huella física, el pinout es el hito más esencial. Solo se pudo apro-bar previamente de manera tan rápida porque logramos que todos los actores clave del mercado, incluidos los fabri-cantes de semiconductores como Intel, se sentaran alrededor de una mesa en el subcomité técnico COM-HPC, también nos aseguramos de que el estándar sea el mejor ajuste posible para futuras generaciones de procesadores “.

El presidente del comité, Christian Eder, confía en que la especificación pueda ratificarse oficialmente antes de que los próximos procesadores embe-bidos de alta gama lleguen al mercado: Una nueva especificación de módulos CoM es una tarea compleja que invo-lucra a muchas partes interesadas. Sin embargo, oficialmente comenzamos nuestro trabajo en octubre de 2018 y estamos programados para lanzar nuevos módulos COM-HPC, placas base y plataformas de soluciones, a tiempo con las próximas generaciones de pro-cesadores embebidos de alta gama. Ampliarán los estándares existentes del módulo PICMG COM Express con nuevas soluciones que se mueven en la dirección del servidor edge sin cabezal y más soluciones de cliente edge mul-tifuncionales “.

Con la adopción del pinout, todos los miembros del comité tienen ahora una base sólida de trabajo para ofrecer interfaces que admiten hasta 100 GbE y PCIe Gen 4.0 y Gen 5.0, así como hasta

ocho zócalos DIMM y procesadores de alta velocidad con más de 200 vatios en módulos COM-HPC estandarizados y para trabajar en diseños de placas de soporte compatibles con los estándares.

Los miembros del comité PICMG COM-HPC incluyen la Universidad de Bielefeld y Adlink, Advantech, Amphe-nol, AMI, congatec, Elma Electronic, Emerson Machine Automation Solu-tions, ept, Fastwel, GE Automation, HEITEC, Intel, Kontron, MEN, MSC Technologies, NAT, Samtec, SECO, TE Connectivity, Trenz Electronic y Ver-saLogic. Adlink, congatec y Kontron también son patrocinadores del comité. Christian Eder, director de marketing de congatec, es el presidente del comité COM-HPC.

Anteriormente participó como edi-tor del borrador en el desarrollo del estándar COM Express actual. Stefan Milnor de Kontron y Dylan Lang de Samtec apoyan a Christian Eder en sus respectivas funciones como editor y secretario del comité PICMG COM-HPC.

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31REE • Diciembre 2019

Noticias

MORNSUN incluye en su catálogo un nuevo módulo de acondiciona-miento de señal de la serie TE-T, que puede aislar y convertir la micro-señal con precisión por medio de la extra-excitación.

Los módulos de acondiciona-miento de señal TE-T están diseñados para aceptar señales de entrada de 4~20mA o 0-5V. El diseño de la pla-ca de circuito impreso y el encapsu-lado compacto de tamaño en SMD, no sólo hacen que todo el sistema sea más fiable, sino que también hace que la producción en masa sea más eficiente.

MORNSUN no sólo aplica el IC de potencia a la serie TE-T, sino que también pre-empaqueta incluyendo el transformador, lo que mejora aún más la integración y la fiabilidad del producto.

Aplicaciones

Ampliamente utilizado en aplica-ciones de instrumentación, control industrial, para funciones en petro-química, como en el monitoreo de potencia.

Una aplicación típica: Caudalímetro.

Módulos de acondicionamiento de señales, activos y de alta precisión,

compactos en SMD

En la figura anterior, las conexiones “Sin1” a “Sin4” son señales de tensión de entrada externas, las “A0” a “A1” son señales estroboscópicas y la “Signal out” es una señal de entrada externa recibida por el sistema de control. En el circuito, el opto-acoplador realiza la transmisión aislada de la señal estro-boscópica, la serie TE-T realiza la transmisión aislada de la señal y la fuente de alimentación aislada, y el chip estroboscópico de señal multicanal 4052 realiza la transmisión selectiva de la señal multiplexada.

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Noticias

Allegro MicroSystems lanza e l pr imer CI sensor de diente de engranaje magnético diseñado para motores de tracción

Basado en décadas de tecnología de sensores de velocidad para automoción

A l l eg ro M i c roS y s t ems ha anunciado el lanzamiento de su ATS17501, el primer CI sensor de dientes de engranaje de la industria diseñado para proporcionar una posición incremental para motores de tracción de vehículos eléctricos que operan hasta 30.000 RPM. El dispositivo aborda los desafíos más apremiantes de los motores de tracción de los ingenieros, incluida la vibración en el modo de arranque y funcionamiento, alta velocidad de rotación, limitaciones de espacio mecánico, altas temperaturas de funcionamiento y requisitos de seguridad ISO 26262. Las características líderes del mercado incluyen:• Conmutación de alta velocidad

de hasta 40kHz (funcionando a 30.000 RPM)

• Algoritmos avanzados para suprimir pulsos de salida no deseados en el modo de inicio y ejecución

• El paquete magnético integrado patentado reduce la complejidad del diseño y permite motores más pequeños.

• Temperatura de funcionamiento hasta 160 °C.

• C u m p l i m i e n t o d e A S I L - B (evaluación pendiente)

Los vehículos eléctricos son cada vez más frecuentes a medida que los fabricantes de equipos originales deben cumplir con los estándares de calidad del aire, eficiencia del combustible y seguridad del vehículo. Dado que se prevé que el mercado de vehículos eléctricos e híbridos explote en los próximos años, el uso de motores de tracción para cumplir con estos requisitos presenta nuevos desafíos para los ingenieros que diseñan sistemas de control de motores eléctricos. El ATS17501 está a la vanguardia para abordar estos desafíos.

Aborda la alta velocidad de rotación con un ancho de banda líder en el mercado

E l ATS17501 proporc iona conmutación de alta velocidad de hasta 40 kHz, la más alta de la industria. El dispositivo mide directamente engranajes ferrosos giratorios de hasta 30.000 RPM y proporciona una salida codificada incremental con información de velocidad y dirección en una interfaz de doble canal.

Resuelve la vibración del motor de tracción en el modo de arranque y funcionamiento

E l ATS17501 incorpora e l procesamiento de señal digital más avanzado para la robustez de la vibración y está construido sobre SolidSpeed Digital Architecture ™ de Allegro para proporcionar información de conmutación de motores eléctricos.

El ATS17501 también ofrece un rendimiento altamente adaptable que funciona a través de cambios

y perturbaciones ambientales y mecánicas.

“La arquitectura digital es flexible, inteligente y proporciona salidas de velocidad en cuadratura de alta resolución con la inmunidad de campo parásito que proporcionan las arquitecturas de detección de hall diferencial”, afirma Karl Scheller, Director de Diseño de Allegro Speed Sensors.

El encapsulado completamente integrado resuelve las limitaciones de espacio

E l e n c a p s u l a d o S I P S G sobremoldeado de 4 pines integra completamente un imán para optimizar el rendimiento sobre el hueco de aire (air gap) y la temperatura. Este encapsulado integrado proporciona los niveles más altos de fiabilidad y previsibilidad requeridos para aplicaciones de motores de tracción con espacio limitado.

Construido según estándares de seguridad estr ictos, aborda la normativa de emisiones

Utilizando un proceso de diseño de seguridad certificado ISO 26262: 2011, el ATS17501 incorpora diagnósticos en tiempo real para lograr una calificación ASIL-B (D) como elemento de seguridad fuera de contexto (evaluación pendiente).

“Los motores de t racc ión uti l izados en vehículos t ienen un gran potencial para cumplir con la normativa de calidad del aire y eficiencia del combustible y contribuir a un medio ambiente más saludable”, explica Scheller. “Abordar estos desafíos se alinea bien con la visión de Allegro de ofrecer más sostenibilidad a través de la tecnología”.

El ATS17501 amplía el liderazgo de la compañía en sensores de velocidad de motores eléctricos, junto con el encapsulado SG polarizado ATS605.

Para obtener más información sobre el ATS17501, visite www.allegromicro.com para conocer las especificaciones del dispositivo y la información técnica relacionada. Las muestras ya están disponibles y se pueden solicitar online y en su oficina de ventas local.

N ú c l e o s n a n o -c r i s t a l i n o s p a r a supresión de modo común en aplicaciones de electromovilidad

Con el cert if icado AEC Q200, cumplen los requisitos del sistema de alimentación de vehículos híbridos y eléctricos.

VACUUMSCHMELZE GmbH & Co, KG (VAC), empresa representada en España y Portugal por Anatronic, S.A., anuncia el desarrollo de nuevos núcleos nanocristalinos para supresión de modo común en aplicaciones de electromovilidad.

E s t o s n u e v o s n ú c l e o s nanocristalinos de alta permeabilidad que cumplen con el certificado AEC Q200 de la industria del automóvil, cumplen los requisitos del sistema de alimentación de vehículos híbridos y eléctricos. La tendencia hacia la electromovilidad se ve acompañada por una creciente expansión de la infraestructura de carga y, en consecuencia, una mayor demanda de soluciones técnicas para un gran número de aplicaciones.

Diseñados para uso en la batería DC de alta tensión o en la salida DC del inversor de motor en vehículos híbridos y eléctricos.

La nueva serie se encuentra d isponib le en dos n ive les de permeabilidad: los valores para los núcleos toroidales son de µ = 30.000 y µ = 100.000, en tanto que los modelos ovales ofrecen µ = 30.000 / 70.000.

Todas las novedades tienen en cuenta la “Limpieza Técnica – Technical Cleanliness” de VDA 19 Parte 2 y las directrices de “Limpieza Técnica en Ingeniería Electrónica -Technical Cleanliness in Electrical Engineering” de ZVEI.

Estos núcleos nanocristalinos forman parte de la oferta de s o l u c i o n e s m a g n é t i c a s d e VACUUMSCHMELZE GmbH & Co, KG (VAC) para electrónica de potencia e infraestructura de carga en vehículos eléctricos.

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Localización de transmisores RF

¿Cómo localizar transmisores de RF mediante antenas automáticas ADFA?

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Los dos métodos principales de localización de una transmisión se basan en el ángulo de llegada (Angle of arrival, AoA) y la diferencia de tiempo de llegada (time difference of arrival, TDoA) en diferentes lugares de recepción.

1. L a l o c a l i z a c i ó n basada en AoA

El método AoA necesita de al menos dos líneas o trayectorias para triangular su resultado, por lo que se deberá utilizar un equipo de detección de interferencias (direction finder, DF) para buscar el foco de emisión desde dos puntos distintos. La precisión de la localización será tanto mayor como líneas calculadas y mayor aún si se realiza un barrido de al menos noventa grados.

Para determinar estas líneas o trayectorias pueden utilizarse: antenas direccionales, el método del efecto Doppler, el procesado de una matriz de antenas, o el método por GNSS (global navigation satellite system).

Autor: Daniel Puentes Fermosel. Director de Ventas

Estos equipos disponen de un mango para la antena con una brújula incorporada que permite guardar la dirección de la máxima potencia medida. Este proceso se llama en bibliografía “Manual bearing”.

Con un espectro de RF cada vez más saturado y la nueva 5G, se hace necesario tener instrumentos que permitan localizar y analizar las posibles interferencias. Tanto los proveedores de la red como los reguladores necesitan poder eliminar transmisores sin licencia, y la policía y el ejército localizar terroristas, intrusos o enemigos potenciales.

Antenas direccionalesLa potencia recibida por una

an tena d i r e c c iona l depende del ángulo de llegada (AoA) de una señal. La potencia máxima determina la dirección principal. Para determinar el AoA la antena se rota horizontalmente en 360 grados barriendo todo el ángulo azimuth y el equipo de medida permite dibujar la potencia recibida frente al mismo. Esta rotación se realiza manualmente por el usuario.

Las dos herramientas referentes en el mercado son los equipos IDA y SignalShark del fabricante NARDA, representada en España por Ayscom dataTec.

A d e m á s , l a h e r r a m i e n t a SignalShark permite el uso de antenas automáticas (internamente un conjunto o matriz de antenas direccionales), que realizan escaneos 360 grados sin la presencia del usuario y calcula el AoA de todas las d i recc iones, t r iangulando internamente para proporcionar la ubicación precisa del transmisor RF sin necesidad de sincronizar las fases de cada bearing.

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Localización de transmisores RF

REE • Diciembre 2019

Efecto DopplerEste método consiste en mover pe-

riódicamente una antena omnidireccional en círculos de forma que la fase de la señal recibida también cambia de manera periódica. El án- gulo acimutal de la posición de la antena omnidireccional en el que la fase es más negativa determina el AoA. En la práctica, suele utilizarse un demodulador FM conectado al receptor del equipo para detectar la fase de la señal recibida. El único inconveniente de este método es que no puede ser utilizado para localizar señales con modulación en fase.

Procesado en tiempo real de una matriz de antenas

Este método requiere de un receptor dedicado para cada elemento de antena de una matriz. Los receptores tienen que estar sincronizados en fase y deben disponer de idénti- cos osciladores locales de alta frecuencia, referenciados a un mismo oscilador local. Así mismo, las antenas de la matriz deben posicionarse en círculo y polarizarse verticalmen- te, ya que mediante el método de interferometría correlada medirán la corriente inducida y su correlación con la corriente del colector de la matriz de antenas, eliminando el ruido gaussiano y referenciando cada corriente como “potencia” recibida en función de la fase.

Ejemplos de este método para localizar múltiples frecuencias, moduladas, así como discriminar las reflexiones de una señal con edificios en ciudades, se desarrollan en el White Paper 010 “RF Transmitter Localization” publicado en nuestra web.

Mención especial en este método a las antenas automáticas o matrices de antena de rango amplio (en bibliografía: “large aperture”): Para mejorar la precisión del método se necesitan de matices de antenas con un compromiso entre el ancho de banda de recepción de cada antena y la apertura definida como la relación entre el diámetro de la matriz de antenas y la longitud de onda de la señal capaz de capturar.

El fabricante Narda ha realizado cientos de simulaciones en este sentido y ha puesto en el mercado las antenas automáticas ADFA con mayor precisión del mercado (0,97 grados de incertidumbre) llegando a un compromiso entre número de antenas de la matriz (9) y ratio de apertura: 3,6.

En la práctica, la medida se realiza habitualmente con un equipo como el SIGNALSHARK de Narda con una antena automática ubicada en el techo de un vehículo circulando por el entorno del transmisor RF a localizar.

El propio equipo triangulará automá- ticamente las distintas direcciones calculadas por AoA y representará la medida en un mapa real del terreno mediante colores cálidos (cercanos al transmisor) o fríos.

2. L a l o c a l i z a c i ó n basada en TDoA

Este método parte del uso de al menos tres receptores (tres equipos medidores con antenas) sincronizados con datos de referencia de tiempo e I/Q por ordenador, posi- cionados en distintos puntos, y que mediante el tiempo que tarda en

llegar una misma señal a cada receptor calcula la posición del transmisor con un algoritmo. Este méto- do mejora su precisión a mayores anchos de banda de la señal, por lo que no es el primer método a elegir para frecuencias discretas o banda estrecha.

En el caso del equipo SignalShark de Narda la optimización de la medida pasa por disponer de un puer- to SMA dedicado en cada equipo a la sincronización con otros equipos mediante señal PPS (pulso por segundo) y por receptor GNSS integrado que reducen la incertidumbre a 4,9 ns.

Y adicionalmente, configurar el equipo para un CBW del mismo valor que el ancho de banda de la señal a localizar.

Si deseas ampliar información sobre el equipo SIGNALSHARK o mé- todos de medida puedes contactar con nosotros.

¡Contá[email protected] 913 76 82 25


Microcontroladores de 16 bits

Aproveche el rendimiento y la potencia reducida que un microcontrolador de 16 bits puede ofrecer

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Una batería de larga duración es importante para que el usuario se sienta satisfecho con los dispositi-vos de consumo. Para los puntos finales de la IoT (Internet de las Cosas) alimentados por batería, una mayor duración de la batería redu-ce los costos de mantenimiento y mejora la confiabilidad. Dado que el microcontrolador utilizado en estos dispositivos puede tener un consumo de potencia significativo, los diseñadores deben seleccionar y aplicar la arquitectura adecuada para satisfacer las necesidades de estas aplicaciones. En muchos ca-sos, los microcontroladores de 16 bits resultan ser la mejor opción.

Si bien los microcontroladores de 8 bits se vuelven cada vez más potentes, el rendimiento presen-ta los típicos límites que imponen el procesamiento de la potencia y la memoria direccionable. Esto invalida a los microcontroladores de 8 bits de las aplicaciones de mayor rendimiento. Por otro lado, los sistemas basados en núcleos de 32 bits suelen ser excesivos para la aplicación, especialmente cuando consumen más potencia de la ne-cesaria.

La solución se encuentra en el medio con microcontroladores de 16 bits, el punto óptimo entre los núcleos de 8 y 32 bits. Estos mi-crocontroladores ofrecen la baja potencia de un microcontrolador simple de 8 bits de suministro único y, al mismo tiempo, algunas de las ventajas de rendimiento y memoria de los microcontroladores con nú-cleos de 32 bits.

