Revista Española de Electrónica - Diciembre 2019 by Monolitic

REVISTA ESPAÑOLA DE

MÁS DE 64 AÑOS AL SERVICIO DEL SECTOR ELECTRÓNICO

Diciembre 2018 / número 769

Ha llegado el momento de adelantar el reloj Ediciones Técnicas REDE

Revista Española de Electrónica

www.redeweb.com electronica@redeweb.com

Actualización del firmware en el campo mediante un microcontrolador de la modo DFU Los ojos y los oídos de IoT Alta densidad de potencia, diseño de fuentes de alimentación más sencillas

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Sumario

12/2018 769

Revista Española de

electrónica Noticias La electrónica del futuro es inteligente, segura y sin riesgos............................................................

Gane una tarjeta de desarrollo dsPIC33CH de Microchip................................................................. 10 El desarrollo de nodos remotos para Internet de las Cosas se acelera gracias a la familia de SiP LoRa® con el menor consumo del mercado............................................................................................... 10 Fuente carril DIN de 150W ultracompacta...................................................................................... Actuador conmutado universal de 8 canales KAA-8R...................................................................... Convertidor con amplio rango de entrada (200-1100Vcc) y 120W..................................................

12 12 12

RS Components presenta la interfaz de Ethernet industrial compacta y de alto rendimiento de HARTING 14 RS Components amplía su cartera de iluminación LED con dispositivos Osram de alta potencia....... 14 Nuevo módulo de potencia de 1700V basado en SiC......................................................................

Moxa y Trend Micro presentan una carta de intenciones para la creación de una sociedad conjunta que aborde las necesidades de seguridad en entornos de IoT industrial........................................... 18 Fusión de tecnologías de informática y visión embebidas................................................................

Feria SPS IPC Drives 2018: Advantech muestra sus novedosas soluciones para el IoT Industrial y sus paquetes Solution Ready Packages................................................................................................. 22 Tarjeta de referencia para transceptor aislado ISO1042 CAN........................................................... ¡El Libro del Conocimiento de CA/CC ya está a la venta!................................................................. Los convertidores médicos CC/CC de 15, 20 y 30 W proporcionan 2 x MOPP..................................

26 26 26

Adler Instrumentos presenta el Nuevo analizador de cables coaxiales y antenas hasta 6GHz, Bird SiteHawk SK-6000.......................................................................................................................... 27 Yokogawa lanza la Nueva generación de Osciloscopios Mixtos........................................................

Revista Española de Electrónica es una Publicación de Revista Española de Electrónica, S.L. C/ Tarento, 20 50197 - Zaragoza Tel. +34 876 269 329 e-mail: electronica@redeweb.com Web: http://www.redeweb.com Los trabajos publicados representan únicamente la opinión 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 cualquier medio de los artículos de autor salvo expreso permiso por parte de los mismos, si el objetivo de la misma tuviese el lucro como objetivo principal. ISSN 0482 -6396 Depósito Legal B 2133-1958

Keysight Technologies ofrece nuevas soluciones Cellular Vehicle-to-Everything y Advanced Automotive Ethernet......................................................................................................................................... 30 Cambio de dirección de la oficina de Madrid de Keysight Technologies........................................... 30 Delta presenta soluciones innovadoras y de eficiencia energética para ciudades inteligentes en Matelec 2018............................................................................................................................................. 32 Conectores circulares robustos para sensores dirigidos al desarrollo de deportes de motor..............

FUNDADOR Pascual Gómez Aparicio EDITOR Ramón Santos Yus CONSEJO DE REDACCIÓN Carlos Lorenzo Adolfo Mayoral Jorge Burillo Samantha Navarro DIRECCIÓN EDITORIAL Ramón Santos Yus DIRECCIÓN COMERCIAL Jordi Argenté i Piquer DIRECCIÓN FINANCIERA Samantha Navarro WEB MASTER Alberto Gimeno RECURSOS GRÁFICOS Y ARTE Nerea Fernández

Los circuitos integrados de entradas digitales de Maxim ofrecen un 50% menos de espacio, un 60% menos de potencia y una velocidad 6 veces mayor......................................................................... 34 GENESYS+™ Seguimos creciendo..................................................................................................

