Para medir la distancia entre dos puntos de forma inalámbrica hay dos formas posibles: midiendo el retardo de propagación de una señal que viaja a una velocidad de propagación conocida y/o midiendo la atenuación de una señal por el efecto de la distancia.

Como ejemplo que utilice el retardo de propagación tenemos el GPS, es muy complejo y poco preciso porque son distancias muy largas y porque la señal de radiofrecuencia se propaga a la velocidad de la luz y es difícil medir retardos de esa magnitud. La velocidad del sonido es muchísimo menor. Es más fácil y preciso medir los retardos de una señal de ultrasonidos en distancias cortas.

Hay dos formas de medir los retardos de propagación. Una como el sónar o radar en el que se envía una señal y se cuenta el tiempo que tarda en recibirse el eco. En este caso el retardo de propagación es el doble, el de ida de la señal y el de vuelta del eco. El objeto a localizar es el sónar y las balizas son las paredes cuya ubicación es conocida..

En este caso, el objeto emite y recibe. En la otra forma de medir el retardo de propagación, las balizas sólo emiten y el objeto sólo recibe. En este caso emisor y receptor tienen que estar sincronizados para que el receptor sepa cuando tiene que empezar a contar el retardo.

Por ejemplo el GPS tarda en arrancar porque antes tiene que sincronizar la hora con la que tienen los satélites. En mediciones con ultrasonidos se suele usar un segundo medio más rápido como la radiofrecuencia que va a la velocidad de la luz para enviar la sincronización.

Un ejemplo de esto es el Cricket Indoor Location System, tienen videos interesantes de demostración del sistema.

La otra forma de medir la distancia entre dos puntos se basa en la atenuación de una señal de radio por el efecto de la distancia, el "path loss". La atenuación se mide a través de la señal RSSI (Received Signal Strength Indication) que indica la intensidad de la señal recibida.

Hay muchos sistemas de localización que utilizan dispositivos de radiofrecuencia ya existentes, como la localización por GSM, WI-FI o Bluetooth... Estas redes no se diseñaron expresamente para éste fin y por tanto no son presisas, aunque cada vez lo son más.

En ejemplo de localización de dispositivos WI-FI en base a puntos de acceso es Ekahau.

Actualmente están saliendo nuevos protocolos inalámbricos como IEEE 802.15.4a y nuevas capas físicas y sistemas de modulación como UWB (Ultra Wide Band) que sí han tenido en cuenta la utilidad de localización en la fase de diseño.

Chipcon tiene un sistema basado en ZigBee con el Location Engine licenciado por Motorola implementado en Hardware. El CC2431, para un área de 64x64 m. y una resolución de 0,5 m. consigue una precisión menor a tres metros.

Según la Wikipedia , "Un fractal es un objeto geométrico cuya estructura básica se repite en diferentes escalas. En muchos casos los fractales pueden ser generados por un proceso recursivo o iterativo capaz de producir estructuras autosimilares independientemente de la escala específica".

Las curvas fractales se pueden crear partiendo de una línea recta, retorciéndola recursivamente. La curva de Hilbert tiene la peculiaridad de que independientemente del número de iteraciones, la línea nunca se corta y siempre está acotada en el mismo área. Cuanto más se itere más rellenado estará el área.

Fractus ha aplicado la curva de Hilbert al diseño de antenas. La curva es un conductor de una longitud de la cuarta parte de la longitud de onda. La ventaja es que este monopolo no tiene forma regular alguna y ocupa una superficie muy pequeña.

Quien esté buscando módulos Bluetooth que implementen el serial port profile (SPP) sencillos y baratos para pequeños proyectos que pruebe los de Free2Move .

También los tienen a buen precio en formato plug para reemplazar un cable serie en productos ya terminados.

Y para proyectos mas complejos como SBCs (Single Board Computer) con Linux o uCLinux aconsejo utilizar un simple dongle USB y manejarlo a nivel HCI con el stack BlueZ .

11 meses despues del artículo sobre ZigBee todo sigue igual; parado. No han actualizado las especificaciones aunque se empieza a hablar de Enhanced-ZigBee y de IEEE 802.15.4-2006.

Desde que Texas Instruments compro Chipcon que era el que mas estaba moviendo el asunto todo esta congelado.

Pero la idea de las redes de corto alcance y bajo consumo no es mala y tiene mucho potencial si se orienta al consumo y ocio. Asi, Nokia se ha lanzado de lleno a definir su propio estándar.

Nokia se ha juntado con proveedores de tecnología como CSR, Broadcom y Nordic Semiconductor para lanzar Wibree . Viene a ser una version reducida del Bluetooth, mas barata, orientado a pequeños dispositivos con autonomía de varios años.

Un ejemplo, sensores para deportistas como el Nike+iPod o los relojes de Polar Electro y Suunto. Curiosamente estos tres utilizan tecnología de Nordic y alguno es miembro del Wibree.

Otro ejemplo son los pequeños gadgets que te avisan de una llamada o un SMS recibido o simplemente teclados y ratones inalámbricos.