Si una aplicación no permite la ejecución intensa de múltiples procesos y los requisitos de memo-ria no son demasiado grandes, un microcontrolador de 16 bits puede proporcionar el nivel correcto de rendimiento con un ahorro de po-tencia significativo.

Este artículo describe la arqui-tectura de los microcontroladores de 16 bits y la razón por la que son

la mejor opción para muchas apli-caciones de consumo y punto final de IoT alimentadas por batería. Luego presenta algunos ejemplos de microcontroladores de 16 bits de Microchip Technology y Texas Instruments, y muestra cómo co-menzar con un diseño de 16 bits.

Selección de un microcontrolador

Seleccionar el microcontrolador adecuado para una aplicación es uno de los primeros pasos en el proceso de diseño después de de-finir los requisitos del proyecto. Las tres opciones principales son micro-controladores de 8, 16 y 32 bits.

Se subestima lo prolíficos que se volvieron los microcontroladores de 8 bits: son el caballo de bata-lla de los diseñadores. No existe trabajo demasiado pequeño para un microcontrolador de 8 bits de bajo costo y baja potencia: tienen el consumo más bajo del reino de los microcontroladores convencio-nales, algunos con corrientes de reserva por debajo de los 100 nA (nanoamperios).

Además, son fáciles de usar. El microcontrolador de 8 bits gene-ralmente se basa en acumuladores, aunque algunas arquitecturas más modernas tienen un conjunto de re-gistros. El modelo de programación es simple y limitado: acumulador o un pequeño conjunto de registros con un solo registro de estado, un puntero de pila y uno o más regis-tros de índice. Muy a menudo, la pila puede estar en el hardware y el firmware no puede acceder al contador de programa (PC).

Aunque es muy utilizada, la ar-quitectura de 8 bits alcanza sus límites cuando se enfrenta a redes y comunicaciones. Casi todas las pilas de comunicaciones y protocolos de red son de 16 o 32 bits, por lo que es necesario alejarse de una arqui-tectura de 8 bits. Además, incluso los microcontroladores de 8 bits de

Autor: Rich Miron - Applications Engineer, Digi-Key Electronics

gama alta tienden a limitarse al di-reccionamiento de 16 bits sin pagi-nación, lo que restringe el tamaño y la complejidad del firmware.

En el otro extremo, los micro-controladores de 32 bits están sien-do muy utilizados en aplicaciones dentro de todos los rangos de ren-dimiento. Estas son arquitecturas basadas en registros que admiten fácilmente redes y comunicaciones. Por lo general, tienen 32 bits de direccionamiento, pueden admi-tir operaciones de matemática de punto flotante y operaciones alge-braicas avanzadas, y velocidades de reloj en el rango de los gigahercios (GHz). Los núcleos de 32 bits tie-nen un modelo de programación más complicado que puede incluir múltiples registros de estado, un PC expuesto al firmware, una gestión sofisticada de interrupciones y dos o más capas de privilegios de eje-cución de firmware.

Por su parte, todos los microcon-troladores de 16 bits están basados en registros, con arquitecturas tan simples como las de los de 8 bits. Tienden a tener un buen rendimien-to de baja potencia, un consumo de corriente significativamente menor que las arquitecturas de 32 bits y un consumo de potencia casi tan bajo como los núcleos de 8 bits. Si la aplicación requiere matemá-tica avanzada, algunos microcon-troladores de 16 bits cuentan con coprocesadores matemáticos que tienen el mismo rendimiento ma-temático que uno de 32 bits con la misma velocidad de reloj interno.

También hay muchas pilas de comunicaciones para admitir mi-crocontroladores de 16 bits en red. Ethernet, CAN, USB y Zigbee son algunos ejemplos de pilas de protocolos que pueden ejecutarse con la misma rapidez tanto en un microcontrolador de 16 bits como en uno de 32 bits, siempre que el código de la aplicación tenga sufi-ciente rendimiento disponible para el servicio de la pila.

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Direccionamiento de grandes matrices de memoria Flash con un microcontrolador de 16 bits

Una de las diferencias más im-portantes entre las arquitecturas de 32 y 16 bits es el rango de direc-cionamiento de la memoria. Los mi-crocontroladores de 32 bits tienen un bus de direcciones de 32 bits que proporciona acceso de hasta 4 gigabytes (GB) de memoria. Los microcontroladores tradicionales de 16 bits tienen 16 bits de direcciona-miento que solo pueden acceder a 64 kilobytes (kB). Sin embargo, mu-chas arquitecturas modernas de 16 bits ahora tienen hasta 24 bits de direccionamiento extendido, lo que permite un tamaño considerable de 16 megabytes (MB) de espacio de direcciones.

Un buen ejemplo del enfoque de direccionamiento extendido es

función y subrutina, las excepciones de programación y las devoluciones de llamadas, también puede ser modificado por el firmware, al igual que los registros W0 a 13.

El registro W14 sirve como pun-tero de marco de pila (FP) con las instrucciones de ensamblaje LINK y UNLINK. El Registro de SPLIM (lími-te de puntero de pila) es un registro independiente y se utiliza con el SP para evitar desbordamientos de pila.

El PIC24 utiliza una arquitectura de Harvard con direcciones y espa-cios de datos separados. El registro de TBLPAG (dirección de página de tabla de datos) y el registro de PSVPAG (dirección de página de visibilidad de espacio de programa) se utilizan con instrucciones espe-ciales para acceder y transferir da-tos entre la dirección y los espacios de datos. Esta es una característica común en las arquitecturas de 32 bits, pero poco frecuente en los núcleos de 8 bits.

El registro del RCOUNT (conta-dor de repetición de bucle) de 16 bits contiene el contador de bucle para la instrucción de ensamblaje REPEAT.

El registro de control de núcleo de la unidad central de procesa-miento (CPU) de 16 bits (CORCON) se utiliza para configurar los modos operativos internos del núcleo del PIC24.

Finalmente, el registro de estado de 16 bits contiene bits de estado operativo sobre el estado del nú-cleo del microcontrolador PIC24, incluido el estado resultante de la última instrucción de ensamblaje ejecutada.

Microchip Technology clasi-fica el rendimiento del PIC24FJ-1024GA606T en 16 millones de instrucciones por segundo (MIPS) a 32 MHz, algo impresionante para un núcleo de 16 bits. El núcleo tiene muchas características que se encuentran en un microcontrolador de 32 bits, como un multiplicador de hardware de 17 bits por 17 bits que también admite matemática fraccional y un divisor de hardware de 32 bits por 16 bits. Esto es útil para los puntos finales de IoT que necesitan realizar cálculos a partir de los datos del sensor. La arqui-tectura también puede leer y es-

la familia de microcontroladores PIC24F de baja potencia de Mi-crochip Technology. Uno de estos microcontroladores es el PIC24FJ-1024GA, un microcontrolador de 32 MHz (megahercios) y 16 bits, con 1 Mbyte de memoria Flash in-corporada y 32 Kbytes de SRAM integrada. Utiliza un modelo de programación simple, similar al de muchos microcontroladores de 8 bits (Figura 1).

El PIC24 tiene un contador de programa de 23 bits que puede acceder a hasta 8 MB de memoria de programa Flash. Tiene dieciséis registros de 16 bits llamados WREG (registros de trabajo) denominados desde W0 a W15. Los registros W0 a W13 son registros de GP (propó-sito general), que se pueden usar para almacenar datos bajo el con-trol del firmware. El W15 es un SP (puntero de pila) dedicado. Si bien el SP se incrementa y disminuye au-tomáticamente por las llamadas de

Figura 1: El modelo de programación del microcontrolador PIC24F de Microchip es similar al de un microcontrolador de 8 bits de gama alta. Tiene una arquitectura basada en registros con dieciséis registros de 16 bits de propósito general, un puntero de pila, un PC y cinco registros de soporte. (Fuente de la imagen: Microchip Technology)

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http://www.digikey.com/product-detail/es/microchip-technology/PIC24FJ1024GA606T-I-PT/PIC24FJ1024GA606T-I-PTCT-ND/9643726

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cribir desde la memoria de datos simultáneamente sin pérdida de rendimiento.

Si bien el PIC24FJ1024GA606T tiene una amplia gama de perifé-ricos estándares, incluido un USB OTG (On-the-Go), consume muy poca potencia para aplicaciones alimentadas por batería. El voltaje de suministro requerido es de solo 2.0 a 3.6 voltios y, a toda velocidad, el microcontrolador consume un máximo de 7.7 mA (miliamperios) a 32 MHz, lo que es difícil de lograr para un núcleo de 32 bits. El fir-mware tiene un control preciso de los relojes del núcleo y periféricos. Existen dos instrucciones de ensam-blaje en modo de baja potencia. La instrucción IDLE detiene el núcleo del PIC24 al tiempo que permite

Figura 2. El conjunto de registros del microcontrolador MSP430 tiene una configuración similar a la de otros núcleos de 16 bits basados en registros. Los registros de configuración restantes están asignados en memoria. (Fuente de la imagen: Texas Instruments)

que se ejecuten los periféricos. La instrucción SLEEP detiene todas las operaciones del dispositivo, ex-cepto la vigilancia opcional y la detección de interrupción externa. La corriente de inactividad es de solo 2.8 mA (máx.) y la corriente de reposo máxima es de entre 10 y 45 microamperios (µA), según la configuración de los periféricos. En su modo de menor consumo, el modo de reposo con RAM (memo-ria de acceso aleatorio), el consumo del PIC24F puede alcanzar tan solo los 190 nA.

Para obtener un mayor ren-dimiento, Microchip Technology ofrece un microcontrolador de 16 bits de gama alta como parte de la familia dsPIC®. Un ejemplo es el dsPIC33EP512GP506T de 16 bits

con 512 kB de Flash y un rendi-miento de 70 MIPS clasificado por Microchip. El dsPIC tiene casi los mismos registros de núcleo que el PIC24, con registros adicionales para admitir instrucciones de pro-cesamiento de señal digital (DSP), que incluyen dos acumuladores de 40 bits y compatibilidad múltiple de 32 bits. Al actualizar un PIC24 en el sistema, muchos microcon-troladores PIC24 tienen disponibles actualizaciones dsPIC compatibles con pines, lo que proporciona un mayor rendimiento utilizando la misma placa de CI.

Por supuesto, un rendimiento extra requiere potencia extra. Este dsPIC33 requiere un suministro de 3.0 a 3.6 voltios, y cuando se ejecu-ta a 70 MIPS consume un máximo de 60 mA.

Reducción de potencia c o n m e j o r a d e l rendimiento

La familia de microcontroladores MSP430FR599x de Texas Instru-ments utiliza la memoria de pro-grama de la FRAM (memoria de acceso aleatorio ferroeléctrica) de la empresa para alcanzar mayores cifras de rendimiento de lectura y escritura con un menor consumo de potencia que los microcontro-ladores Flash. El microcontrolador de 16 bits MSP430FR5994IPNR es un miembro de esa familia y cuenta con un reloj de 16 MHz y 256 kB de FRAM.

El núcleo del microcontrolador MSP430FR tiene mejoras de ren-dimiento que incluyen una caché asociativa por conjuntos de dos vías con cuatro líneas de caché de 64 bits cada una para aumentar el desempeño de la memoria FRAM. Un multiplicador de hardware de 32 bits mejora el rendimiento para operaciones matemáticas intensi-vas. El microcontrolador también tiene un coprocesador Acelerador de baja energía (LEA) que funciona independientemente del núcleo principal del MSP430. El LEA pue-de llevar a cabo una transformada rápida de Fourier (FFT) compleja de 256 puntos, un filtro de res-puesta finita al impulso (FIR), y la multiplicación de matrices con una velocidad que, de acuerdo con

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http://www.digikey.com/product-detail/es/microchip-technology/DSPIC33EP512GP506T-I-PT/DSPIC33EP512GP506T-I-PTCT-ND/9923643

https://www.digikey.com/es/product-highlight/t/texas-instruments/msp430fr5994-16-mhz-ultra-low-power-microcontrollers

https://www.digikey.com/product-detail/es/texas-instruments/MSP430FR5994IPNR/296-45561-1-ND/6826916

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TI, es hasta 40 veces mayor que la de un microcontrolador Arm® Cortex®-M0+. El LEA mejora el rendimiento de las operaciones de fusión de sensores, mejora las imá-genes y procesa datos de sensores ultrasónicos. Estas son todas las aplicaciones para las que un desa-rrollador usualmente considerará primero un núcleo de 32 bits y no un microcontrolador de 16 bits de potencia ultrabaja.

El modelo de programación para el MSP430R es muy simple (Figura 2). Hay dieciséis registros de 16 bits, R0 a R15. R0 es el contador de programa, R1 es el puntero de pila, R2 es el registro de estado y R3 es un generador constante (usado para operandos inmediatos). Los registros R4 a R15 son registros de propósito general. El resto de los registros de configuración están asignados en memoria, de forma similar a la mayoría de los núcleos de 32 bits.

Este rendimiento se logra sin consumir más potencia. En modo de espera con el RTC (reloj de tiempo real) en funcionamiento, el microcontrolador MSP430FR5994 de TI solo consume 350 nA. En e l modo de apagado, consu-me apenas 45 nA. Este consumo es más bajo que el de cualquier microcontrolador de 32 bits co-nocido actualmente, incluso más bajo que el de la mayoría de los microcontroladores de 8 bits.

El MSP430FR5994IPNR puede funcionar con una alimentación de 1.8 a 3.6 voltios. Cuando el firmware comienza a agotar la FRAM y no hay aciertos de caché, el MSP430FR requiere solo 3 mA. Si el código se está quedando sin caché, el consumo de corriente es de solo 790 µA. Combinado con el LEA, esto proporciona un rendi-miento de procesamiento signifi-cativo con un consumo de poten-cia extremadamente bajo para un microcontrolador de 16 bits.

Las aplicaciones de baja energía para la familia de microcontrolado-res MSP430FR5994 se pueden de-sarrollar fácilmente con el kit de TI MSP-EXP430FR5994 LaunchPad™. El LaunchPad contiene todo lo que un desarrollador necesita para co-menzar a escribir y depurar el fir-mware del microcontrolador MSP-EXP430FR5994 (Figura 3).

El LaunchPad tiene dos boto-nes pulsadores, dos ledes y una ranura para una tarjeta microSD. Para demostrar la capacidad con bajo consumo del microcontrolador MSP430FR5994, el LaunchPad tiene un gran capacitor de 0.22 F (fara-dios) capaz de alimentar el Laun-chPad. Para cargar el capacitor, se debe conectar el LaunchPad a la po-tencia externa y colocar el puente J8 en la posición “Charge”. La carga completa del capacitor tarda de dos a tres minutos. Después de trans-curridos tres minutos, el puente J8

se mueve a la posición “Use” y se desconecta la alimentación externa. Dependiendo de la aplicación, el MSP430 puede funcionar durante muchos minutos.

El LaunchPad también se puede usar para medir el consumo ac-tual del MSP430 y la aplicación. El bloque de aislamiento J101 tiene siete puentes, incluido un puente de fuente de potencia de 3 voltios, 3V3. El puente de dos clavijas 3V3 se puede quitar y la corriente de la aplicación se puede medir a través de las dos clavijas.

El LaunchPad también es com-patible con la tecnología Energy-Trace™ de TI y puede conectarse a una computadora mediante la GUI (interfaz gráfica de usuario) de EnergyTrace de Texas Instruments. Esto permite a los desarrollado-res observar las cifras de consu-mo de potencia en tiempo real del microcontrolador MSP430 y de la aplicación, lo que les permite ajus-tar su aplicación con respecto al consumo de potencia.

Por ejemplo, el monitoreo y el registro de corriente en tiempo real pueden mostrar que el consumo de corriente del microcontrolador MSP430 puede presentar incremen-tos abruptos ocasionales. Los picos de corriente pueden degradar la ba-tería y reducir su vida útil. Los picos de corriente pueden ser causados por periféricos mal configurados en el chip, una carga inductiva o capacitiva externa, o incluso un fir-mware que intenta encender todo al mismo tiempo. El monitoreo y el registro de la corriente pueden indicar a los desarrolladores dónde ajustar el firmware para controlar los picos.

Conclusión

Para muchas aplicaciones in-tegradas de baja potencia y ren-dimiento medio alimentadas por batería, los desarrolladores pueden elegir un microcontrolador de 16 bits apropiado en lugar de selec-cionar un núcleo de 32 bits. De acuerdo a lo expresado en este ar-tículo, para muchas aplicaciones un microcontrolador de 16 bits puede tener una potencia mucho menor que uno de 32 bits y aún así lograr el rendimiento requerido.

Figura 3. El MSP-EXP430FR5994 LaunchPad de TI contiene todo lo que un desarrollador necesi-ta para comenzar a codificar y depurar el firmware del microcontrolador FRAM MSP430FR5994 de 16 bits (fuente de la imagen: Texas Instruments).