Últimas novedades en Visualización................................................................................................ Últimas novedades en Módulos de Comunicación..........................................................................

36 36

Impreso en Grupo Edelvives

Suscripciones Teléfono de atención al cliente 876 269 329 electronica@redeweb.com Suscripción papel: Nacional 150€, Europa 200€,

América 300€

Suscripción digital: gratuita

Acceda a toda la información de contacto Revista Española de Electrónica a través de código QR

REE • Diciembre 2018

5 11 Oﬁcinas centrales ce Avd. de América, 37 28002 MADRID Tel.: +34 91 510 68 70 electronica21@electronica21.com Delegación Cataluña BARCELONA Tel.: +34 93 321 61 09 barcelona@electronica21.com

Sumario

12/2018 769

Revista Española de

electrónica Microcontroladores PIC de doble núcleo

INDICE ANUNCIANTES

Diseño por separado e integración total: los controladores digitales de señal de doble núcleo acortan el tiempo de desarrollo a los equipos de ingeniería de diseño.........................................................

40 Adler Instrumentos

Advantech Europe

Arateck Electronics

ART3 Solutions

LED Lighting

Cebek

53, 57

Cemdal

Data Modul

38, 39

Digi-Key Electronics

Electrónica 21

5, 7, 61

Electrónica Olfer

Estanflux

49, 83

Factron

Keysight Technologies

Sistemas de test para USB C

Microchip Technology

1, 11

Realización de pruebas del versátil USB Type-CTM que lo tiene todo: potencia, velocidad y

Microlease

Moxa

Next For

67, 73

Omega

24, 25

Onda Radio

Phoenix Contact

RC Microelectrónica

Rohde&Schwarz

21, 84

RS Components

Equipos de reloj y sincronización Ha llegado el momento de adelantar el reloj..................................................................................

CASAMBI: Una nueva solución a un problema sin resolver: El control de la iluminación.................

Actualización remota de firmware en MCU Actualización del firmware en el campo mediante un microcontrolador de la modo DFU................

Internet of Things - IoT Los ojos y los oídos de IoT ............................................................................................................

flexibilidad....................................................................................................................................

Diseño OEM industrial Adopción de tecnologías de consumo en el sector industrial: retos y oportunidades......................

Sistemas de test en el vehículo conectado Ningún ingeniero de pruebas se queda atrás.................................................................................

Dispositivos inteligentes controlados por voz Digan lo que digan: cómo incorporar el control de voz a su aplicación...........................................

Módulos de potencia caracterizable Alta densidad de potencia, diseño de fuentes de alimentación más sencillas..................................

Desarrollo electrónico ¿Por qué hay diferencias de medida entre laboratorios?.................................................................

REE • Diciembre 2018

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Ferias

www.electronica.de

• La electrónica más grande de la historia. • 80.000 visitantes, un aumento del diez por ciento • “Electronica Experience” y eMEC celebran estrenos exitosos Más de 3.100 expositores de más de 50 países dieron información sobre la electrónica del futuro con sus soluciones y productos en la feria de Munich del 13 al 16 de noviembre de 2018. Los temas centrales de la electrónica de este año incluyeron blockchain, inteligencia artificial y medicina electrónica. Falk Senger, Director Ejecutivo de Messe München, se mostró muy satisfecho con los resultados récord después de los cuatro días: “la electrónica es el lugar de reunión más importante para la industria electrónica y este año registró un ocho por ciento más de expositores, un crecimiento del diez por ciento en la cantidad de visitantes y un aumento de área de más del 20 por ciento. Estamos muy contentos de que los expositores y visitantes acepten la creciente relevancia de la electrónica”. En cuanto al número de expositores, los principales países fueron Alemania seguido de China, Taiwán, Estados Unidos y Gran Bretaña (en ese orden). En vista de la creciente influencia de la inteligencia artificial en la vida cotidiana, Kurt Sievers, presidente de NXP y CEO de NXP Semiconductors Germany, enfatizó el eslogan de electrónica de este año: “Conectando todo, inteligente, seguro”: “Primero, la inteligencia artificial necesita una infraestructura de comunicación funcional. En segundo lugar, los consumidores solo adoptarán la inteligencia artificial si pueden abordarla con seguridad y confianza “. Desde la perspectiva de la Asociación Alemana de Fabricantes Eléctricos y Electrónicos, la feria fue un éxito, señaló Christoph Stoppok, Jefe de Componentes, Movilidad y Sistemas: “La tendencia positiva en el mercado de la electrónica también

