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IoT y domótica avanzan gracias a modernos MCUs

La interconectividad e inteligencia doméstica mejoran y derivan en más tecnologías conforme los microcontroladores se vuelven más robustos y capaces para procesar más datos a un menor consumo de energía y tamaño.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Los avances en microcontroladores y sistemas en chip (SoC) han permitido emerger a dos industrias altamente prometedoras para los siguientes años: Internet de las Cosas (IoT) y domótica.

IoT y domótica avanzan gracias a modernos MCUs

La presión ejercida por la industria para evolucionar las tecnologías en comunicación, hardware y software integrados en chips de procesamiento ha sido pieza fundamental para la materialización de nuevos sistemas inteligentes, y aunque en la industria diversos fabricantes ofrecen sus respectivas soluciones en este sector, solamente el ingeniero a cargo de un proyecto puede definir el tipo de hardware que implementará según los requerimientos técnicos del sistema.

Entre las compañías que ofrecen microprocesadores para sistemas inalámbricos y tamaños diminutos se encuentran firmas como Freescale Semiconductor, ahora propiedad de NXP Semiconductor; asimismo Texas Instruments, Atmel, MediaTek o Marvell Semiconductor, de éste último tomaremos como ejemplo uno de sus más recientes componentes que, al igual que sus competidores han logrado añadir excelentes recursos de conectividad y procesamiento.

Recientemente Marvell presentó su gama de microcontroladores (MCUs) 88MZ300, un Sistema en Chip (SoC) compatible con el estándar IEEE 802.15.4 (ZigBee 3.0) y que presumiblemente ostenta el doble de capacidad en transmisión de datos y un 50% menos consumo de energía en comparación con sus predecesores 88MZ100.

Marvell 88MZ300
Microcontrolador Marvell 88MZ300, desarrollado para la industria IoT.

Uno de los rasgos particulares que los ingenieros desarrolladores buscan en esta clase de soluciones es el nivel de escalabilidad tecnológica de los dispositivos. Por ejemplo, que el sistema esté diseñado para migrar de redes inalámbricas según la conveniencia del sistema, programándolo para que salte de WiFi a ZigBee y viceversa según convenga, puede ser un elemento altamente valorable para los desarrolladores e integradores de sistemas electrónicos domésticos.

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Las características técnicas más rescatables de los microcontroladores 88MZ300 es que su implementación puede ser llevada a cabo en sitio, lo que permite ejecutar código directamente desde la memoria Flash y con ello reducir los costos operativos. Al poseer memoria Flash, también se puede incrementar el tamaño del código expandiendo la memoria para integrar aplicaciones más robustas y así obtener mayores funciones.

Wearables MCUs
Los microcontroladores y SoC que han construido +últimamente diversos fabricantes utilizan tecnología del licenciador ARM, compañía que ha enfocado en los últimos años sus esfuerzos para cubrir estos mercados emergentes

De acuerdo al reporte de Marvell estos SoC requieren 8.5 mA en modo de recepción, 26 mA en transmisión y 1 uA en modo ‘standby’, mientras ocupan un suministro voltaico de 1.8 V a 3.6 V. Este dispositivo además coexiste con bandas ISM 2.4 GHz en donde WiFi y Bluetooth residen, así como la banda WiFi ACI que alcanza los 56 dBc.

Con un presupuesto de enlace de 120 dBc (+13 dBm Tx y -107 dBm Rx) y una amplificación de potencia de 13 dBm, el SoC 88MZ300 permite a los aparatos inalámbricos tanto a los destinados para el IoT como al entorno doméstico inteligente, extender sus radios de operatividad, incluso penetrar obstáculos y trabajar mucho mejor en condiciones donde hay interferencia.

Otro recurso importante en el que debemos centrar la atención es la capacidad de memoria que tienen los nuevos chips de procesamiento, en este caso Marvell decidió integrar 512 Kb de memoria Flash, 160 Kb de SRAM y un arreglo para periféricos.

MCUs Atmel
Atmel es otro fabricante que ha evolucionado sus productos adelantándose a la llegada de ‘smart home’ e IoT

El diseño de PCB también incide en el desarrollo del proyecto ya que el formato de encapsulado que ofrezcan los fabricantes impactará en los requerimientos del sistema, en el caso de los nuevos SoC de Marvell vienen en una conformación tipo QFN 32 de 5 x 5 mm.

La industria de Internet de las Cosas así como la domótica son mercados íntimamente vinculados que habrán de revolucionar la manera en cómo se diseñan los sistemas electrónicos, y de acuerdo a especialista de firmas consultoras, además de generar multimillonarias derramas económicas, creará un nuevo modelo de vida más sofisticado para la sociedad en el que la automatización y las redes inalámbricas serán emblemas de estas nuevas tecnologías.

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