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https://www.digikey.com/product-detail/es/texas-instruments/MSP-EXP430FR5994/296-45386-ND/6645208

http://www.ti.com/tool/ENERGYTRACE

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Seguridad en el Internet de las Cosas

Implementación de seguridad en la era de Internet de las Cosas

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Internet de las Cosas (Internet of Things, IoT) tiene el potencial de ge-nerar un enorme valor a partir de datos recogidos en tiempo real por sensores y sistemas embebidos en cualquier red. Sin embargo, un ma-yor valor acarrea un cierto riesgo. La capacidad de conexión con práctica-mente cualquier dispositivo a través de una conexión de red posibilita que los usuarios malintencionados que ocupan su tiempo en la búsque-da de vulnerabilidades y debilidades encuentren muchos más objetivos. Cuando encuentran una vía de entra-da pueden poner redes enteras fuera de servicio, robar datos y chantajear a los propietarios. Un informe de Kaspersky Labs basado en un estudio sobre piratería informática en todo el mundo estimó que se habían perpe-trado ataques sobre más del 40% de todos los ordenadores en sistemas de control industrial tan solo en la primera mitad de 2018.

Si bien los servidores constituyen los principales objetivos, algunos ataques se centran en dispositivos comparativamente simples y aparen-temente inocuos. ¿Quién pensaría que el termómetro electrónico ins-talado dentro de un acuario es una amenaza potencial para la seguridad de una red empresarial? Lo cierto es que así fue para un casino, ya que los piratas aprovecharon las defensas relativamente débiles del termómetro para acceder a la red central. A partir de ahí lograron un acceso mucho mejor y pronto encontraron una base

Autor: Ramanuja Kon-reddy, Ingeniero de Marketing de Produc-to, Microcontroladores de 32 bit, Microchip Technology

de datos de clientes que copiaron. La brecha solo fue descubierta cuando un consultor de seguridad analizó los registros de la red y detectó el envío de datos a un servidor remoto en Finlandia mediante protocolos em-pleados normalmente para descarga de contenidos multimedia.

Las redes de algunos bancos han sido asaltadas a través de las redes de circuito cerrado de TV (CCTV) que fueron instaladas para mejorar la seguridad física y los piratas informá-ticos han encontrado la manera de espiar a los usuarios home a través de las cámaras de sus robots aspi-radores. No obstante, estos ataques se pueden evitar. Es posible rechazar los ataques y mantener protegidos los dispositivos y la red central. La clave estriba en proporcionar varios niveles de barreras de seguridad que presenten grandes dificultades y exi-jan gastar mucho tiempo a los piratas potenciales.

Los piratas informáticos aprove-chan a menudo las malas decisiones tomadas por los equipos de desarro-llo. Un error habitual es que los dis-positivos tangan una contraseña por defecto que deja a los usuarios remo-tos acceder a un centro de control. Dichas contraseñas se suelen encon-trar en las aplicaciones suministradas para facilitar la configuración de los dispositivos IoT; lo más recomendable en este sentido es que cada disposi-tivo tenga su propia contraseña. Sin embargo, a medida que los fabri-cantes mejoran sus habilidades bási-

cas de seguridad, los cibercriminales emplean más tácticas sofisticadas similares a las que emplean con los servidores. Los sistemas embebidos no pueden confiar en su menor valor percibido como objetivos de ataques en este entorno cambiante. Tal como descubrieron los propietarios del ca-sino, cualquier dispositivo IoT puede convertirse en una puerta de entrada de la red a un ataque.

Existen numerosos tipos de ata-ques contra un sistema de red y en-tre ellos una técnica habitual de los piratas consiste en aprovechar fallos del software. Por ejemplo, si el dispo-sitivo recibe más datos en un paquete asignado a un buffer en la pila del sistema, los bytes adicionales pasarán a las estructuras de datos cercanas. Cuanto una rutina posterior extraiga estos bytes de la pila, es posible que dichos datos sean utilizados por otras rutinas, lo cual provocará fallos o errores. Es posible que el procesador incluso interprete estos valores como direcciones con un destino determi-nado e intente ejecutar el código equivocado. Un pirata familiarizado con la memoria del dispositivo apro-vechará sus conocimientos para cons-truir miniprogramas que le permitan acceder al dispositivo. Una estrategia parecida consiste en enviar datos erróneos al dispositivo, provocando así fallos en las subrutinas utilizadas para procesar los bytes, lo cual hace que el dispositivo sea potencialmente vulnerable.

Algunos ataques se concentran más en los protocolos de comunica-ciones que en el software del núcleo del dispositivo e intentan sobrecargar el sistema para que falle. Cuando el dispositivo trata de recuperarse, pue-den intentar acceder a dicho punto. Si el atacante es capaz de controlar el equipo de una red cercana o incluso lograr el acceso físico directo, puede que simule ser un servidor auténti-co con el cual desea comunicarse el dispositivo. Estos ataques a través de intermediarios se pueden emplear para analizar los datos procedentes de un dispositivo, así como para fu-

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ataques de software. El hardware de seguridad de SAM L11 permite construir una raíz de confianza y uti-lizarla para ampliar las protecciones de seguridad al resto del sistema, formando así la base de un entorno de seguridad integral.

La raíz de confianza puede rea-lizar operaciones criptográficas que amplían la zona segura para incluir otros elementos del sistema, per-mitiendo así la protección de las comunicaciones en una red que no sea de confianza. Un controlador criptográfico incorporado optimiza la generación de claves para cada sesión, así como las operaciones de cifrado y descifrado. El controlador también puede ayudar a comprobar la autenticidad no solo de los men-sajes entrantes desde la red sino del código ejecutado por el sistema. Las protecciones criptográficas incluso protegen frente a hardware falso. En este caso, el software ejecutado en la zona de confianza puede inte-rrogar a otras tarjetas de un chasis y solo responderán correctamente las tarjetas válidas.

Con el fin de mantener una raíz de confianza, el hardware del SAM L11 emplea un proceso de arranque segu-ro. Para evitar que se vea en peligro, la secuencia de arranque inicial se encuentra en un código almacenado en un área de la ROM de arranque que no se puede alterar tras su fabri-cación y no se puede soslayar. Una vez finalizado el arranque inicial, los servicios del código ROM de arranque comprueban el firmware restante necesario para completar el proceso de arranque con comprobación de autenticidad. Lo lleva a cabo con la ayuda del acelerador criptográfico, comprobando así el direccionamiento almacenado en cada segmento de fir-mware y su coincidencia con el direc-

turos ataques. Como alternativa, es posible que el pirata intente cargar su propio firmware en el dispositivo. Cuando se reinicia con el firmware malicioso de sustitución, el dispositivo realizará cualquier función deseada por el pirata.

Lo ideal sería que el sistema recha-zara los intentos de comunicación de las máquinas que no puedan demos-trar que cuentan con derechos de acceso. Al hacerlo, el dispositivo re-chazaría el firmware falso introducido por el pirata. También podría ignorar los intentos de conexión en un ataque de negación de servicio, evitando así destinar recursos que provoquen fallos. También evitaría el envío de datos sensibles a una máquina que no se pueda autenticar de forma fia-ble. Para paquetes aceptados por el dispositivo, comprobaría su longitud y corrección, rechazando cualquier trama incorrecta que pueda abrir la posibilidad de desbordamiento del buffer o de ataques por inyección de instrucciones. Sin embargo, la im-plementación de estas protecciones en el firmware del dispositivo puede resultar prohibitivo debido a la gran base de datos necesaria, especial-mente si recurre de forma intensiva a bibliotecas de software y aplicaciones de terceros.

Un enfoque más realista consiste en dividir el firmware en secciones que exijan una alta seguridad y que aquellas que puedan ser víctimas de un ataque no comprometan funcio-nes seguras. Por ejemplo, no es pre-ciso comprobar la seguridad de una subrutina que simplemente elabore paquetes de datos de temperatura en formato JSON destinados a una aplicación de smartphone. No obs-

tante, un código seguro asegura que la autenticación se lleve a cabo antes de enviar los datos.

La cantidad de software del dis-positivo que nec4esita garantizar por completo la seguridad solo ha de ocupar una pequeña parte de la base de datos total. Sin embargo, esta separación solo es efectiva si no hay puertas traseras del código no seguro a las rutinas de alta seguridad que pueden ser explotadas por los piratas en ataques de escalada de privilegios. Por ejemplo, si se produce un ataque por desbordamiento del buffer al cargar en una memoria que almacena datos considerados “seguros” que conviertan la identidad del atacante en la del administrador del sistema, se pierde toda protección. El aislamiento de memoria segura respecto a áreas no seguras es fundamental y solo se puede consolidar de manera fiable mediante hardware.

Los microcontroladores embe-bidos como la familia SAM L11 de Microchip contienen hardware para la mejora de la seguridad basado en la extensión de la arquitectura Arm® TrustZone® a la que se han añadido protecciones propietarias frente a



cionamiento de referencia codificado por los fusibles configurados durante la fabricación. Una discrepancia en el valor reiniciará el dispositivo y el proceso de arranque seguro. De esta manera, incluso en el caso de que un pirata consiga alterar el firmware almacenado en una memoria flash integrada, el dispositivo no podrá arrancar correctamente hasta haber restaurado la versión del fabricante.

Una vez que el dispositivo ha arrancado correctamente y que eje-cuta un firmware conocido y válido, la implementación de la tecnología Arm TrustZone en el SAM L11 ayuda a mantener una clara separación entre el software seguro y potencialmente peligroso. La tecnología Arm TrustZo-ne en el código del procesador Arm Cortex-M23 del SAM L11 ofrece un conjunto de instrucciones seguras que garantiza la comprobación de problemas en cualquier función soli-citada por código no seguro enviada al dominio seguro. La tecnología Arm TrustZone permite crear dominios de seguridad de software que limitan el acceso a la memoria, los periféricos y las E/S seleccionadas al software de confianza sin que ello afecte a las prestaciones del sistema. La recogida y protección de código seguro que ofrece la tecnología Arm TrustZone simplifica enormemente la estrate-gia de seguridad en un dispositivo embebido.

Para diferenciar el código seguro y aislado del código no seguro, la memoria del SAM L11 está dividida en diferentes regiones de memoria, cada una de las cuales está configu-rada por fusibles resistentes frente a ataques de software. Todo intento de acceder a regiones marcadas como

seguras frente al código no seguro, o una discrepancia entre el código ejecutado y el estado de la seguridad del sistema, da como resultado una excepción por fallo del hardware que bloquea el acceso y puede activar un reinicio del sistema. Esta protección se mantiene incluso durante las inte-rrupciones y la depuración.

Por ejemplo, la tecnología Arm TrustZone utiliza dos punteros de pila que separan la ejecución segura y no segura, y evita intentos de acce-der a los datos en la pila a través de un administrador de interrupciones. Durante la depuración, el código se-guro y no seguro se trata de diferente manera a través de niveles de acceso a la depuración. Un desarrollador que trabaje en secciones no seguras no puede alterar el código seguro o acceder a la información de depura-ción de forma directa. Esto permite separar por completo las respon-sabilidades, por lo que únicamente los desarrolladores con credenciales de seguridad pueden trabajar con código protegido.

Un desarrollador encargado de es-cribir aplicaciones seguras suele pro-porcionar archivos de inicio y rutinas de biblioteca que permiten solicitudes del código no seguro, como el cifra-do de un paquete de la red enviado a través de Internet. La aplicación segura se carga a continuación en una región de memoria protegida. Cuando un desarrollador sin permi-sos de seguridad desarrolla el código para la red, utilizará los archivos de la biblioteca y el enlazador suminis-trados pero solo podrá acceder a nivel de API: el código seguro y sus datos serán como una caja negra. Todo intento de alterar el código se-

guro se puede forzar para que falle al arrancar ya que su direccionamiento no se corresponde con el tiempo de ejecución. Esto es posible gracias a las comprobaciones de consistencia realizadas por el proceso de arranque seguro e inmutable que ofrece el SAM L11. Por ejemplo, la manipula-ción del puntero para consultar una ubicación incorrecta activará un fallo.

Los periféricos también se pueden designar como seguros o no segu-ros, con el resultado de que solo el software autorizado puede acceder o controlarlos de forma directa. Para periféricos que pueden proporcionar servicios a ambos tipos de regiones, el acceso a ellos está protegido de forma parecida para garantizar la se-guridad de las funciones solicitadas. El código no seguro efectúa una soli-citud a través de un API suministrado por el desarrollador de código segu-ro. Esto garantiza que se mantenga todo control directo del periférico mediante código autenticado que puede comprobar cualquier intento de uso malicioso. Por ejemplo, se pueda permitir que el código no se-guro lea el estado de un temporiza-dor-contador pero no que lo reinicie.

Se puede permitir que periféricos y subsistemas externos solo puedan realizar peticiones al microcontrolador si proporcionan un valor de direccio-namiento que relacione un certifi-cado digital almacenado en el chip de forma segura con una clave y los datos que se envían. Esto impide cualquier intento por parte de un pirata de utilizar un periférico para socavar el funcionamiento del sistema y también constituye la base para que los fabricantes garanticen que su dispositivo no pueda ser utilizado con subsistemas falsos. Aunque el atacante sea capaz de examinar y alterar 256 bytes de RAM destinados a almacenamiento de claves, el SAM L11 contiene mecanismos que anu-larán las claves y los datos si detecta este tipo de actividad.

El resultado de las medidas de seguridad de SAM L11, que abar-can desde la protección física de la memoria hasta la tecnología de se-paración Arm TrustZone, ofrecen a los fabricantes OEM la capacidad de construir una seguridad integral en sus dispositivos embebidos y asegurar que sus aplicaciones no sean el esla-bón débil de IoT.

47REE • Noviembre 2019

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Redundancia en fuentes de alimentación

Series DRDN20/40 – ERDN20/40: Módulos de redundancia Mosfet con baja caída de tensión. Alta eficiencia

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Cada día cobran más importancia los sistemas inteligentes de control de procesos industriales, comuni-caciones, control de acceso, etc. Se hace necesario asegurar el suminis-tro seguro e ininterrumpido de estas aplicaciones de 12/24/48Vcc. A su vez tomamos más conciencia de la importancia de la eficiencia y mejora energética de los equipos electróni-cos utilizados. Con el propósito de satisfacer dichas demandas, MEAN WELL ha evolucionado esta gama de producto, desarrollando nuevos módulos de redundancia para carril DIN (series DRDN20/40) y en forma-to rejilla (series ERDN20/40) de alta eficiencia.

Los módulos DRDN20/40 y ERDN20/40 pueden utilizarse tanto

para complementar a las fuentes de alimentación y crear sistemas redun-dantes, como para paralelizar fuentes cuando se requiera mayor potencia.

En el escenario más simple, la re-dundancia significa que dos fuentes de alimentación están conectadas en paralelo y cada una es capaz de manejar la carga por sí misma. Este esquema se conoce como redundan-cia 1 + 1.

Para corrientes de salida más altas, se utilizan sistemas redundantes N + 1. En el ejemplo de una corriente de carga de 200A, seis dispositivos de 40A funcionan en modo redundante. Si un dispositivo falla, las cinco fuen-tes de alimentación restantes pueden continuar suministrando energía al sistema 200A de manera segura.

Fundamentalmente, los sistemas de suministro de energía redundantes consisten en fuentes de alimentación individuales conectadas en paralelo. Como dichas fuentes normalmente no tienen diodos de desacoplamiento en la salida, estos dispositivos deben conectarse a módulos de redundan-cia. Esto permite que el sistema tam-bién permanezca operativo incluso si se produce un cortocircuito o fallo en una o más fuentes de alimentación.

Los módulos de redundancia in-corporan una salida DC-OK inde-pendiente por canal, que permite la monitorización del estado del sistema y la detección de averías.

Los módulos DRDN-20/40 y ERDN-20/40 tienen una caída de tensión entre 200-300mV

Los diodos convierten la corriente alterna (CA) en corriente directa (CD) causando caídas de tensión de 500 a 800mV entre la entrada y la salida. Dependiendo de la corriente de car-ga, las pérdidas de potencia pueden ser muy altas y pueden ocasionar problemas de calor. En los nuevos módulos de redundancia DRDN20/40 y ERDN20/40, los diodos tradicionales han sido reemplazados por MOSFET.

En principio, los diodos se han utilizado habitualmente para las eta-pas de potencia en los suministros de energía, sin representar esto, un avance significativo. Con los módulos

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Redundancia en fuentes de alimentación


de redundancia externos, debemos tener en cuenta distintos factores como los cortocircuitos, las cargas de retroalimentación y la inversión de la polaridad, que no son fáciles de resolver. Cuando la fuente de alimen-tación entra en cortocircuito por fallo en la carga o el cableado, no hay más tensión disponible en el módulo de redundancia. Sin embargo, la inclu-sión de los MOSFET en el módulo per-mite que la corriente de cortocircuito fluya con bajas pérdidas de potencia. Si el suministro falla en los MOSFET, la corriente circulará a través de los diodos del MOSFET causando pérdi-das de hasta 15 veces más. Para evitar esta situación se utiliza un circuito para generar una tensión adecuada a partir de la tensión residual mínima. De este modo, cuando se encienden las fuentes de alimentación este pro-ceso es esencial mientras exista un cortocircuito o la tensión de entrada se haya invertido.