La electrónica del futuro es inteligente, segura y sin riesgos continúa en electrónica 2018. Sin embargo, la escasez de mano de obra cualificada es un problema que no debe ignorarse. Con “electronica Experience”, la feria ha creado un formato exitoso para inspirar a los alumnos y estudiantes en temas de electrónica “. Datos y cifras de la feria 80.000 visitantes profesionales de más de 80 países llegaron a Munich. La satisfacción de los visitantes volvió a alcanzar un nuevo récord histórico, como muestra la encuesta: el 99 por ciento de los visitantes calificaron el evento de bueno a excelente. En cuanto al número de visitantes, los principales países fueron Alemania, seguido por Italia, Austria, Gran Bretaña e Irlanda del Norte, Francia, Suiza, los Estados Unidos, la Federación Rusa, China y Polonia en ese orden. Mesa redonda del CEO dominada por la inteligencia artificial En el primer día de la feria, prestigiosos representantes de la industria discutieron la importancia de la inteligencia artificial para la electrónica. Los participantes en la charla incluyeron a Jean-Marc Chery (STMicroelectronics), Dean Ding (Alibaba), Alexander Kocher (Elektrobit), Reinhard Ploss (Infineon), Walden Rhines (Mentor Graphics) y Kurt Sievers (NXP). En la mesa redonda del CEO, Reinhard Ploss enfatizó la necesidad de un enfoque sostenible para el tema de la inteligencia artificial: “Tenemos una serie de industrias fuertes en Alemania. La inteligencia artificial los introducirá en todas partes y complementará o incluso reemplazará lo que ya existe. Por lo tanto, es importante desarrollar una estrategia de inteligencia artificial para establecer una industria digital en Alemania y Europa “. Experiencia electrónica lanzada con éxito En el Hall C6, el nuevo formato “Experiencia electrónica” se centró

en la creación de redes entre expositores, alumnos de escuelas, estudiantes y visitantes profesionales. En los cuatro días de la feria, las aplicaciones, demostraciones en vivo y una feria de empleo proporcionaron información sobre el mundo de la electrónica y sus profesiones. Lo más destacado fue su apertura por el economista estadounidense Jeremy Rifkin en el primer día de la feria. En su discurso, expresó claras demandas relacionadas con el uso de la inteligencia artificial: “Necesitamos entender para qué podemos usar la inteligencia artificial y para qué no. Big Data juega un papel importante en la comunicación, la energía y el transporte. La IA tiene sentido en esos sectores para aumentar la eficiencia y reducir los costos “. Exitoso estreno de la electrónica electrónica Medical Conference La medicina se encuentra con la electrónica: los médicos y los ingenieros electrónicos analizaron por primera vez el futuro de la medicina en la electrónica Electronic Medical Conference (eMEC), que se dedicó al tema de la electrónica médica y la creación de redes de ingenieros electrónicos y médicos. El tema de la discusión fue “El ser humano conectado: ¿Más saludable gracias a la electrónica y los datos?” Oliver Hayden, Jefe del Departamento de