Una característica interesante es que CSR, fabricante mayoritario de Transceivers y SoC's para Bluetooth va a sacar dispositivos duales con lo que en moviles y PDAs la bill-of-material adicional sera cero, solo software.

Creo que Wibree va a triunfar porque parte de un concepto bien definido, no como Zigbee que en teoria sirve para todo pero de momento no vale para nada. Además Nokia se ha rodeado de los mejores.

Mas vale que ZigBee mueva ficha pronto si no, se quedará en papel mojado y IEEE 802.15.4 solo se utilizará para robots y "motes" inteligentes.

Hasta hace bien poco la gente quería un movil con bluetooth, aunque no sabía que es ni para que sirve. Bien, pues esto mismo está pasando con ZigBee .

Un empresario que va a sacar un producto al mercado pide al que lo va a desarrollar que utilice ZigBee, simplemente porque es una palabra de moda auque él mismo no sabe lo que es.

En el mundo de las comunicaciones inalámbricas de corto alcance y bajo consumo hay básicamente tres opciones: utilizar un protocolo propietario hecho a medida, utilizar ZigBee o utilizar el open-source TinyOS .

Respecto a las frecuencias de uso libre a utilizar hay dos: 434/868/915 MHz. y 2.4 GHz. La primera tiene más alcance y la segunda más velocidad. Hay varios fabricantes de transceivers para estas frecuencias como Nordic Semiconductor o Chipcon.

ZigBee utiliza el IEEE 802.15.4 . Ambos estandares no están para nada maduros y sus especificaciones de momento no son concisas. Mucho peor está el tema en el nivel físico a 868/915 MHz. asi, hoy en día ningun fabricante de semiconductores vende productos para esta frecuencia.

El IEEE 802.15.4b está haciendo un gran trabajo mejorando y clarificando el 802.15.4-2003, resolviendo ambiguedades y reduciendo la complegidad innecesaria, sobre todo en el PHY 868/915 MHz. que ahora utiliza codificación PSSS. Estará listo próximamente.

A corto plazo, bajo esta nueva especificación, Chipcon va a sacar al mercado el CC1120 y CC1130: Transceiver y SoC ZigBee 868/915 MHz. respectivamente.

Y a largo plazo, como el PHY 2.4 GHz. y el nuevo PHY 868/915 MHz. se parecen mucho, se espera que aparezcan transceivers duales, capaces de operar en ambas frecuencias.

IPC@CHIP SC1x ahora toca el turno de hablar de su hermano mayor el SC1x3. Éste corre a 96MHz, tiene 8 MB de RAM, 8 MB de Flash, 4 puertos serie, 2 Ethernet, 2 CAN, SPI master/slave por hardware, USB host/device y algo más que me habré dejado en el tintero. El espacio de direccionamiento lo han ampliado a 24 bits para poder manejar más memoria, con lo cual los programas para la plataforma SC1x hay que recompilarlos con Paradigm C++.

Respecto al software, la API es compatible con la anterior, han añadido IPv6 y seguridad SSL. Se presenta en un encapsulado BGA de 177 bolas. El precio sigue siendo caro, si además añadimos el pastón que cuesta el compilador, veo dificil llegar a utilizarlo para algun producto comercial.

Esto era así hasta que indagando por la Web encontré el Lantronix DSTni-EX, un micro tan parecido al multichip SC1x3 que necesariamente debería estar dentro de él. Y así es, Frank v. Münchow-Pohl me sacó de dudas al enviarme esta foto.

Ahora la cosa es muy diferente, este chip cuesta la quinta parte que el SC1x3. La licencia del software es gratuita aunque todavía desconozco su calidad. Si no me convence, se podría pagar la licencia a BECK para seguir utilizando su software y asunto resuelto.

El controlador IPC@CHIP SC12 reúne en un solo chip una CPU de 16 bit 80186 a 20 MHz, 512 Kbytes de memoria RAM, 512 Kbytes de memoria FLASH y puerto Ethernet 10BaseT entre otros. Éste multichip viene encapsulado en un DIL32 y no necesita de circuitería adicional, lo que simplifica el diseño del PCB y permite ser usado en prototipado rápido.

Respecto al software, cuenta con sistema operativo multitarea en tiempo real, sistema de ficheros, pila TCP/IP y servidores WEB y FTP entre otros. Contiene una buena documentación apoyada por muchos ejemplos y además dispone de un buen soporte en su página web. La API para el manejo del hardware es a base de las clásicas interrupciones, pero se dispone de una librería en C que libera al usuario de la necesidad de programar en ensamblador.

Como la plataforma es tipo x86 con sistema operativo compatible MS-DOS, la metodología de programación es muy madura y de sobra conocida por ser la utilizada para crear aplicaciones para PC antes de la llegada de Microsoft Windows. La programación se hace con viejos compiladores como Borland C++, apoyados de novedosas herramientas para la depuración remota como Debug@CHIP. Todo esto hace que sea la plataforma ideal para el desarrollo rápido de productos con conexión a la red con gran robustez y en tiempo mínimo.

La única pega de este sistema embebido es su precio. Muy interesante para prototipado, pero prohibitivo para producción.