Son claros los beneficios de uti-lizar estos módulos de redundancia MOSFET. Su baja resistencia provoca menor caída de tensión que cuando se utilizan diodos. Con las renovadas

series DRDN y ERDN con una corriente de salida de 20-40A, solo hay una di-ferencia de 200-300mV entre los co-nectores de entrada y de salida. Con los diodos tradicionales se produciría una caída de tensión de 3000mV en la misma situación. El resultado de estas pérdidas es mínimo 10 veces más y necesitaríamos utilizar potentes disipadores para la refrigeración. Los módulos DRDN y ERDN producen pérdidas de 1,5W con una corriente de salida de 20-40A, no necesitan un disipador.

Módulo de redundancia MOSFET de 20/40A sin disipador de calor

Los módulos de redundancia DRDN20/40 y ERD20/40 tienen ten-sión de entrada de 12Vcc, 24Vcc y 48Vcc, con dos entradas de 20/40A (30/60A durante 5 segundos) y una salida de 20/40A. La versión ERDN20 también tiene tensión de 5V, algo por habitual en el mercado, pero

muy interesante para poder aplicar alimentación redundante a cargas críticas como los microprocesadores. Podemos instalar sistemas redundan-tes 1 + 1 o N + 1 con fuentes de alimentación de corriente de salida de hasta 20/40A con un solo módulo de redundancia. Gracias a las bajas pérdidas, no se requieren disipado-res en los módulos DRDN20/40 para carril DIN, siendo el ancho del dispo-sitivo de tan solo 32mm(DRDN20) y 55mm(DRDN40). Los módulos son a prueba de cortocircuitos, están prote-gido contra la inversión de polaridad, pudiendo operar con plena potencia entre -40°C y + 80°C. Con la integra-ción de la señal DC-OK detectamos los fallos que se puedan producir y poder así tener un mantenimiento más eficaz.

Se puede configurar sistemas re-dundantes para cualquier tipo de aplicación dada la amplia gama de productos MEANWELL en fuentes de alimentación y estos módulos redun-dantes: DRDN y ERDN.


Equipos de emulación y test 5G

Las pruebas de C-V2X son un reto. ¡La emulación al rescate!

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El coche conectado está moviendo las aguas en la industria de la automo-ción. Uno de los impulsores tecnoló-gicos clave de este maravilloso campo son las comunicaciones celulares entre el vehículo y lo que sea (C-V2X).

Con la promesa de bajas latencias y anchos de banda más elevados, C-V2X da potencia al superordenador sobre ruedas. Permite al coche enviar y recibir señales con cada dispositivo conectado a su alrededor, desde peatones con dispositivos móviles, a vehículos a kiló-metros de distancia.

Según la agencia de investigación Acumen, se estima que el mercado global de C-V2X alcanzará los 1,1 miles de millones de dólares en 2026. Tanto los fabricantes de coches como los pro-veedores de tecnología están invirtiendo millones de dólares en investigación y desarrollo para conseguir los beneficios que C-V2X promete:• utilizar las amplias coberturas exis-

tentes de redes LTE seguras y esta-blecidas y, en el debido momento, 5G,

• habilitar la comunicación a tiempo real a altas velocidades y en tráfico de alta densidad; y

• ser compatible con transmisiones de corto y largo alcance entre vehículos e infraestructura de la carretera.

C-V2X tiene dos modos de comuni-cación complementaria: directo y basa-do en la red. La comunicación directa requiere sistemas entre vehículos (vehí-culo a vehículo, V2V), de infraestructura (vehículo a infraestructura, V2I) y de peatones (vehículo a peatones, V2P) que funcionan en las bandas de sistema de transporte inteligente (ITS), como ITS 5,9 GHz, independiente de la red celu-lar. Proporciona comunicación de corto alcance de menos de 1 km en relación con la localización, velocidad, etc., im-plementado sobre una interfaz PC5.

La comunicación de red C-V2X, por otro lado, implica los sistemas de ve-hículo a red (V2N), que funcionan en el tradicional espectro con licencia de banda ancha móvil. Proporciona comu-nicación de largo alcance superior a 1 km. La comunicación con la red puede alertar a los conductores de casos como

“accidente delante”. Funciona sobre la interfaz Uu (Figura 1).

Los fabricantes de coches y los pro-veedores de tecnología aspiran a apro-vechar la baja latencia y alta densidad de la tecnología C-V2X para mejorar la capacidad de comunicación de los vehí-culos con su entorno. Estas capacidades permitirán mejores características en los Sistemas de Conducción Asistida Avan-zada (ADAS) y aumentarán la capacidad de respuesta para mitigar potenciales accidentes. También puede habilitar el streaming más rápido de la navegación, los datos climáticos y los datos de en-tretenimiento (Figura 2).

Para activar estas funcionalidades, los desarrolladores deben luchar con-tra una creciente complejidad de las pruebas causada por un aumento de la conectividad y la evolución de los estándares de comunicación (Figura 3).

Autora: Hwee Yng Yeo, Marketing de Energía y Automoción, Keysight Technologies, Inc.

Cada una de las funciones de co-municación en el coche conectado mo-derno requiere pruebas exhaustivas de funcionalidad en distintos escenarios de tráfico y fiabilidad en la carretera bajo varias condiciones climatológicas.

Las pruebas de C-V2X son un tema complicado. Las pruebas de misión crítica son caras, poco prácticas y, a menudo, imposibles de realizar en la profundidad y amplitud necesarias en el mundo real. Por ejemplo, poner ve-hículos en etapas tempranas de pruebas en la carretera para ver cómo respon-den a otros vehículos, GPS, peatones y un conjunto de otros parámetros es costoso y arriesgado. Las pruebas de la asistencia experimental a la conducción impulsadas por C-V2X ocurren normal-mente en áreas de pruebas especiales para asegurar la seguridad del resto de usuarios en la carretera.

Figura 1. C-V2X tiene dos modos de comunicación complementaria: directo y de red.

DirectoV2V, V2I y V2P funcionan en bandas ITS

(por ejemplo, ITS 5,9 GHz), independientes de la red celular

RedV2N funciona en el tradicional

espectro con licencia de banda ancha móvil

Figura 2. Varias formas de comunicaciones de vehículos (fuente de la foto: Qualcomm).

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Equipos de emulación y test 5G


Con muchas pruebas obligatorias y las dificultades que implica la creación de un entorno de pruebas físicas, los desarrolladores están prefiriendo llevar el entorno de pruebas en el interior del laboratorio. Usan herramientas de medición y pruebas que pueden simular varios escenarios de tráfico y emular las operaciones del hardware real en la compleja fórmula C-V2X.

Existen algunas consideraciones im-portantes al implantar soluciones de pruebas de emulación para C-V2X:

Pruebas repetibles

El uso de bancos de pruebas con coches y personal reales en la carretera es costoso y peligroso. Es más sencillo emular los escenarios de pruebas en el laboratorio. Los emuladores de hoy en día ofrecen una gran versatilidad en tér-minos de facilidad de configuración del hardware y del número de bibliotecas de software para capturar modelos de uso. Esta versatilidad permite a los de-sarrolladores reutilizar una solución de emulación y adaptarla a los productos de pruebas para distintos mercados, cada uno de los cuales puede tener sus propios estándares y protocolos de comunicación C-V2X.

Acceso al espectro de RF

Las agencias gubernamentales con-trolan estrechamente el espectro de telecomunicaciones con finalidades de seguridad y no otorgan el acceso a las empresas privadas para el desarrollo de pruebas. Para reproducir las prue-bas de radiofrecuencia (RF) necesarias en el laboratorio, los desarrolladores deben confiar en potentes equipos de

desarrolladores están tomándose la ciberseguridad muy en serio e introdu-ciendo pruebas de penetración en sus estrategias globales de C-V2X.

Listo para el 5G

Uno de los mayores retos de las pruebas de C-V2X es mantenerse al día respecto a los últimos estándares. Es, pues, necesario contar con una so-lución de pruebas que esté siempre actualizada con la última evolución de requisitos C-V2X, incluyendo las futuras versiones que incluyan la Nueva Radio 5G (NR 5G). La solución también debe-ría ofrecer un enfoque general e integral de las pruebas (RF, protocolo, capa de aplicaciones) que permitiera satisfacer los objetivos de calidad, rendimiento y seguridad. Ya existen varias tecnologías de pruebas y diseños en vigor para poner a prueba la robustez de C-V2X. La solución ideal es una plataforma de V2X NR 5G pensada para adaptarse a las necesidades futuras, basada en las especificaciones de la Versión 16 de 3GPP, que se centre en asistir a los desarrolladores en la protección de sus inversiones y acelerar la implementación de nuevas tecnologías para habilitar las características de seguridad avanzadas (Figura 4).

Pese a que los coches autónomos quedan aún muy lejos, las aplicaciones de C-V2X ya están a bordo de nuestros vehículos. La tecnología de emulación está disponible para proporcionar a los fabricantes de coches pruebas ro-bustas, económicas y prácticas que cumplan con los cambiantes estándares de tecnología y requisitos de pruebas de conformidad. Y lo que es todavía más importante, ayudará a la indus-tria a conseguir su objetivo original de hacer que los viajes en coche sean más seguros y tranquilos, e impedir la muerte de más personas y animales en la carretera.

emulación. Dichas soluciones pueden ayudarles a generar y analizar señales de acuerdo con los cambiantes estándares de 3rd Generation Partnership Project (3GPP) para V2X.

Conectividad a bordo

El coche conectado depende de nu-merosos sensores, unidades de control electrónico a bordo y redes de Ethernet de automoción para activar las res-puestas de seguridad del coche que, a menudo, son por motivos críticos. El rendimiento sensible al tiempo de estas redes requiere Ethernet multigi-gabit. Los desarrolladores deben va-lidar de forma exhaustiva estas redes a bordo, desde la capa física hasta las capas de protocolo y de aplicación. Los desarrolladores deben asegurar que sus sistemas de Ethernet de automoción cumplen los numerosos estándares de especificación.

Ciberseguridad a punto

Liberados ya de los guiones de las películas de espías, los hackers han demostrado que pueden dirigir y ma-nipular las conexiones de un coche a kilómetros de distancia. La organiza-ción de defensa del consumidor basada en Los Angeles emitió su informe “Kill Switch”2 a mediados de 2019. En este se advertía que los coches más impor-tantes de 2020 tienen conexiones a Internet con sistemas críticos para la seguridad que los hacen vulnerables a los hackers de flotas. El informe re-comienda equipar, tan pronto como sea posible, cada coche conectado con un interruptor general de Internet que desconecte físicamente Internet de los sistemas críticos de seguridad. Los

Figura 3. La complejidad de las pruebas aumenta a medida que la mezcla de conectividad se expande.

Figura 4. Captura: Conjunto de herramientas C-V2X de Keysight Tech-nologies sigue de cerca el estándar en evolución de C-V2X en términos de pruebas de RF, protocolo y capas de aplicaciones.


Protección LED Lighting

Integrar la protección para evitar los fallos de los LED en sus diseños

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El diodo emisor de luz (LED) pare-ce ser un trabajador incansable y su construcción de estado sólido promete una larga vida útil. Con la disponibi-lidad en aumento de los dispositivos de alta intensidad, los LED se están convirtiendo rápidamente en el com-ponente tradicional para el área de la iluminación. Pese a que la iluminación LED promete mayor durabilidad que las antiguas tecnologías incandescente y fluorescente, los fallos prematuros en las luminarias pueden decepcionar a los usuarios. Las reseñas online y el boca a boca indican rápidamente al mercado el nivel de rendimiento de las diferentes marcas en cuanto a su fiabilidad, y los fabricantes corren un riesgo reputacional así como un potencial de disminución en las ventas en comparación con la competencia que se considera ofrece productos de mejor rendimiento.

Por qué pueden fallar los LED

A pesar de su renombrada fiabili-dad como dispositivos de estado sóli-do, los LED pueden ser frágiles y una razón clave para los fallos prematuros son los daños en los propios LED cau-sados por las sobretensiones transito-rias que pueden provenir de diversas fuentes. Como los LED con frecuencia se usan en entornos de baja tensión, como indicadores, y raramente en-cuentran sobretensiones dañinas, los

diseñadores a menudo subestiman los riesgos que corren los LED cuando se usan en aplicaciones más exigentes o en condiciones más difíciles, como en iluminación de exteriores.

Pese a su notoria fiabilidad, los LED cuentan con mecanismos de fa-llos conocidos de índole tanto me-cánica como térmica. Por ejemplo, un LED que funciona a su máxima capacidad durante largos periodos generará grandes cantidades de calor que con el tiempo dañan las juntas de los conductores que conectan el dispositivo con su encapsulado. Como los conductores metálicos se oxidan con el calor, con el tiempo se vuel-ven quebradizos, lo que aumenta la posibilidad de un fallo en el LED, en particular en sistemas propensos a la vibración. Otras causas de los fallos de los LED, como sucede con otros semiconductores, son las descargas electrostáticas o sobrecargas inducidas por rayos cercanos.

Otro desafío al usar los diseños de iluminación de estado sólido es que toda una tira de LED en una luminaria puede fallar debido a un problema con uno solo de los LED en la matriz. Los LED usualmente se conectan en serie y se alimentan de una fuente de corriente constante según el brillo, el color y la intensidad deseados, reque-ridos por la aplicación. Se favorece el cableado en serie porque ofrece un comportamiento más constante en todos los LED de la tira que ofrece un

Autor: Andrew Fawcett, Senior Product Manager de Farnell

brillo más uniforme. Un circuito abier-to en un solo LED en una tira, causado quizás por la ruptura de un solo con-ductor en la junta, puede causar que toda la tira falle. En las aplicaciones de alumbrado público o iluminación en las pistas de los aeropuertos, la pérdida de la tira puede oscurecer o apagar la luz, provocando un riesgo de seguridad. El uso en los carteles publicitarios que utilizan pantallas LED es menos crucial, pero los puntos en blanco causados por fallos en las tiras conllevan quejas y la pérdida potencial de ganancias además de incurrir en costes de visitas de mantenimiento más frecuentes. En las aplicaciones domésticas, las marcas reconocidas por su propensión a fallos prematuros encontrarán problemas en el mercado.

Incorporar la protección en el diseño para evitar los fallos comunes

La diligencia en los circuitos hace posible, no obstante, reducir los fallos o hasta evitarlos. Muchos sistemas contarán con cierto nivel de protección ESD y contra sobretensiones, pero a menudo centrada en la entrada de la fuente de alimentación. Naturalmen-te, la entrada CA es un área clave de protección, pero en todas las aplica-ciones de iluminación LED existen tres áreas que requieren protección de los circuitos. Además de la entrada CA, la porción CC de la fuente de alimentación y los LED en sí necesitan protección, y los diseñadores deben atender todos los diferentes tipos de protección necesarios en cada punto del circuito.

Proteger el LED en sí mismo

El problema ante el fallo en un solo LED que causa el oscurecimiento de toda una tira se puede evitar sim-plemente poniendo un dispositivo de protección de LED abierto en paralelo con cada LED de la tira. Un tipo de componente que puede actuar como un protector de LED abierto es un derivador electrónico que actúa como

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Protección LED Lighting


un puente de corriente para el circuito que ha quedado abierto y permite que la potencia fluya al resto de los LED en la tira. El derivador es un dispositivo de dos terminales que se resetea de forma automática si la conexión del LED abierta se recupera por sí misma o se reemplaza.

Un buen diseño para tal protector derivador es un interruptor activado por tensión con una fuga de microam-perios. Una vez el LED quede abierto, habrá suficiente tensión en el circuito para activar el encendido del protec-tor. Una ventaja de ese tipo de protec-tor es su inmunidad a sobretensiones integrada, eludiendo el LED en caso de una sobretensión que pueda inducirse debido a un rayo en la proximidad o a descargas electrostáticas. Se pueden encontrar ejemplos de dichos deriva-dores electrónicos en la gama PLED, cuyos dispositivos además protegen los LED ante inversiones de tensión accidentales.

Los PLED son relativamente fáciles de especificar. Con parámetros como tensión directa y corriente directa y el esquema de conexión empleado en las tiras de LED, solo queda determinar el tamaño del LED y su coeficiente de protección. La corriente de conmuta-ción del PLED debe ser inferior al valor provisto por la fuente de corriente constante y la tensión de encendido debe ser inferior a la tensión de “cum-plimiento”, que se trata de la tensión de salida del circuito abierto máxima provista por la fuente de alimentación de la tira de LED.

El siguiente paso es determinar el número de LED protegidos por un solo PLED: un diseñador puede optar por arriesgarse al oscurecimiento causado por tener tres LED sin alimentación si solo uno de los LED del grupo falla. Generalmente, un PLED6, que se ac-tiva a 6 V, protege un LED; un PLED9, que se activa a 9 V, es apto para usar con dos LED; y el PLED13 se puede usar con un grupo de tres LED.

Otros componentes con el poten-cial de ser usados para proporcionar protección de LED abierto con fre-cuencia presentan inconvenientes. Por ejemplo, los rectificadores con-trolados de silicio (SCR) y los diodos Zener tienen ambos atributos que pueden hacer pensar que son aptos para esta tarea. Un diodo Zener ofrece protección contra rayos y ESD efectiva así como protección contra polaridad

consiguiente, los fusibles de retardo tienen valores I2T superiores que los fusibles de acción más rápida. Ade-más, el valor I2T aumenta en propor-ción a la corriente nominal del fusible.