Electrónica Médica de la Universidad Técnica de Munich en Alemania, emite un veredicto positivo: “El formato eMEC con varias etapas en las inmediaciones fue refrescante y un medio elegante para dar a los participantes la oportunidad de aprender, reunirse y hablar. Estoy deseando que llegue la próxima Conferencia Electrónica Médica“. La Conferencia Electrónica de Automoción (eAC), la Conferencia Electrónica de Plataformas Incrustadas (eEPC), el Congreso Inalámbrico y 16 foros más completaron el extenso programa de apoyo de electrónica. SEMICON Europa por primera vez en electrónica Más de 300 expositores de SEMICON Europa mostraron sus soluciones y productos del campo de la producción de semiconductores en el pabellón A4. Ajit Manocha, CEO y presidente de la asociación de la industria SEMI, declaró: “Nuestros expositores están muy satisfechos con la nueva colaboración entre SEMICON Europa y electrónica: es un beneficio real para toda la cadena de valor de la industria electrónica”. El próximo año, SEMICON Europa Se celebrará como parte de la productronica. La próxima electrónica tendrá lugar en Munich del 10 al 13 de noviembre de 2020.

REE • Diciembre 2018

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9 © PHOENIX CONTACT 2018

Noticias

www.microchip.com

Gane una tarjeta de desarrollo dsPIC33CH de Microchip Gane una tarjeta de desarrollo dsPIC33CH Curiosity (DM330028) de Microchip con Revista Española de Electrónica. La tarjeta de desarrollo dsPIC33CH Curiosity es una plataforma económica de desarrollo y demostración para la familia de controladores digitales de señal de altas prestaciones con doble núcleo dsPIC33CH128MP508. La tarjeta dsPIC33CH tiene un núcleo diseñado para funcionar como maestro, mientras que el otro ha sido diseñado como esclavo. El núcleo esclavo es útil para ejecutar código

El desarrollo de nodos remotos para Internet de las Cosas se acelera gracias a la familia de SiP LoRa® con el menor consumo del mercado Microchip anuncia una familia de SiP (System-in-Package) LoRa® de alta integración con un microcontrolador de 32 bit de muy bajo consumo, un transceptor LoRa de RF por debajo de 1 GHz y pila de software. La unión de la conectividad inalámbrica de largo alcance y el bajo consumo tiene como objetivo acelerar el desarrollo de soluciones conectadas y basadas en LoRa. Los SiP SAM R34/35 cuentan con el soporte de diseños de referencia certificados y han demostrado su compatibilidad con los principales proveedores de pasarelas y redes LoRaWAN™, simplificando de este modo significativamente todo el proceso de desarrollo con hardware, software y soporte. Los dispositivos también ofrecen el consumo más bajo del mercado en reposo, prolongando así la autonomía de la batería en nodos remotos de IoT. Los dispositivos en terminales LoRa suelen

de control dedicado y crítico en el tiempo, mientras que el núcleo maestro se ocupa de ejecutar el interface del usuario, la supervisión del sistema y las funciones de comunicaciones, personalizadas para la aplicación final. La tarjeta dsPIC33CH está especialmente diseñado para facilitar el desarrollo de código independiente para cada núcleo por parte de diferentes equipos de diseño y permite una total integración cuando se unen en un solo chip. La tarjeta está diseñada para aprovechar al máximo el MPLAB® X IDE de Microchip e integra un programador/depurador. No necesita añadir hardware, por lo que es un punto de partida perfecto para explorar la familia de doble núcleo dsPIC33CH. La tarjeta de desarrollo dsPIC33CH Curiosity, que cuenta con el soporte del ecosistema de desarrollo MPLAB® de Microchip, incluyendo el entorno de desarrollo integrado (In-

tegrated Development Environment) MPLAB y el MPLAB Code Configurator, es una plataforma económica y flexible que permite a los clientes una rápida creación de prototipos dotados de numerosas funciones. La tarjeta es compatible con el módulo dsPIC33CH para plataformas de control de motores, disponible para los sistemas MCLV-2 y MCHV

2/3 de Microchip. Este módulo para plataformas de aplicación general se encuentra disponible asimismo para la tarjeta de desarrollo Explorer 16/32. Si desea ganar una tarjeta de desarrollo dsPIC33CH Curiosity de Microchip, visite http://page.microchip.com/REDE-dsPIC33CH.html e introduzca sus datos en el formulario.

