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Cómo crear prototipos ZigBee-Nube para IoT

El Internet de las Cosas ya toca a la puerta de la industria y para muchos especialistas la red inalámbrica por excelencia será ZigBee, por lo que Digi International ha revelado una plataforma ‘All-in-One’ para prototipar sistemas de manera sencilla.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

En el mundo donde los sensores sean un bloque más en el diseño arquitectónico de las viviendas, existe un protocolo que al decir de muchos expertos de la industria electrónica, gobernará en este sector: las redes ZigBee, es por ello que la familiarización desde ahora con esta tecnología será de capital importancia para cualquier fabricante o incluso prestador de servicios que desee beneficiarse de este mercado altamente lucrativo.

Cómo crear prototipos ZigBee-Nube para IoT

Al visualizar esta tendencia emergente, la compañía fabricante Digi International presentó la plataforma de desarrollo XBee ZigBee creada como una herramienta multifuncional para el diseño de hardware M2M (Máquina-a-Máquina) y sistemas de redes IoT con conectividad a la Nube.

De acuerdo al fabricante el kit es lo suficientemente simple de utilizar que cualquier persona sin la necesidad de que posea conocimientos técnicos en ingeniería pueda diseñar sus redes y conectarlas a la Nube en un lapso no mayor a 30 minutos, pero también ofrece una versión más flexible para profesionales que desean construir sus prototipos implementando programación avanzada y recursos de ‘Cloud Computing’.

El kit comprende de una pasarela para conectarse a Ethernet/WiFi, un módulo Pro ZigBee de 2.4 GHz, una tarjeta de desarrollo con área adicional, cableado, fuentes de energía, componentes básicos para el prototipado tales como cables de dos terminales, resistencias, LEDs, relevadores, potenciómetros y sensores de temperatura, así como ejemplos disponibles para configurar los módulos.

Redes ZigBee
Las redes locales de rango corto o intermedio serán pilares en el despliegue del Internet de las Cosas
Kit ZigBee
El kit Digi XBee pretende simplificar el diseño y construcción de redes domésticas con conectividad a la Nube

“El estándar inalámbrico ZigBee es una opción popular para una amplia variedad de aplicaciones que requieren bajo consumo de energía, redes flexibles y de rango intermedio que resulten fáciles de instalar, configurar y mantener. Con todo, ZigBee carece de un requisito crucial para muchas aplicaciones: conectividad nativa de IP. En respuesta a esto, la plataforma Digi XBee ofrece su propio ‘Gateway’ para que docenas de dispositivos ZigBee sean conectados transparentemente a Internet”, menciona el comunicado de la empresa.

Añadir conectividad a la Nube no es una labor fácil, pues requiere de técnicas aplicadas que resultan complejas y mucha inversión de tiempo. Aunado a esto, el profesional que se especializa en este campo debe estar familiarizado con las APIs de cada sistema, la programación en el lenguaje adecuado, y asegurar que el hardware seleccionado sea lo más compatible posible con el software, sin olvidar de las cláusulas de usabilidad bajo los términos de los licenciadores de tecnología y otros factores que, de no entenderlos y llevarlos a buena práctica, pueden convertirse en obstáculos para los técnicos y retrasarían más de la cuenta la entrega del proyecto hasta por meses de lo previsto y solo para crear el primer prototipo funcional.

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Módulos ZigBee
En el kit se pueden seleccionar módulos con diferentes configuraciones de pines

Lo que busca esta compañía es precisamente simplificar las labores de desarrollo de sistemas ZigBee mediante una plataforma pre-configurada que reúna todos los instrumentos necesarios para que el usuario o el ingeniero a cargo se salte la fase de preparación de las herramientas base y solo se dedique a construir su prototipado, acortando los ciclos de semanas o meses a horas o minutos, dependiendo del sistema. La plataforma se define como un todo-en-uno debido a que se segmenta de la siguiente forma:

Despliegue y configuración geométrica.- La tarjeta viene en dos presentaciones de hardware: “Through-Hole” y “Surface-Mount”. Incluye un socket de 20 pines para TH y 37 pads para SMT, logrando de acuerdo a la información del fabricante el mínimo espacio en la placa base. El perfil permite intercambiar los módulos XBee y establecer un prototipo para bajo o alto volumen de producción. Los módulos de RF pueden soportar frecuencias de 2.4 GHz, 902 - 928 MHz y 865 - 868 MHz.

Gateways y módems.- Los sistemas resultantes pueden funcionar con dispositivos conectados a la Nube, WiFi o Ethernet. La plataforma está desarrollada con base al lenguaje de programación Python y puede ejecutar aplicaciones de manera local y al mismo tiempo enlazarlas con redes activas cercanas.

Controlador Etherios
Controlador Etherios para conectar las redes a la Nube

Los módems de RF son pequeños, y de acuerdo a la compañía registran niveles bajos de consumo energético, además para fines industriales el usuario puede habilitar las variantes de comunicación RS-232, RS-485 y puertos USB. Esta función otorga la capacidad de convertir sistemas convencionales con cables en sistemas inalámbricos simplemente conectándolos a la plataforma de desarrollo.

Servicios de Nube.-El módulo controlador de conectividad a la Nube de XBee es provisto por la firma Etherios. El dispositivo Cloud puede actualizarse descargando las APIs disponibles desde el portal de la compañía desde donde también pueden utilizarse ejemplos de programación y software para la personalización de los sistemas. Los módulos ofrecen un perfil de seguridad embebido para administrar la escalabilidad y el número de dispositivos conectados, así como su integración vía remota desde pasarelas de Digi.

El kit ya se encuentra disponible en la página de Internet de la compañía a un precio de 199 dólares. Para mayor información puede visitar el sitio Web: http://www.digi.com/pdf/xbee-zigbee-cloud-kit.pdf

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