Otro componente clave para la fuente alimentación CA es un supresor de sobretensiones (TVS) o un varistor de óxido metálico (MOV), empleados para apartar las tensiones de los com-ponentes sensibles.

Protección para la entrada CC

Un componente crucial en la sec-ción de corriente continua es el fusible CC de alta tensión, diseñado para abrirse durante las sobrecorrientes. Un TVS secundario en la sección CC ofrece protección adicional contra las sobre-tensiones, previniendo los daños a la electrónica de control del convertidor de potencia y limitando la cantidad de carga dañina que puede pasar a las tiras de LED como tal.

En conclusión, pese a que los LED pueden tener un mayor nivel de du-rabilidad que las soluciones de ilumi-nación tradicionales, necesitan de la protección de los circuitos adecuada para poder cumplir su promesa. Al concentrarnos en los tres elementos principales de los diseños eléctricos de una luminaria, los LED tendrán una mayor durabilidad y su uso se extenderá a entornos cada vez más exigentes.

Figura 1. Un sistema de iluminación LED típico que muestra las áreas de protección del circuito para la porción CA, la porción CC y los LED como tales.

inversa. Sin embargo, no sobreviviría mucho tiempo en la aplicación actual, ya que al estar activa, la corriente de la tira fácilmente sobrecargará el dio-do disminuyendo su durabilidad. Un SCR protegerá ante condiciones de LED abierto pero no ante descargas electrostáticas ni por rayos, ni ofrecerá detección contra polaridad inversa. Un SCR además generalmente se trata de un dispositivo de mayor tamaño que no será fácil de acomodar en muchas luminarias de alto brillo en las que los LED pueden estar ya densamente encapsulados.

Protección para la entrada CA

Cuando de seleccionar la protec-ción para la entrada CA se trata, una consideración clave es que esta es un área muy susceptible a sobreten-siones por rayos. Los dispositivos de protección deben ser lo suficiente-mente resistentes para responder a los requisitos de las sobretensiones por rayos. Se requiere un mínimo de 3 kA pero puede ser importante garantizar 6 kA. La respuesta también debe ser rápida para limitar cualquier daño subsiguiente. El criterio de selección de la línea de fusibles para la entrada CA incluye la tensión y la corriente, así como el valor I2T. El tercer parámetro ofrece un indicador de la cantidad de energía que el elemento del fusible puede resistir antes de abrirse. Por


Colaborative en Industry 4.0

Las alianzas de Advantech demuestran una vez más su capacidad

iProd desarrolla una solución sencilla y económica para Industria 4.0

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La combinación de hardware tradi-cional y las innovaciones más recientes en el ámbito del software, Internet de las Cosas (IoT) y la nube de Advantech ha permitido a la empresa italiana iProd Srl desarrollar la primera tablet para la Industria 4.0 y la plataforma MOP (Manufacturing Optimisation Platform) con el fin de aumentar la productividad de los fabricantes. Los usuarios de la tablet iProd 4.0 y de MOP disfrutan de todas las ventajas de IoT, incluida la supervisión en tiempo real de funciones como mantenimiento, producción y calidad, así como la planificación total de datos, intercambio de datos y con-vergencia entre diferentes servicios. La solución se centra en la nueva aplica-ción WISE-PaaS/DeviceOn de Advan-tech, que sirve básicamente como pila de software y en la nube de IoT para supervisión remota y gestión de dispo-sitivos sobre el terreno. Alleantia, que colabora con Advantech en la creación conjunta, también ha desempeñado un importante papel en el desarrollo de un innovador software en el núcleo que facilita la conectividad plug and play a cualquier máquina industrial.

La tablet de iProd 4.0 y su MOP se dirigen a compañías de cualquier tama-ño en el sector industrial y proporciona un nuevo concepto de IoT para gestio-nar la producción. Los usuarios pueden planear y supervisar la evolución de los pedidos de producción, determinar la OEE y gestionar programas de piezas, ciclos de trabajo, diagramas, imágenes, comentarios escritos y notas de voz, todo ello de forma sencilla e intuitiva y sin necesidad de una larga configu-ración, formación ni conocimientos técnicos avanzados.

El concepto de iProd MOP, gracias a su sencillez y accesibilidad, pone a operarios y máquinas en el centro del proceso de producción con el objetivo de crear un espacio para compartir in-formación corporativa y conocimientos desde cero, así como para crear nuevos modelos de trabajo colaborativos en toda la cadena de suministro del en-

torno de fabricación. La adopción de esta tecnología no solo es beneficiosa para empresarios o gestores de la com-pañía, sino también para los operarios de las máquinas que, gracias a iProd, cuentan con el potencial de controlar por completo sus actividades.

Para llegar hasta esta fase, iProd emprendió una etapa de Desarrollo en la que participaron diversos socios, entre los cuales destacó Advantech, firma especializada en suministrar las tecnologías habilitadoras (hardware, software, nube) que ayudan a clientes y socios a conseguir sus proyectos digi-tales de transformación e IoT.

El concepto presentado por iProd resultó ser interesante y atractivo. La idea fundamental consiste en crear una tablet que no se dirija únicamente a los fabricantes de maquinaria, sino que pueda ser aprovechada también para máquinas-herramienta ya instaladas, entre ellas máquinas antiguas, con el fin de prepararlas de cara a la Industria

4.0. Las máquinas más antiguas no son inteligentes y no están conectadas, y su coste de sustitución o de moderni-zación convencional a menudo resulta prohibitivo. Por tanto, el sector indus-trial presenta una enorme demanda de una solución económica, fácil de implementar y de usar. La tablet iProd 4.0 ofrece conectividad e inteligencia en modo plug and play.

La clave para el éxito del proyecto ha sido el equipo formado por espe-cialistas en IoT de Advantech, que ha proporcionado asesoramiento orien-tado hacia el negocio y consultoría técnica. Advantech también ha cons-tituido el ecosistema de socios para »unir los puntos» de manera efectiva con el fin de asegurar el cumplimiento correcto de los objetivos. El propósito es siempre el mismo: ayudar a clientes y socios a tener éxito en sus proyectos de IoT, desde la preventa y la prueba de concepto, el desarrollo del prototipo y su despliegue masivo.

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Colaborative en Industry 4.0


Advantech puede ofrecer una mul-titud de tecnologías habilitadoras que, junto con un equipo experto formado por especialistas, suministra un proyec-to IoT de primer nivel, especialmente cuando cuenta con el soporte de la potente red de socios del ecosistema de la compañía. Este banco de conoci-mientos es único en el sector.

Para el proyecto de iProd, el suminis-tro del hardware a medida en forma de tablet es un ejemplo perfecto del grado de especialización de Advantech y de sus servicios personalizados. La robusta Tablet multitáctil TFT de 10,2’’ para la industria se basa en una CPU ATOM x86 de Intel e incorpora doble LAN Gigabit, Wi-Fi y 4G, así como el sistema operativo Windows 10 IoT.

La nueva cara de Advantech queda representada por la aplicación WISE-PaaS/DeviceOn, un producto orien-tado a IoT, mientras que por lo que respecta a los socios de co-creación, la empresa italiana Alleantia suministró el software especializado que se encarga de la función de comunicación con la maquinaria industrial, en concreto de los protocolos y el gemelo digital. El modelo de co-creación, que es un importante factor diferenciador en el mercado, implica el trabajo con socios de software e integradores de sistemas para construir una completa cadena de suministro para IoT industrial y agilizar la obtención de aplicaciones relacio-nadas.

Alleantia está especializada en un software fácil sencillo y rápido de tipo plug and play, multiprotocolo e intero-perable, para activar cualquier proceso de digitalización dentro del paradigma Industria 4.0. El SRP surgido de la coo-peración entre Advantech y Alleantia es una solución que facilita el camino hacia una verdadera transformación hacia la Industria 4.0 gracias a la senci-lla conexión de las máquinas a la nube y a los sistemas de terceros.

Para unir los puntos está iProd, que une todos los elementos (hardware, DeviceOn, software de Alleantia y apli-caciones de otros socios) y pone por encima de todos ellos un innovador pa-nel de control, así como análisis, inte-gración con aplicaciones empresariales de TI (ERP, CRM WMS, CMMS y otras muchas) y un mercado de consumi-bles. Una vez instaladas en la máquina gracias a IoT, iProd empieza a aprender de forma autónoma y solo realiza unas pocas preguntas al usuario.

bien como servicio a través de la plata-forma industrial de la compañía en la nube (Wise-PaaS/EnSaaS) o como mi-croservicio instalable como plataforma de terceros.

Además de resultar beneficiosa para los usuarios finales, la tablet iProd 4.0 también ofrece ventajas a los fabrican-tes de maquinaria. Las máquinas se pueden transformar con un mínimo esfuerzo y coste, preparándolas así de inmediato para la Industria 4.0. La so-lución, una vez conectada a un servicio gratuito en la nube, ofrece a los clientes todas las ventajas de una integración más sencilla y automatizada con la logística del taller, la cadena de suminis-tro y nuevos ecosistemas que participan en la creación de plataformas de fabri-cación robustas y totalmente efectivas para proporcionar diferentes servicio y nuevos modelos de negocio (pago por uso, pago por pieza de trabajo, pago por capacidad de saturación de la má-quina). Además, la tablet permite que los fabricantes de máquinas estén en contacto con los clientes con el fin de suministrarles información actualizada sobre nuevos servicios y productos.

El éxito de iProd es tan solo un ejem-plo dentro de un creciente número que ilustra la popularidad cada vez mayor de DeviceOn y de la amplia oferta am-pliada de Advantech para ayudar a fabricantes de máquinas y fabricantes en general en su tránsito hacia la digi-talización. Esta transformación también puede ser beneficiosa a partir del con-cepto de co-creación, que está llamado a cambiar la forma de plantear los proyectos de desarrollo de la Industria 4.0 de manera rápida y económica.

Durante los últimos años, el modelo de negocio tradicional de Advantech, consistente en suministrar hardware y servicios, se ha visto ampliado pro-gresivamente con productos para IoT como DeviceOn.

DeviceOn destaca en muchos aspec-tos. Por ejemplo, muchas iniciativas de instalación y gestión de IoT requieren miles de dispositivos distribuidos en múltiples centros. No solo es esencial la supervisión, seguimiento y la gestión de los dispositivos industriales conectados a IoT, sino que los fabricantes deben asegurarse de que estos dispositivos funcionen de manera correcta y segura una vez instalados, sin necesidad de visitas del personal técnico al centro en todos los casos. Además, los centros de fabricación exigen el acceso seguro al dispositivo con el fin de supervisar, de-tectar, gestionar y emprender acciones críticas en el tiempo de forma remota.

DeviceOn de Advantech simplifica la incorporación, visualización, funciona-miento y gestión de dispositivos IoT, no solo para aplicaciones industriales sino para cualquier otra que utilice pasarelas de conexión sobre el terreno, como por ejemplo en infraestructura urbana, agricultura y energía/compañías de suministro. Gracias a su interfaz fácil de usar, los usuarios pueden supervi-sor el estado del dispositivo, realizar acciones en tiempo real para conectar/desconectar, solucionar problemas y enviar actualizaciones de software y firmware por vía aérea, tanto en local como de manera remota a escala. Un aspecto importante es que Advantech ofrece dos modelos de despliegue para DeviceOn que se puede suministrar o

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[email protected] www.nextfor.com +34 915.040.201 +351 961.838.000

Interfaz USB a I2C / SPI

Analizadores» Captura y presentación en tiempo real» Monitorización no intrusiva

» Gran resolución» Multiplataforma: Windows - Linux - Mac OS X

» Analizadores USB 3.0, USB 2.0 y USB 1.1» Decodificación de clases USB» Detección de chirp en USB high-speed» Detección de errores (CRC, timeout, secuencia de trama, transición de estado, etc)» Detección automática de velocidad» Filtrado de paquetes por hardware» E/S digitales para sincronización con lógica externa» Detección de eventos suspend/resume/señales inesperadasDispositivo

Analizador

Host PC de Análisis

Analizador USB 3.0 Analizador USB 1.1Analizador USB 2.0

Adaptador y Analizador CAN

» 1 ó 2 interfaces de bus CAN» Configuración independiente de cada canal como Adaptador o como Analizador» Aislamiento galvánico independiente en cada canal» Tasa de transferencia hasta 1Mbps» Comunicación con cualquier red CAN: Desde automoción hasta controles industriales» Temperatura de funcionamiento de -40ºC hasta +85ºC

Analizador I2C/SPI/MDIO

» Analizador I²C, SPI y MDIO» Marcas de tiempos a nivel de bit» I²C hasta 4MH» SPI hasta 24MHz» MDIO hasta 20MHz (Cláusula 22 y 45)

Interfaz I2C/SPI

Interfaz SPI Alta Velocidad

» Idóneo para desarrollar, depurar y programar sistemas SPI» Señalización SPI como Maestro hasta 40MHz» Cola de transacciones para máximo Throughput

— I²C —» Transmisión/Recepción como Maestro» Transmisión/Recepción asíncronas como Esclavo» Soporte multi-master» Compatible con: DDC/SMBus/TWI» Soporte de stretching entre bits y entre bytes» Modos estándar (100-400kHz)» Modos no estándar (1-800kHz)» Resistencias pull-up configurables por software» Compatible con DDC, SMBus y TWI» Monitorización no intrusiva hasta 125kHz

— SPI —» Opera como Maestro y como Esclavo» Hasta 8Mbps (Maestro) y 4Mbps (Esclavo)» Transmisión/Recepción Full Duplex como Maestro» Transmisión/Recepción Asíncrona como Esclavo» Polaridad Slave Select configurable por software» Pines de alimentación configurables por software

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COMUNICACIONES Y CONTROL INDUSTRIAL

ESPAÑA

[email protected].: +34 91 504 02 01

PORTUGAL

[email protected]

Tlf.: +351 216082874

Inalámbrica

Celular (2G, 3G, 4G, LTE)

Serie

Ethernet

IoT (Zigbee, Sigfox, LoRaWan)

USB

Adquisición de datos

Automatización industrial

Control remoto

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F.A. - Convertidores de potencia

Convertidores de potencia en aplicaciones ferroviarias

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En todo el mundo, las redes ferro-viarias se están expandiendo, impulsa-das por el aumento del bienestar y de la movilidad, el turismo y la mejora de los activos para lograr un transporte más sostenible y respetuoso con el medio ambiente. China e India, en particular, están invirtiendo fuerte-mente en un mercado con un valor previsto de 180.000 millones de euros para 2020, que abarca 1,38 millones de kilómetros de ruta. Sin embargo, el suministro de nuevos equipos está retrasando la demanda, por lo que también existe un programa de mejo-ras en la infraestructura y el material rodante existentes para mejorar la eficiencia y mantener el transporte en movimiento.

La utilización eficiente de los activos es vital

El material rodante nuevo y exis-tente puede utilizarse de forma más eficiente con sistemas “inteligentes”, que permiten realizar un seguimiento del material inactivo y activo para per-mitir una mayor densidad de tráfico. Las condiciones operativas también pueden ser monitoreadas utilizando las técnicas de Monitoreo Remoto de Condiciones (RCM) y Mantenimiento Basado en la Condición (CBM). Las técnicas identifican la reparación y el mantenimiento justo cuando se necesita, ahorrando costes y mejo-rando la fiabilidad y la disponibilidad. La monitorización del estado puede recoger otros datos, como las tasas de ocupación y la distancia recorrida, que pueden analizarse para lograr un mayor ahorro de eficiencia. Se espera que el sector ferroviario gaste unos 30.000 millones de dólares en los próximos doce años en esta tecnología de la “IoT”.

Detección de la condición remota

El estado y la condición de los ac-tivos pueden determinarse mediante sensores que miden el número de ejes, la temperatura de los rodamientos, las fluctuaciones de la tensión de alimen-

Autor: Steve Roberts

tación, el ruido acústico, los choques/vibraciones, los ciclos de funciona-miento de las puertas, la ocupación, la calidad del aire, los niveles de luz y mucho más. Aunque un sensor puede ser tan simple como un termistor para medir la temperatura, cada vez se aña-de más “inteligencia”, quizás con un procesador de señales digitales (DSP), un registrador de datos y una interfaz alámbrica o inalámbrica, posiblemente usando radio de largo alcance (LoRa) o WLAN. El material rodante también puede ser rastreado por GPS. Con el sensor autónomo y la comunicación inalámbrica, las actualizaciones de los activos heredados son más fáciles y en el nuevo stock, el cableado se reduce y la flexibilidad se mejora con la posi-bilidad de actualizaciones remotas y la personalización.