permanecer en reposo durante largos períodos de tiempo y solo se activan esporádicamente para transmitir pequeños paquetes de datos. Los dispositivos SAM R34, que incorporan el microcontrolador de muy bajo consumo SAM L21 basado en Arm® Cortex®-M0+, consumen a partir de 790 nA en reposo, lo cual les permite reducir significativamente el consumo y prolongar la autonomía de la batería en las aplicaciones finales. La familia SAM R34/35 se caracteriza por su alto nivel de integración en un encapsulado compacto de 6 x 6 mm y resulta ideal para un gran número de aplicaciones de largo alcance y bajo consumo en IoT que exige un formato reducido y muchos años de autonomía de la batería. Junto con su muy bajo consumo, el proceso de desarrollo simplificado permite que los desarrolladores aceleren sus diseños al combinar su código de aplicación y la pila LoRaWAN de Microchip, así como desarrollar prototipos con rapidez mediante la tarjeta de desarrollo ATSAMR34XPRO (DM320111), que cuenta con el soporte del kit de desarrollo de software Atmel Studio 7. La tarjeta de desarrollo está certificada por la Federal Communications Commission

(FCC), Industry Canada (IC) y Radio Equipment Directive (RED), por lo que los desarrolladores tienen la confianza de que sus diseños cumplirán los requisitos normativos en diferentes países. La tecnología LoRa ha sido diseñada para permitir la comunicación de aplicaciones de bajo consumo a distancias más largas que Zigbee®, Wi-Fi® y Bluetooth® utilizando el protocolo abierto LoRaWAN. Es ideal para diversos tipos de aplicaciones como ciudades inteligentes, control en agricultura y seguimiento de la cadena de suministro ya que permite crear redes IoT flexibles que pueden funcionar en entornos urbanos y rurales. Según la LoRa Alliance™, el número de operadores LoRaWAN se ha duplicado para pasar de 40 a 80 en los 12 últimos meses y se están desarrollando activamente redes LoRaWAN en más de 100 países. La familia SAM R34/35 cuenta con el soporte de la pila LoRaWAN de Microchip, así como de un encapsulado certificado y probado del chip gracias al cual los clientes pueden acelerar el diseño de aplicaciones de RF con un riesgo reducido. Gracias a su compatibilidad con LoRaWAN en todo el mundo entre 862 y 1020

MHz, los desarrolladores pueden utilizar una sola versión en varios países, con lo cual se simplifica el proceso de diseño y se reduce el stock. La familia SAM R34/35 es compatible don dispositivos de Clase A y Clase C, así como con conexiones propietarias punto a punto. La familia LoRa SAM R34/35 de Microchip se encuentra disponible en seis versiones diferentes de los dispositivos, ofreciendo así a los desarrolladores la flexibilidad de escoger la mejor combinación de memoria y periféricos para su aplicación final. Los dispositivos SAM R34 se suministran en un encapsulado TFBGA de 64 terminales y los dispositivos SAM R35 se suministran sin interface USB. Para más información visite: https://www.microchip.com/SAMR34

REE • Diciembre 2018

Todo bajo control, desde cualquier lugar y con total tranquilidad Consiga diseños inteligentes, conectados y seguros

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11 El nombre y el logo de Microchip y el logotipo Microchip son marcas registradas de Microchip Technology Incorporated en EE.UU. y en otros países. Las restantes marcas pertenecen a sus propietarios registrados. © 2018 Microchip Technology Inc. Todos los derechos reservados. DS00002758A. MEC2220Spa08/18

Noticias

www.olfer.com

Fuente carril DIN de 150W ultracompacta La nueva generación de fuentes de alimentación de carril DIN de formato ultracompacto de MEAN WELL, la familia HDR, ha recibido una acogida muy positiva como parte integrante de los sistemas de control para el hogar y la automatización de edificios desde el lanzamiento de los modelos de 15W / 30W / 60W / 100W. Para cumplir con los requisitos de aplicaciones de mayor potencia, MEAN WELL ha desarrollado y lanzado al mercado la nueva serie HDR150 de 150 W. Esta serie cumple con las características de la familia HDR y su diseño