Alimentación de sensores

Un sensor normalmente solo ne-cesita unos pocos vatios para operar a bajo voltaje, convertido desde el riel principal del sistema usando un con-vertidor CC/CC. El valor nominal del riel del sistema es a menudo de 110 V CC, pero a veces es tan bajo como de 24 V. Los requisitos de potencia pueden ser mayores cuando se trata de sensores tipo multicanal o cuando hay que accionar los actuadores, tal vez hasta unos 40 W. Normalmente se utilizan CC/CC aislados para cada sensor para mantener bajas las caídas de tensión de salida y evitar bucles de

tierra que puedan causar problemas de compatibilidad electromagnéti-ca, como la interferencia cruzada de los sensores. Sin embargo, el carril de alimentación del sistema no está “limpio”. La norma EN 50155-2017 permite una variación de +25 %/-30 % en operación normal con caídas de hasta 60 % y sobretensiones de hasta 140 % del valor nominal durante 100 ms sin “desviación de función” per-mitida y de 125 % a 140 % del valor nominal durante un segundo con de-gradación del rendimiento. Para cubrir estas variaciones, los convertidores CC/CC para sistemas de 110 V deben operar típicamente de 43 a 160 V CC.

Las sobretensiones transitorias rá-pidas también están presentes en el carril del sistema, tal y como se define en la serie de normas EN 61000-4-x, aunque los supresores y los simples filtros LC pueden atenuarlas. Sin em-bargo, también puede producirse una pérdida total de suministro; la norma EN 50155 define las interrupciones en dos clases S1 y S2, siendo la peor de ellas la pérdida de suministro de 10 ms a partir de la entrada nominal, sin degradación en el rendimiento. Para algunos equipos, la interrupción puede ser de 30 ms en el cambio de suministro (clase C2). Para cubrir esto, la capacitancia de retención externa al convertidor se añade normalmente después de un diodo de aislamiento en serie, que también puede propor-cionar protección contra la polaridad inversa, otro requisito de la norma. En la Figura 1 se muestra un ejemplo

Figura 1. Sensor de temperatura en una aplicación ferroviaria.

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F.A. - Convertidores de potencia


de aplicación en la que un ventilador se activa mediante un sensor de tem-peratura de carro, con la temperatura y el estado señalados mediante una conexión WLAN. Se muestra un con-vertidor RECOM 8 W CC/CC con un rango de entrada de 43 a 160 V que proporciona un carril de alimentación regulado, aislado y de 5 V para el circuito de sensores. El CC/CC es muy compacto con solo 32 x 20 x 10 mm. Se muestra una protección de reten-ción extendida y de polaridad inversa junto con un filtro EMI opcional para una alta inmunidad a los transitorios y a las bajas emisiones conducidas, aun-que el CC/CC de RECOM ya tiene altos niveles de cumplimiento con la norma EN50121-3-2 de compatibilidad elec-tromagnética del material rodante.

Conformidad con RIA 12

Las especificaciones para los con-vertidores CC/CC ferroviarios incluyen a veces el cumplimiento de la norma RIA 12 del Reino Unido, que define picos de energía más altos de hasta 385 V durante 20 ms en sistemas de 110 V. Sin embargo, con una impe-dancia de fuente de solo 0,2 ohmios, el enclavamiento de la entrada con un supresor de tensión transitoria disipa la potencia excesiva. Una solución de RECOM es su prerregulador RSPxx-168 (figura 2) que reduce la sobretensión a un valor máximo dentro del rango de entrada de sus convertidores CC/CC. Se ofrecen tres módulos diferentes para convertidores CC/CC con poten-cias de 20 W, 150 W o 300 W.

Conversión a niveles de potencia más altos

Los sistemas centralizados de ma-terial rodante y las instalaciones en tierra también requieren convertidores de potencia a niveles de potencia más elevados. Los convertidores DC/DC en formato “brick” son populares, como las series RPxxx-RW y RPxxxRUW de RE-COM, que incluyen piezas que operan en un rango de entrada de 12:1 con valores nominales que cubren todos los estándares de carril de 24 a 110 V CC, incluyendo sobretensiones y caídas de tensión. El formato de carril DIN también es común; un ejemplo de ello es la pieza SQ120 de 120 W robusta de Power Control Systems (PCS), una

empresa afiliada de RECOM, con su entrada de 110 V CC, que cumple con la norma EN 50155. La gama de productos de Power Control Systems también incluye convertidores de CA/CC y CC/CC montados en bastidor para material rodante y aplicaciones en tierra con piezas de entrada de CA trifásica con una potencia nominal de hasta 10 kW. También está dis-ponible un inversor de 300 W CA/CA conforme a la norma EN 50155 con frecuencia de salida ajustable entre 30 y 600 Hz.

El entorno ferroviario es estresante

La norma EN 61373 define los nive-les de choque, vibración, temperatura y humedad en el entorno ferroviario, en función de la categoría de instala-ción, que va desde los más severos en los bojes hasta los más benignos en zonas como los cerramientos interio-res montados en carrocerías (categoría 1, clase B). Es probable que los conver-tidores CC/CC para sensores se instalen en este entorno menos estresante, pero a menudo seguirán necesitando encapsulación y robustez. La expecta-tiva de vida útil es típicamente de 20 años, por lo que productos como los de RECOM y PCS son calificados con pruebas que incluyen caracterización de rendimiento completo, pruebas de vida útil altamente acelerada (HALT), remojo a alta temperatura y ciclos térmicos.

Figura 2. Funcionamiento del protector de sobretensión RECOM para aplicaciones RIA 12.

Las soluciones están d i spon i b l e s en e l mercado

RECOM y su empresa afiliada Power Control Systems tienen una amplia gama de productos de con-vertidores CC/CC que cumplen con la norma EN 50155 y soluciones com-pletas llave en mano para aplicaciones ferroviarias desde módulos de baja potencia (8 W-240 W) hasta fuentes de alimentación de 10 kW, con posi-bilidad de personalización.

Ambas compañías tienen una larga experiencia en aplicaciones ferrovia-rias, ofreciendo soporte de ingeniería integral, informes detallados de cum-plimiento ambiental y evaluación de la compatibilidad electromagnética.

Están disponibles diseños de re-ferencia que incluyen el filtrado EMI necesario para el cumplimiento de la norma EN 50121-3-2 para converti-dores de tensión de entrada nominal de 24 - 48 V o 72 - 110 V CC. (R-REF04-RIA12-1 y R-REF04-RIA12-2, respectivamente).

Los convertidores de CC/CC dis-ponibles en el mercado y las fuentes de alimentación cualificadas según las normas ferroviarias de RECOM y Power Control Systems ofrecen una ruta rentable y fácil para el suministro de energía para sensores y sistemas centralizados de vatios a kilovatios. Las piezas de RECOM están disponi-bles a través de su distribuidor Arrow Electronics.


Soluciones de alimentación FPA

La arquitectura FPA ayuda a Phasor a revolucionar las comunicaciones de banda ancha por satélite

www.vicorpower.com Quien haya intentado acceder a Internet mientras se desplaza en un vehículo ha sufrido la pérdida de la señal en los momentos más inoportunos. Los usuarios exigen una velocidad y un ancho de banda de la conexión que les permita no solo navegar y enviar mensajes, sino también descargar música y video o mantener una vídeocon-ferencia con varias personas, sin interrupciones y en cualquier modo de transporte.

Phasor, empresa especializada en el desarrollo de antenas en fase de alto rendimiento, modulares y digitales, lidera el mercado de banda ancha móvil ya que propor-ciona una conectividad robusta y fiable por satélite en aplicaciones aeronáuticas, navales, móviles te-rrestres y de defensa. Las antenas direccionables electrónicamente de esta compañía se basan en los últimos avances de las tecnologías de formación dinámica de haz y arquitectura de sistemas. Las so-luciones de banda ancha y satéli-te de Phasor para aplicaciones en movimiento permiten disponer de conexiones a Internet de banda ancha bidireccionales y de alta ve-locidad mediante antenas en fase con direccionamiento electrónico.

Tecnología de la antena

Una antena de Phasor está for-mada por varios módulos repetidos de pequeño tamaño colocados so-bre dos placas de circuito impreso. La placa superior alberga las ante-nas planas en la parte delantera y el circuito ASIC (application-specific integrated circuit) de Phasor en la parte trasera. Una segunda placa proporciona alimentación, control y comunicaciones para el sistema.

La tecnología de antena desa-rrollada más recientemente por Phasor elimina la necesidad de pa-

rabólicas y permite instalar antenas muy planas, estáticas y de estado sólido sobre los techos de los vehí-culos. Un dispositivo de bajo perfil, cuyo grosor es inferior a 25 mm, puede igualar las prestaciones de una parabólica con una anchura de 2,4 m o más. Dos caracterís-ticas destacables de las antenas son su maleabilidad, por lo que se pueden adaptar a la mayoría de los vehículos, y su escalabilidad gracias una arquitectura modular que les permite cumplir cualquier requisito en el futuro.

Cuando Phasor trataba de de-sarrollar su exclusivo de comuni-caciones móviles, comprendió que sus productos deberían incorporar componentes con una alta densi-dad de potencia y un bajo perfil, y que fueran capaces de suministrar una corriente extremadamente alta con una tensión muy baja.

La solución que cumple todos estos requisitos es la arquitectura FPA (Factorized Power Architectu-re™) de Vicor y ambas compañías han trabajado estrechamente du-rante los cuatro últimos años con el fin de que el desarrollo cubriera las necesidades de Phasor y las exigencias de sus clientes. Phasor descubrió que el sistema FPA de Vi-cor estaba por delante del mercado en cuanto a tamaño y densidad, así como por sus altas prestaciones en un formato modular y escalable.

La solución FPA

Los procesadores avanzados re-quieren corrientes más altas ya que sus tensiones de carga se sitúan por debajo de 1 V. La densidad y el bajo ruido en el punto de carga son factores cada vez más críticos para las prestaciones del procesa-dor. El reto continuo para los di-señadores de sistemas consiste en adaptar estas tensiones más bajas

Autor: Martin Walker, Director de Desarrollo del Negocio, Vicor

a una respuesta más baja frente a transitorios y una mayor eficiencia del sistema de alimentación en una superficie cada vez más pequeña de la placa.

La arquitectura FPA resuelve es-tos problemas, ya que asume las funciones de regulación y conver-sión del convertidor CC/CC y flas separa o “factoriza” en las dos par-tes que la constituyen. Esto permite optimizar al máximo cada función, un regulador de alta eficiencia jun-to con un dispositivo que suminis-tra corriente con una alta densidad para varias cargas de baja tensión y alta corriente. FPA está constituida por un módulo prerregulador (Pre-Regulator Module, PRM) y un mó-dulo de transformación de tensión (Voltage Transformation Module, VTM)/multiplicador de corriente. Estos dos dispositivos trabajan jun-tos y cada uno de ellos cumple su función especializada de forma eficiente dentro de la función com-pleta de conversión CC/CC.

El PRM suministra una tensión de salida regulada o “bus factori-zado” a partir de una fuente de en-trada no regulada. Este bus alimen-ta uno o más VTM que transforman la tensión del bus factorizado al nivel que necesita su carga, además de proporcionar aislamiento. Por tanto, un juego de circuitos PRM VTM aporta toda la función de con-versión CC/CC regulada y aislada.

FPA permite disponer de más espacio en uno o varios puntos de carga, reduce a la mitad la disipa-ción de potencia y la función de regulación puede ser remota.

Los componentes de FPA: el VTM y el PRM

El PRM y el VTM son los compo-nentes que hacen posible la FPA. El PRM utiliza una arquitectura de control basada en un regulador

Suministra una corriente elevada a baja tensión para comunicaciones móviles

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Soluciones de alimentación FPA


reductor-elevador de conmutación a tensión cero (Zero-Voltage Swit-ching, ZVS) para proporcionar una regulación de elevación y reducción con una alta eficiencia y arranque suave; la máxima eficiencia se ob-tiene cuando VIN = VOUT y los PRM más recientes llegan hasta el 99,3%.

El multiplicador de corriente del VTM es un módulo de transforma-ción de tensión de alta eficiencia que utiliza un convertidor de am-plitud sinusoidal (Sine Amplitude Converter, SAC™) propietario de conmutación a corriente cero / conmutación a tensión cero (Zero-Current Switching / Zero-Voltage Switching, ZCS / ZVS). Utiliza una forma de onda sinusoidal pura con una elevada pureza espectral y simetría en modo común. Estas características significan que no genera el contenido de armóni-cos típico en la conversión de tipo PWM y genera un mínimo nivel de ruido. La arquitectura de control fija la frecuencia de trabajo a la frecuencia resonante del módulo de potencia, permitiendo así que la eficiencia llegue hasta el 97% así como minimizar la impedancia de salida mediante la cancelación efectiva de los componentes reacti-vos. Esta impedancia de salida muy baja y no inductiva le permite res-ponder prácticamente al instante a grandes variaciones de la corriente de carga.

El VTM responde a variaciones de la carga de cualquier magnitud en menos de un microsegundo con una frecuencia de conmuta-ción efectiva de 3,5 MHz. El gran ancho de banda del VTM acaba con la necesidad de una elevada

ruido es muy bajo cuando se com-para con un convertidor de conmu-tación dura. Además, la solución de Vicor superó a los convertidores CC/CC tradicionales en suministro de potencia y eficiencia.

A todo ello hay que añadir que la solución FPA de Vicor había sido utilizada por varias empresas de las mayores compañías de procesado-res durante los 10 últimos años y su validez había sido demostrada.

El futuro

El trabajo de Vicor y Phasor re-presenta toda una revolución en un mercado que según las previ-siones estará valorado en muchos millones de dólares. Existen dos grandes factores que influirán so-bre la evolución de este mercado: la transición de las redes existen-tes de satélites geoestacionarios a otras formas de banda ancha y el lanzamiento de muchos miles de sistemas de satélites de órbita terrestre baja que proporcionarán conectividad remota a velocidades de banda ancha.

Para las dos compañías, el próxi-mo reto pasa por adoptar una ten-sión aún más baja (1 V) con una corriente más alta.

La fructífera y estratégica rela-ción a largo plazo entre Vicor y Phasor permite que los expertos en antenas tengan a su especialista en alimentación modular al corriente de los requisitos de alimentación de sus ASIC más recientes, y que Vi-cor mantenga a Phasor al corriente de lo más avanzado en potencia factorizada. La continua interac-ción entre nuestras dos compañías sigue su curso.

capacidad en el punto de carga. Incluso sin condensadores de salida externos, la salida de un VTM ex-perimenta una limitada alteración de la tensión como respuesta a un repentino aumento de la potencia. Una mínima capacidad externa de derivación (en forma de conden-sadores cerámicos de baja ESR/ESL) basta para eliminar cualquier transitorio de alta tensión.

Transformación

Un factor primordial para el buen funcionamiento de las ante-nas de Phasor es la capacidad de los sistemas de Vicor de transfor-mar una alimentación de 48 V en una de 1,5 V (aún más baja en la próxima generación de antenas). El objetivo de Phasor de efectuar esta transformación a 65 A (o in-cluso 80 A) suponía un gran reto de diseño para alimentar sus ASIC.

Phasor buscó soluciones alterna-tivas pero descubrió varios incon-venientes. En primer lugar, algunas soluciones alternativas no eran ca-paces de asumir factores como la disipación de calor. Con una altura de 25 mm no queda espacio para un ventilador de refrigeración, así que Phasor necesitó una solución capaz de enfriar la conducción y de generar (y desperdiciar) el menor calor posible.

En segundo lugar, los métodos tradicionales para transformar la tensión podrían necesitar varios convertidores de conmutación dura con diferentes fases con el fin de alcanzar los 65 A y esto podría generar una cantidad elevada de EMI. Debido a que el VTM es un convertidor resonante, su nivel de


Simulación de eSIMs embebidas

El reto de la comprobación de dispositivos SIM embebidos

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El uso de la eSIM se generaliza

Durante los últimos años el sec-tor de las telecomunicaciones ha vivido la eclosión de un nuevo tipo de tarjeta SIM, la SIM embebida o eSIM, que consiste básicamente en una tarjeta UICC (Universal In-tegrated Circuit Card) soldada a la placa del circuito, por lo que no se puede extraer.

El uso de eSIM se ha visto impul-sada por dos tipos de aplicaciones: reducción de tamaño y resistencia al agua para dispositivos portáti-les como los relojes inteligentes, y la búsqueda de un módulo de telecomunicaciones robusto con conectividad permanente en el au-tomóvil. Los proveedores de tablets y smartphones también han em-pezado a adoptar esta tecnología.

RSP: ¿quién contro-la?

Debido a su naturaleza no ex-traíble, la eSIM no se puede inter-cambiar. Por tanto, para cambiar la suscripción del operador de red, la GSMA ha definido un meca-nismo denominado RSP (Remote SIM Provisioning). El RSP permite manipular los perfiles de la tarjeta para realizar operaciones como descarga, activación, desactiva-ción, edición, etc.

Las especificaciones del RSP dis-tinguen entre dos tipos de dispo-sitivos que definen quién controla la eSIM:• Un dispositivo M2M en la cual

el proveedor del servicio contro-la la red. En este contexto, un proveedor de servicios podría ser el fabricante de la eSIM, el

operador o el fabricante del dis-positivo.

• Un dispositivo final de consumi-dor, en el que cada usuario final puede actualizar la información de la SIM de manera proactiva, como el contrato del abonado. Si bien la eSIM soldada cons-

tituye el tipo más frecuente, RSP también se puede utilizar para ver-siones extraíbles de UICC eSIM con una applet RSP.

La arquitectura de dispositivos M2M mostrada en la figura 2 viene determinada por el operador. Esto significa que el operador controla el perfil de la SIM en la UICC y es el único que puede cambiar la información que se encuentra en el hardware. Esto ofrece la máxi-ma seguridad ya que la red está totalmente gestionada por el ope-rador de la red móvil (mobile net-work operator, MNO), que puede proporcionar servicios dedicados para un determinado hardware. Así ocurre con los fabricantes de co-ches que establecen acuerdos con los MNO para asegurar la calidad óptima del servicio para su conecti-vidad a la nube. No obstante, para el público en general, el uso de esta arquitectura se puede percibir como la continuación de una estra-tegia de ventas hostil por parte del operador, ya que el consumidor se ve ligado a un solo operador para acceder a sus servicios.Figura 1. Evolución de SIM.

Figura 2. Tipos de dispositivos RSP (simplificado).

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La segunda arquitectura es la de “dispositivo del consumidor”. Ésto permite al usuario cambiar el perfil si lo desea. Esta arquitectura es la preferida por los fabricantes de dispositivos y de software que ofrecen diferentes planes de red, ya que también obtienen una parte de los ingresos. Una vez que el usuario ha escogido su plan, el MNO toma el control del perfil.

Certif icados eSIM, clave para la seguridad

Al añadir la capacidad de cam-biar remotamente los parámetros de una SIM surge una evidente preocupación por la seguridad. Sin embargo, la arquitectura de M2M RSP ha sido diseñada teniendo en cuenta la seguridad, de ahí que se base en certificados emitidos por la GSMA para certificar que cada eslabón de la cadena garantice que no hay brechas de seguridad en ecosistemas que funcionan en tiempo real.

Comprob a c i ó n d e dispositivos: ¿cómo definir y acceder a un perfil de prueba?

Dado que la seguridad es funda-mental en la arquitectura del RSP, un dispositivo M2M no puede es-tablecer una conexión si no ha sido suministrada por medio de una red real de un operador certificado por la GSMA.

producción dotados de perfiles de prueba. Esta solución no es la ideal, y el sector exige un enfoque más estándar.

Otra solución consiste en activar localmente el modo de prueba a través de un interface seguro (ins-trucciones AT, SPI, SSH, Adb, etc.).

So luc i ón Anr i t su /C O M P R I O N p a r a dispositivos M2M y de consumidor

No obstante, el uso del simula-dor de red MD8475 de Anritsu y el administrador de perfil de eUICC de COMPRION permite actualizar las eUICC y sus perfiles de forma inalámbrica por medio de una red simulada.

El administrador de perfil de eUICC de COMPRION simula un servidor de gestión remota con SM-SR y SM-DP (Subscription Manager Secure Routing y Subscription Ma-nager Data Preparation) y controla directamente el simulador de red de Anritsu.

Se pueden configurar diferen-tes redes directamente desde el interface gráfico de usuario sin necesidad de ser un experto en redes móviles para realizar una conexión. Entre las configuraciones de prueba se encuentran las opera-ciones de administración de perfil, un conjunto de funciones relacio-nadas con la descarga de un nuevo perfil en la eUICC y la verificación de su contenido. Este banco de

Esta arquitectura presenta difi-cultades para las pruebas de dispo-sitivos, ya que se basa en operado-res virtuales ficticios para estable-cer una conexión a los dispositivos de prueba, usando diversos perfiles de prueba a lo largo de toda la vida útil del dispositivo:• Durante el desarrollo del pro-

ducto para validar el juego de circuitos, las características de RF y los protocolos.

• A nivel de conformidad para cer-tificar los dispositivos en función del estándar.

• En la línea de producción para verificar que la calidad es uni-forme.

• En centros de reparación.

Desgraciadamente, el uso de certificados en tiempo real no per-mite el uso de simuladores de red en laboratorio. Una solución para que sea posible la comprobación un dispositivo durante estas etapas de la vida útil consiste en utilizar un certificado de prueba suministra-do y un perfil de prueba en UICC. Esto permite que los dispositivos se puedan conectar directamente a los simuladores de red. Recien-temente un grupo de trabajo de la GSMA ha trabajado en la definición del perfil de prueba a utilizar en las comprobaciones. También se está estudiando la metodología para adoptar un perfil de prueba o permitir un certificado de prueba. Una metodología habitual consis-te en utilizar lotes especiales de

Figura 3. Ejemplo de activación local para que una eUICC pase de su modo de funcionamiento en tiempo real al modo de prueba.



pruebas de laboratorio se usa, por ejemplo, en pruebas de conformi-dad para llamadas de emergencia automáticas (ERA-GLONASS GOST chapter 9).

El comprobador de señalización MD8475 es un simulador de esta-ciones base todo en uno, compati-ble con 2g/3G/LTE y anclaje 5G (5G anchor). Admite conectividad con la nube, VoLTE y procesamiento de llamadas. Se trata de una herra-mienta ideal para aquellas tareas de validación enlas que dispone-mos de todo tipo de trazas, desde la capa física a la capa IP.

comprobación de dispositivos mó-viles que usen eUICC M2M. Dichas técnicas varían dependiendo del fa-bricante de eUICC o del dispositivo. Sin embargo, una vez obtenidos el perfil y el certificado de prueba para un dispositivo, se puede esta-blecer el enlace de comunicación estandarizado para RSP de GSMA. La solución de Anritsu/COMPRION es la herramienta ideal para esta-blecer el enlace del RSP y compro-bar de forma exhaustiva este canal de comunicación y sus dispositivos en diversas aplicaciones, como los acuerdos de itinerancia.

Una ventaja importante de las redes de prueba es la posibilidad de configurar en la red de cual-quier código país para comprobar la itinerancia.

Esto mitiga la necesidad de realizar medidas en campo para comprobar la conmutación entre operadores a través de las fronteras nacionales.

Conclusión

Existen actualmente numerosas técnicas no estandarizadas basa-das en simuladores de red para la

Figura 4. Comprobación de eUICC para verificar una eUICC y dispositivo de prueba.

Figura 5. Interface gráfico de usuario para control de eUICC: actualización / carga / activación / desactivación / borrado, etc.

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Un mundo de contrastes y colores

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El término OLED (organic light emitting diode - diodo emisor de luz orgánico) es cada vez más co-mún en nuestra vida cotidiana, por ejemplo, con los teléfonos inteli-gentes (smartphones), que suelen contar con la actual tecnología AMOLED (OLED con matriz activa), que muestra la máxima resolución en la menor área activa.

Los distribuidores y las tiendas especializadas también están pro-mocionando los equipos OLED – con imágenes cada vez más nítidas y colores más reales. Los relojes inteligentes (smart watches) ofre-cen colores vivos y contraste alto, mientras que los displays de un hogar inteligente (smart home) proporcionan ventajas estéticas y táctiles. AMOLED ha conquistado de largo el sector del consumo y ahora se usa en un creciente nú-mero de aplicaciones.

Desde hace un t iempo, las pantallas OLED con matriz pasiva (PMOLED) son muy populares, por

Autor: Vincenzo San-toro, Senior Marketing Manager D i sp lays , Rutronik Elektronische Bauteile GmbH

ejemplo, en el sector industrial. Los colores vibrantes, los contrastes únicos y las resoluciones elevadas, así como un diseño funcional, ha-cen que sean muy atractivas para los desarrolladores de productos en entornos industriales, especialmen-te cuando se emplean como reem-plazo de un display LCD pasivo a la hora de mejorar la apariencia estética de la aplicación.

Estructura y colores de PMOLED

Un PMOLED consta de varias capas. Un ánodo representa la capa orgánica y el cátodo se coloca en filas formando ángulo recto con el ánodo. Ambas capas tienen una estructura tipo tira (strip-like). El control actual se consigue a través del ánodo y de la línea del cátodo,

Los OLED con matriz pasiva son soluciones de elevado contraste, delgadas y con eficiencia energética. Están siendo cada vez más usados en aplicaciones industriales. ¿Qué ventajas y desventajas ofrecen y cuándo tiene sentido utili-zarlo en un Proceso de Diseño

Figura 1. Los PMOLEDS se convierten en un reemplazo ideal de los LCD pasivos con el objetivo de mejorar la apariencia estética de los displays. (Fuente: Raystar).

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Pantallas OLED de matriz pasiva

(metering), que son cada vez más habituales en el sector industrial.

Con el propósito de cubrir toda la oferta de PMOLED, Rutronik co-labora estrechamente con Raystar, un reconocido fabricante de OLED. Su amplio catálogo incluye displays alfanuméricos con tamaños de 8x2 a 20x4 (filas y columnas) y la prác-tica totalidad de combinaciones de color. Raystar y Rutronik también proporcionan PMOLED gráficos COG (chip on glass) y COB (chip on board) con formatos de 0,49 a 5,5 pulgadas. Todos los productos estándar se pueden personalizar y así beneficiarse de unas posibili-dades casi infinitas del Proceso de Diseño que van mucho más allá de las funciones estándar.

En los próximos años, la evolu-ción en el campo de los PMOLED demostrará que esto es posible – de ser la tecnología de moda a la sustitución de los LCD pasivos. Los PMOLED ya tienen gran influencia en lo que se refiere al desarrollo del diseño y “llaman la atención” en todos las aplicaciones de visua-lización.

que activa el OLED en los respecti-vos puntos de intersección y genera la luz.

El rango de tamaños de PMO-LED abarca entre 1 y 5,5 pulgadas. Además, permiten una resolución de matriz de puntos alfanumérica y gráfica. El fondo de las pantallas siempre es negro, aunque los pixe-les se pueden visualizar en amarillo, azul, blanco, ámbar, azul cielo y verde. Sin embargo, a diferencia de la tecnología AMOLED, el de-sarrollador debe elegir un color al seleccionar el PMOLED.

Ventajas en el Proceso de Diseño

Los puntos clave hablan a favor de un PMOLED. Un factor es la baja altura de instalación de las pantallas. La tecnología self-illu-minating elimina la necesidad de retroiluminar el módulo de display. Como resultado, sólo se compone del cristal frontal y trasero y, por lo tanto, reduce el grosor de los LEDs a unos pocos milímetros.

Otras ventajas se encuentran en el ángulo de visión uniforme y en el elevado contraste. Cada PMOLED posee el mismo alto con-traste (2000:1) desde todos los lados, motivo por el que no hay ángulos de visión preferentes. Esto resulta particularmente útil si, por ejemplo, un display de estado lo controla o lee uno o más usuarios desde diferentes ángulos.

Además, el PMOLED es extrema-damente eficiente y proporciona la base necesaria para aplicaciones de bajo consumo. Sólo el píxel que tiene que iluminarse consume ener-gía, mientras que los pixeles “no luminosos” permanecen inactivos.

Los PMOLED son sensibles

Antes de decidir si un PMOLED es idóneo para una determinada aplicación, también resulta necesa-rio tener en cuenta los puntos débi-les de la tecnología, que incluyen, sobre todo, la vida útil y los efectos burn-in (pantalla quemada o fan-tasma). La vida de servicio de un PMOLED puede verse limitada por varios factores, ya que el material reacciona con mucha sensibilidad

ante la presencia de oxígeno y hu-medad, así como con temperaturas elevadas de manera continua. Por ende, un PMOLED no es idóneo en aplicaciones a plena luz del sol.

Los efectos burn-in, esto es, la quemadura de los compuestos de fósforo en la pantalla, se pueden producir si el display controla per-manentemente los mismos píxeles. Aquí se requiere un control variado y homogéneo para evitar el pro-blema.

El factor de coste también tiene un papel protagonista. Dado que la producción del display es muy compleja, un PMOLED todavía ne-cesita una mayor inversión que, por ejemplo, un LCD pasivo.

Más estét ica para muchas aplicaciones

La tecnología PMOLED es ideal en cualquier aplicación en la que el diseño deba ser más estético que el de un LCD pasivo. Está espe-cialmente indicada en contadores (metering), ya que los contadores de gas, electricidad o agua sólo demandan un display selectivo. Esta tecnología también resulta una opción idónea en termostatos, electrodomésticos o aplicaciones con displays selectivos de pequeño tamaño. Los PMOLED (todavía) no son ideales para displays de estado trabajando en 24/7 por la vida de servicio de esta tecnología.

A pesar de los obstáculos exis-tentes, la tecnología PMOLED sigue ganando popularidad. Los depar-tamentos de I+D de los fabrican-tes están trabajando en formas de extender la vida útil, minimizar los efectos burn-in y aumentar las resoluciones. Indudablemente, el mercado de la electrónica de con-sumo es el incentivo para el desa-rrollo de nuevas propiedades en los OLED – ya sea a través de OLED flexibles (por ejemplo, los smart watches) u OLED transparentes

Figura 2. Los productos de electrónica de consumo como los smart watches (relojes inteligentes) son los pioneros en el uso de los PMOLEDS. (Fuente: Raystar).


Desarrollo Electrónico

Plan de pruebas de dispositivos de radiofrecuencia

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El diseño de un dispositivo de radiofrecuencia es todo un reto. La elección de los componentes del sistema como antenas, receptores, microprocesadores, líneas de trans-misión y situación de los compo-nentes es complejo, pero no menos importante su validación. Un buen plan de pruebas sobre nuestro dispo-sitivo nos permitirá poder cuantificar mejor las prestaciones del diseño realizado y así poder certificar nues-tro módulo según las directivas de CEM y RED.

En el presente artículo se presen-tará un resumen de medidas a rea-lizar para asegurar que el producto pase con éxito las pruebas del labo-ratorio y tener una caracterización completa y rigurosa del producto. Todos estos resultados de laboratorio no tan sólo nos van a permitir obte-ner la certificación necesaria, sino que también nos permitirán poder tener una hoja de especificaciones y una caracterización completa del producto.

Todo el conjunto de pruebas a realizar sobre el dispositivo Wireless se suele agrupar en dos grandes tipos: • medidas pasivas, pruebas de

ensayo donde no necesitamos realizarlas con el dispositivo en situación de comunicación.

• medidas activas, pruebas de en-sayo donde sí que necesitamos realizarlas con el enlace de comu-nicación activo en el dispositivo.

Medidas pasivas

Dentro del dispositivo Wireless los principales elementos pasivos con mayor influencia en la funcionalidad del sistema son las antenas, filtros y líneas de transmisión hasta llegar al receptor. Para poder caracterizar los elementos pasivos tendremos que hacer uso de los parámetros [S], cámaras anecoicas y sistemas tridi-mensionales de medida de antenas. A partir de la medida de los pará-

metros [S] podremos conocer la im-pedancia de entrada de las antenas en el dispositivo, las pérdidas que introducen las líneas de trasmisión diseñadas y el aislamiento entre los diferentes servicios de radio dentro del dispositivo. En las cámaras ane-coicas con sistemas tridimensionales de medida podremos evaluar las prestaciones a nivel de radiación del dispositivo diseñado y su eficiencia.

Medida pasiva - Impedancia de antena (S11)

La figura 1 muestra una imagen del equipo necesario para poder medir la impedancia en frecuencia de una antena mediante parámetros [S] (medida de S11). El equipo que nos permite hacer esta medida es

un analizador vectorial, o también es más conocido con sus siglas en inglés “VNA” (Vector network analy-zer).

La medida de S11 nos permite hacer un balance entre la potencia directa y la reflejada en el puerto de antena y así conocer si la antena que instalamos en nuestro dispositivo está bien centrada en frecuencia.

La figura 2 nos muestra una ima-gen típica de medida del parámetro S11 para una antena de telefonía integrada dentro de un módulo de comunicaciones. Los valores de S11 se presentan en dB en todo el ran-go frecuencial. En aquellos puntos donde la impedancia de antena es óptima, el valor de S11 es menor de -10dB. Aunque el valor de -10 dB es el óptimo, el valor máximo

Autor: Francesc Daura L u n a , I n g e n i e r o Industrial. Director de la Consultoría Leedeo Engineering

Figura 1. Imagen medida [S11] en analizador vectorial (VNA).

Francesc Daura, Ingeniero Industrial, experto en compatibilidad electromagnética. Director de LEEDEO / CEMDALEnrique Martínez, Ingeniero de Telecomunicaciones, experto radio y directiva RED en LEEDEO / CEMDAL

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Figura 2. Medida de S11 (dB) para antena de telefonía integrada.

A u t o r : E n r i q u e Martínez, Ingeniero de Telecomunicaciones - LEEDEO / CEMDAL

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permisible en el puerto de antena es de -6 dB.

Medida pasiva - Aislamiento entre antenas (S21)

Cuando el dispositivo diseña-do incorpora más de un sistema de radio, como puede ser el uso simultáneo de telefonía (GSM) y po-sicionamiento (GPS), se ha de me-dir y validar el aislamiento entre las antenas de ambos sistemas. Se ha de considerar de diferente forma el nivel de aislamiento necesario entre antenas receptoras, respecto al ais-lamiento entre antenas receptoras y trasmisoras dentro de la misma tarjeta de circuito impreso (TCI).