Actuador conmutado universal de 8 canales KAA-8R MEAN WELL continúa promoviendo la tecnología de automatización de edificios con diseños de nuevos productos en una línea ecológica y sostenible. Los actuadores de conmutación KNX desempeñan un papel esencial en la automatización de edificios y son responsables de la correcta conmutación de diferentes cargas eléctricas en el sistema KNX. Después del lanzamiento de varios dispositivos KNX, MEAN WELL lanza este nuevo actuador universal KNX de 8 canales. El dispositivo KAA-8R está indicado para diferentes situaciones de carga y ofrece un completo funcionamiento en diversas áreas de aplicación con hasta 8 canales independientes. Recibe los telegramas KNX y se puede utilizar como accionador de

de carcasa de plástico con forma de escalón. Las características clave del producto incluyen: tamaño más pequeño en el mercado, aislamiento reforzado Clase II, tensión de entrada de 85 a 264Vca (277Vca funcional), bajo consumo de energía sin carga (<0,3 W), alta eficiencia (90,5%), tensión de salida de CC ajustable (± 10%), amplio rango de temperatura de trabajo (-30˚C hasta +70˚C) y diseñado para cumplir con la categoría de sobretensión III (OVCIII), lo que permite entornos de instalación más versátiles. Además, el producto cumple con la regulación de corriente armónica de la UE EN61000-3-2 Clase A y está certificado para cumplir con varias normativas de seguridad. El diseño cumple con la norma EN43880 de la UE para instalaciones de carril DIN, con una altura de 90 mm y un ancho de 105 mm (6SU). Con un rendimiento excepcional, aprobaciones de seguridad comple-

interruptores o actuador de obturador (programado). También permite aplicaciones mixtas de interruptor y actuador de obturador. Cada salida utiliza un relé que puede operarse manualmente a través de un botón pulsador. Además, incorpora un LED verde por canal para indicar el estado de conmutación. El diseño compacto con 4U de ancho modular (72 mm) facilita una instalación rápida y sencilla en un cuadro de distribución estándar. Otras funciones como el control de calefacción y todo tipo de funciones lógicas están integradas lo que permite a los integradores de sistemas KNX una gran libertad en sus diseños de redes. En resumen, el actuador KAA-8R es un dispositivo fiable y con funcionalidad múltiple que nos permite configurar múltiples controles en un edificio moderno.

tas y ventajas de precio competitivo, la familia HDR es la mejor opción en automatización de edificios, sistemas de control doméstico, de control industrial y aplicaciones con aparatos electromecánicos. Características • Amplio rango de entrada desde 85 a 264 Vca (277Vca funcional) • Aislamiento reforzado clase II • Consumo de energía sin carga <0,3W • Alta eficiencia hasta el 90,5%. • Tensión de salida CC ajustable (± 10%) • Homologada OVCIII

Convertidor con amplio rango de entrada (200-1100Vcc) y 120W MORNSUN ha lanzado recientemente al mercado una nueva serie de convertidores en caja cerrada de 120W. Se trata de la serie PV12027Bxx disponible en cuatro tensiones de salida: 12Vcc, 15Vcc, 24Vcc y 48Vcc. y seis potencias: 5W, 10W, 15W, 40W, 120W y 200W, que cubren un rango amplio en aplicaciones con diferentes requisitos de potencia como en las de generación de energía fotovoltaica, almacenamiento de energía, inversores de alta tensión, etc. Las ventajas del producto son las siguientes: 1) Rango de tensión entrada ultra ancho: La serie PV120-27Bxx abarca un amplio rango de tensión de entrada desde 200-1100 Vca y una alta eficiencia de hasta el 89%, bajo consumo de energía y un ahorro de energía superior.