En el caso de medir el aislamiento entre dos antenas receptoras, con un nivel de aislamiento compren-dido entre 10 y 20 dB es suficiente. Sin embargo, cuando se aproxima una antena trasmisora a una antena receptora, como es el caso de las aplicaciones con GPS y GSM, el nivel de aislamiento necesario debe ser mayor. Los valores de aislamiento ne-cesarios deben ser mayores a 40 dB.

Esto es así ya que el balance de potencia entre ambas antenas es muy alto, de tal forma que la poten-cia emitida por la antena trasmisora puede saturar el sistema receptor y perder sensibilidad. La figura 3 muestra una gráfica de medida de aislamiento entre antenas de tele-fonía y GPS donde se consiguen los 40 dB necesarios para que ambos sistemas puedan funcionar simultá-neamente.

Figura 3. Medida de S21 (dB) entre antenas integradas (Aislamiento GSM vs GPS).

Figura 4. Medida Tridimensional para eficiencia y ganancia de antena.

Igual que la medida de S11, la medida de aislamiento se debe rea-lizar con un analizador vectorial que disponga de 2 puertos de medida, tal y como se muestra en la figura 3.

Medida pasiva - Eficiencia de antena y ganancia

La eficiencia de antena es un fac-tor de mérito de su funcionalidad, que mide la capacidad de la antena a radiar energía al espacio sin perder esta energía por calentamiento (pér-didas óhmicas).

Idealmente, el valor de eficiencia de antena que nos interesará tener es de un 100%. Esto significa que toda la potencia que se entrega a la antena se radia sin ningún tipo de pérdidas. Pero no existe ninguna implementación real de una antena sin pérdidas, y los valores típicos de antenas de muy altas prestaciones pueden tener valores de eficiencia

entre el 70% y el 85 %. Como valor mínimo deseable de funcionalidad, un valor del 50% sería un rendi-miento mínimo aceptable para una antena integrada dentro de un dis-positivo radio.

Aunque el concepto de eficiencia es muy fácil de cuantificar desde un punto de vista numérico, ya que simplemente es el cociente entre la potencia que se le entrega a la antena y la potencia que finalmente radia hacia el espacio, su medida es muy complicada porque requiere de un sistema de medida tridimensional (3D).

La figura 4 muestra un sistema tridimensional de medida de ante-nas de la empresa Satimo (MVG). El principio de medida consiste en escanear la potencia radiada en toda una esfera de puntos alrededor de la antena bajo prueba, de tal forma que se puede conocer la potencia total radiada en esta esfera y com-pararla con la potencia entregada a la antena. Así, con el cociente entre potencia radiada y potencia entre-gada, se puede extraer la eficiencia del elemento radiante. Los sistemas de medida 3D también nos permiten conocer el diagrama de radiación que obtenemos una vez que la an-tena se integra dentro del dispositivo de radio y su respuesta de ganancia en frecuencia.

Disponer de uno de estos siste-mas en nuestro laboratorio es bas-tante imposible, tanto por coste como por espacio. Pero no es un problema, ya que existen laborato-rios cercanos en Europa que por un bajo coste nos permiten realizar este tipo de medida y saber si el diseño realizado es correcto.



speed downling packet acces), la velocidad máxima que alcanzan es de unos 20 Mbps en las mejores condiciones.

Con el estándar 4G (LTE) apareció el nuevo reto de poder subir las tasas de trasmisión hasta los 100Mbps, lo que era inalcanzable con el uso de una sola antena en el terminal y requiere el uso de como mínimo 2 antenas simultáneas. Como ya sabemos, la tendencia del mercado es cada vez más subir estas tasas de trasmisión.Con la aparición del 5G nos podremos encontrar con dis-positivos que necesiten de 4 o más antenas simultáneas para alcanzar velocidades entre los 300Mbps y 1Gbps.

Cuando en el dispositivo de ra-dio tenemos que integrar más de una antena para el mismo servicio debemos hacer una medida de co-rrelación entre grupos de 2 antenas (Factor ρ o Factor de correlación). Esta medida parte de la medida tri-dimensional completa del diagrama de radiación de ambas antenas en el dispositivo de radio y aplica la fórmula descrita en la figura 6.

Con esta fórmula se está cuan-tificando la similitud de las señales recibidas en el sistema MIMO cuan-do las 2 antenas estén funcionando simultáneamente. Lo que nos inte-resa, para maximizar las prestacio-nes, es que ambas antenas estén lo menos correladas posible, y esto se consigue cuando el valor de ρ es muy pequeño. Actualmente, como valores de especificación para diseño MIMO entre 2 antenas, se ha de con-seguir que el factor de correlación (ρ) no sobrepase el valor de 0,5 en ningún punto.

La figura 5 muestra un eje de valores entre porcentaje de eficiencia y su valor en dB. Como se puede ob-servar, una antena de una eficiencia de radiación del 80% supone una eficiencia de -1 dB y una antena con una eficiencia de radiación del 50% supone una eficiencia de -3dB.

Como balance global se define la “eficiencia de radiación”, donde se superpone la eficiencia de antena con la medida de S11 en dB y sus equivalentes pérdidas de retorno (RL [ dB ]). Así, por ejemplo, para una antena de eficiencia del 70% y S11 = -6dB (RL = -1.2 dB) se obtendrá una eficiencia de radiación de -3 dB:

ηa = 70 % → Pérdidas por radiación 1,5 dB

S11 = -6dB → Pérdidas por desadaptación 1,2 dB

Eficiencia de radiación = = -1.5 dB -1.2 dB ~ - 3 dB

Medida pasiva - Sistemas MIMO: factor de correlación

Dada la alta tendencia que ac-tualmente tienen los dispositivos de radio a necesitar de elevadas tasas de trasmisión en Mbps, nos encontra-mos, especialmente en aplicaciones de telefonía 4G/5G y Wifi de alta velocidad la necesidad de tener que instalar de 2 a 4 antenas por Circuito integrado (CI) trasmisor/receptor.

Figura 5. Rango de pérdidas según eficiencia de antena y S11 (dB).

Figura 6. Factor de correlación entre antenas (Sistemas MIMO).

Estas configuraciones con antenas redundantes sobre el mismo servi-cio radio, se conoce como sistemas MIMO.

Un ejemplo claro de esta tenden-cia la observamos en la telefonía móvil. Inicialmente, las versiones de telefonía 2G conseguían tasas no su-periores a los 300 Kbps, consecuen-cia básica de que los sistemas de 2G se diseñaron para la trasmisión de voz y no de datos. Posteriormente, con la aparición de UMTS (Universal Mobile Telecommunications system) aparece la tercera generación móvil (3G) con velocidades de hasta los 800kbps. Si bien la tecnología 3G mejoró mucho en los últimos años para mejorar sus prestaciones con los sistemas HSDPA y HSDP+ (High

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Medidas activas

Con las medidas pasivas podemos identificar componentes pasivos den-tro del dispositivo de radio con un mal funcionamiento, pero siempre tendremos que acabar haciendo una prueba completa de todo el sistema de comunicación en condiciones rea-les de funcionamiento.

Todas las pruebas que realicemos con el módulo alimentado y estable-ciendo una comunicación real con otro dispositivo, las clasificaremos como medidas activas. Dentro de las medidas activas también haremos una subclasificación: Medidas con-ducidas y radiadas.

Medidas activas - Conducidas

Un primer nivel de validación del dispositivo de radio es el conocido

como “medida a pie de radio” o “medida activa conducida”. En esta medida desconectaremos todas las antenas integradas dentro del dis-positivo y conectaremos el equipo de medida mediante un cable coaxial directamente a la entrada del CI emi-sor/receptor (Figura 7).

El equipo que necesitamos para poder realizar las medidas activas es bastante más complejo que el usado en las pasivas (VNA). Este equipo se conoce con el nombre de “radioco-municador” o “radio tester”. Es un equipo que nos permite generar y re-cibir la señal de radio del estándar a probar (GSM, Wifi, Bluetooth, etc.) e inyectárselo directamente al disposi-tivo de radio. Con el “radiocomunica-dor” podemos controlar parámetros del enlace como el nivel de potencia, la longitud de tramas enviadas y la calidad de la señal recibida.

Al igual que nos sucede con los sistemas de medidas 3D de antenas, este equipo suele ser de un elevado coste de compra, sin embargo, su alquiler durante un periodo limitado de tiempo para poder hacer la vali-dación del producto es asequible y es una opción viable.

Con la medida conducida, los 2 principales parámetros a obtener son: Potencia máxima trasmitida y sensibilidad conducida.

La potencia máxima trasmitida nos permite evaluar que el CI tras-misor seleccionado entrega los va-lores especificados en el estándar de comunicación y que su máscara de trasmisión está dentro de los valores normativos.

La sensibilidad conducida nos permite evaluar que el chip receptor seleccionado obtiene los valores de sensibilidad especificados por el es-tándar de comunicación.

La figura 8 muestra un resumen de resultados obtenidos en las me-didas conducidas en un modem de telefonía que soporta los estánda-res 2G/3G/4G. La potencia máxi-ma trasmitida es de 33 dBm para el standard 2G y 24 dBm para los estándares 3G y 4G. La sensibilidad conducida es de -110 dBm para los estándares 2G,3G y de -95 dBm para el estándar 4G.

Medidas activas - radiadas

Un buen rendimiento radiado es crítico para el funcionamiento efectivo de un dispositivo radio en las redes actuales. A medida que los dispositivos se hacen más pe-queños, el rendimiento irradiado a menudo puede verse comprometido. Por ejemplo, lograr una antena efi-ciente en un tamaño pequeño y en múltiples bandas de frecuencia es una tarea difícil. La caracterización completa y precisa del rendimiento irradiado permite a los fabricantes de dispositivos y operadoras de te-lecomunicaciones asegurar el buen funcionamiento de los dispositivos de radio dentro de las limitaciones de un determinado diseño de red celular.

En general, la PIRE de pico (Poten-cia Isotrópica Radiada Equivalente) no es una buena indicación de la calidad obtenida en la conexión ina-lámbrica. Por ejemplo, si el patrón de

Figura 7. Imagen medida activa conducida con “radiocomunicador”.

Figura 8. Potencia trasmitida y sensibilidad conducida medida en un modem de telefonía 2G/3G/4G.



se debe al ruido propio existente en la placa del receptor, o a las señales espurias del mismo transmisor, que se irradian de regreso al receptor. La sensibilidad del receptor se medirá con el transmisor ajustado en la sa-lida a la máxima potencia permitida por el EBP (Equipo Bajo Prueba).

La figura 9 muestra el “set-up” para la realización de las medidas activas radiadas en cámara anecoica según el plan de pruebas de CTIA OTA y la figura 10 una implementa-ción real de una cámara anecoica de medida activa 3D.

Emisiones radiadas (CEM armonizada con RED)

Hemos descrito toda la secuencia de pruebas a realizar para compro-bar el buen funcionamiento de to-dos los elementos de la cadena de radio en el dispositivo de radio. Pero no hemos de olvidar que nuestro módulo de comunicación también debe ser conforme con las normas de compatibilidad electromagnética (CEM), sin ser susceptible a emisio-nes de otros equipos y no causar interferencias a otros equipos. La norma que mejor recoge todo el tipo de ensayos que deben ser aplicados a los dispositivos de radio desde el punto de vista de la CEM es la norma EN 301 489 -1.

En general, de todos los ensayos de CEM a realizar sobre el módulo de comunicaciones, la prueba más crítica es la medida de las emisiones radiadas del dispositivo. Todas las protecciones que se realicen en el dispositivo para mejorar el nivel de emisiones van a contribuir al mismo tiempo a mejorar los resultados del resto de los ensayos.

La figura 11 muestra el “set-up” utilizado para realizar la medida de emisiones radiadas de un dispositivo de radio. Los trasmisores del disposi-tivo pueden generar armónicos fuera de la banda de trabajo del emisor. Si el diseño no es correcto, estos armónicos estarán por encima de los límites establecidos por la norma de CEM en emisiones radiadas (EN 301 489 -1).

Para conseguir que los armónicos fuera de banda no obtengan valores superiores a los especificados en la norma, es importante seguir todas

radiación del sistema de antena del dispositivo de radio es altamente di-rectivo, la PIRE máxima sería alta (ya que la ganancia de la antena es alta en una dirección), pero la cobertura sería pobre en otras direcciones.

Para el dispositivo de radio, el me-jor diseño será aquel que maximiza la cobertura espacial del sistema de antena en todas las direcciones del espacio. Así, el usuario no tendrá que apuntar la antena en una direc-ción particular para obtener un buen rendimiento del enlace radio.

Desde una perspectiva de ren-dimiento del dispositivo en trans-misión, la medición de la PIRE pro-medio es más significativa y es co-nocida como la medida de “TRP” (Total Radiated Power) del dispositivo de radio. El rendimiento del recep-

tor, o EIS (Sensibilidad isotrópica efectiva) es tan importante como el rendimiento del transmisor. El mal rendimiento en la recepción del dispositivo de radio hará que el usuario del dispositivo obtenga una baja calidad en la señal de voz o una baja velocidad de trasmisión de datos digitales. Esto también puede hacer que la unidad del abonado pierda la señal de la estación base, resultando en la terminación abrupta de la llamada. Desde una perspectiva de rendimiento del dispositivo en la recepción, la medición de la EIS promedio es más significativa y es conocida como medida de “TIS” (Total Isotropic Sensitivity).

Una causa frecuente de pérdida de sensibilidad en un sólo canal, o una pequeña cantidad de canales,

Figura 10. Imagen de cámara para medidas activas radiadas (TIS , TRP).

Figura 9. “Set-up” para medidas activas radiadas.

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las prácticas de buen diseño de CEM en el dispositivo, con el número ade-cuado de capas en la TCI, condensa-dores adecuados de desacoplo y un elevado aislamiento entre antenas de radio que operen simultáneamente en el dispositivo.

Para poder realizar la medida de emisiones necesitaremos situar 2 antenas dentro de la cámara. Una antena estará dedicada a generar el enlace de comunicación con el dispositivo radio y la segunda será para hacer la medida de las emisio-nes radiadas por el dispositivo radio.

Conclusiones

Planificar durante el desarrollo de nuestro dispositivo de radio toda la secuencia de pruebas necesarias para validar el diseño de todos los componentes radio incorporados, nos permitirá poder realizar con mayor seguridad las pruebas de la-

boratorio y conseguir certificar el dispositivo según las directivas de CEM y RED.

Como instrumentos básicos para poder hacer una evaluación pre-via de prestaciones del dispositivo, necesitaremos analizadores de red vectoriales (VNA) y emuladores de estándares de comunicación (Radio-comunicadores). Con los analizado-res vectoriales podremos hacer todas las medidas pasivas de validación sin cámara anecoica. Con los ra-diocomunicadores, de igual forma, podremos realizar todas las medidas activas que no necesitan de cámara anecoica.

Siempre nos quedará una última parte de la validación donde debe-remos recurrir a los laboratorios que disponen de cámaras anecoicas y sistemas de medida tridimensionales para medir la ganancia, la eficiencia de las antenas pasivas y las medidas activas de TIS (Total Isotropic Sensi-

tivity) y TRP (Total Radiated Power). Con el informe del laboratorio po-dremos comprobar si nuestro dis-positivo tiene un buen rendimiento radiado y cumple con los valores es-pecificados según la normativa CTIA OTA. Un buen rendimiento radiado es crítico para el funcionamiento efectivo de un dispositivo de radio en cualquier red de comunicación. Con ello podremos obtener la certi-ficación RED.

El aislamiento entre las antenas de los diferentes servicios, el tra-zado de las lineas de trasmisión en la placa, el número de capas y los condensadores de desacoplo son parámetros de diseño que deben estar bien dimensionados para que el dispositivo de radio también pase la Directiva CEM.

Desde el punto de vista de la CEM, el dispositivo de radio con los trasmisores que incorpora, puede te-ner armónicos fuera de la banda de operación con un nivel radiado por encima de los límites de la norma EN 301 489 -1. No por el hecho de que integremos en nuestro producto uno o varios trasmisores ya certificados (Marcado CE), podremos asegurar que el conjunto de trasmisores den-tro de nuestra placa también pasa-ría la certificación para el marcado CE completo de nuestro producto. Estamos obligados a volver a com-probarlo realizando las medidas del producto completo en el laboratorio.

Después de obtener la certifica-ción del laboratorio de CEM/RED estamos obligados por la Directi-va RED a publicar que tenemos la certifiación RED en nuestra web de empresa, como fabricantes del pro-ducto radio que deseamos vender.

Figura 11. “Set-up” de medida de espurios radiados en una cámara anecoica.

REFERENCIAS

• CTIA – “Test plan for wireless device over-the-air performance”. V 3.7.1. February 2018

• ETSI EN 301 489-1. “Electromagnetic compatibility (EMC) standard for radio equipment and services”.

• www.satimo.com

• www.rohde-schwarz.com

• RED/EMC Directives and Certification guide. Dekra Testing and Certification, S.A.U.

• Measurement of mobile antenna systems.Hiroyuki Arai. Artech House 2013.

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