• Temperatura de trabajo: desde -30˚C hasta +70˚C (diseño sin ventilador) • Protecciones: cortocircuito / sobrecarga / sobretensión • Cumple con la regulación de corriente armónica de la UE EN61000-3-2 Clase A • N o r m a t i v a s d e s e g u r i d a d : UL61010, UL62368-1, TUV EN61558-2-16, CB, RCM, EAC, CE • Se puede instalar en carril DIN TS-35 / 7.5 o TS-35/15 • Formato estrecho, dimensiones (Ancho x alto x fondo): 105 (6SU) x 90 x 54,5 mm • 3 años de garantía

• Excelente característica de temperatura. La curva de deriva a la salida es de un 85% en el rango de -40ºC a -25ºC y de un 60% en el rango de 55ºC a 70. • Cuenta con protección a la entrada ante inversión de la polaridad, ante baja tensión de entrada, cortocircuito de salida, sobrecarga y sobretensión. Estas protecciones reducen en gran medida la probabilidad de fallo del convertidor, al tiempo que mejoran en gran medida el rendimiento de seguridad y la carga en condiciones de trabajo anormales. 3) Esta serie cumple con el requisito de trabajo a 5000m de altitud y sin reducción de la potencia hasta los 2000m, requisito imprescindible para aplicaciones al aire libre con mucha altitud y gran diferencia de temperatura entre el día y la noche.

2) Alta fiabilidad: • Estas series tienen un MTBF de 300,000h y una alta tensión de aislamiento de 4000Vca.

REE • Diciembre 2018

Noticias

www.rs-components.com

RS Components presenta la interfaz de Ethernet industrial compacta y de alto rendimiento de HARTING La gama Industrial HARTING ix establece el estándar para la robustez, el rendimiento y la miniaturización en los dispositivos Ethernet

RS Components amplía su cartera de iluminación LED con dispositivos Osram de alta potencia La serie OSCONIQ® P de LED de alta potencia está pensada para aplicaciones de diseño arquitectónico e iluminación general RS Components ha ampliado su cartera de iluminación con más opciones para ingenieros y diseñadores de iluminación mediante la incorporación de una serie de LED de alta potencia de Osram que ofrece una presentación innovadora. En lugar de utilizar el tradicional y costoso encapsulado a base de cerámica para aplicaciones profesionales de iluminación exterior, la serie Osram OSCONIQ® P de LED de altísima potencia utiliza un encapsulado epoxi que ofrece

RS Components ha anunciado la disponibilidad de la gama HARTING ix Industrial® de interfaces de Ethernet. Estos nuevos dispositivos establecen un estándar más alto para las interfaces de Ethernet y responden a los futuros retos que plantea la Industria 4.0 y el IoT (Internet de las cosas). La innovadora interfaz de HARTING es perfecta para una variedad de campos y aplicaciones, incluidos la maquinaria y la robótica, la energía, la automatización, las redes de datos y el transporte. Se ha determinado que las interfaces de dispositivos y los cables de sistema tienen que ser más pe-

una fiabilidad notable, rendimiento a largo plazo y una excelente potencia luminosa por euro. Para conseguir este rendimiento de alto nivel, Osram ha aprovechado su experiencia en el sector de la automoción y ha combinado su competitiva tecnología de marcos de conexión con las capacidades del chip de alta potencia para ofrecer numerosas aplicaciones de iluminación para el mercado a gran escala, así como para los sectores

queños, más potentes y más robustos. Por ello HARTING ha trabajado junto con Hirose para desarrollar esta nueva tecnología para ofrecer la robusta interfaz de Ethernet en miniatura ix Industrial, que podría reemplazar la conexión RJ45 convencional. La unidad ocupa un 70 % menos de espacio que la conexión RJ45 y es mucho más segura porque los dos ganchos a presión de metal garantizan que el recipiente y el conector estén conectados de forma más segura. La transmisión de datos es segura, incluso en aplicaciones críticas de EMC, gracias al diseño de shield de 360° continuo, lo que garantiza una alta

inmunidad a las interferencias. El recipiente, que tiene cinco contactos de shield THR (soldadura por refusión), proporciona la robustez. Estos fijan de forma permanente y segura el conector a una PCB para evitar los daños en los rieles conductores causados por el esfuerzo que ejercen las grandes fuerzas sobre los alojamientos. Otras características incluyen un accesorio de cable robusto, alta resistencia a golpes y vibraciones, y la capacidad de manejar 5000 ciclos de acoplamiento. También está diseñado para proporcionar un rendimiento Cat 6A para Ethernet de 1/10-Gbit/s; además, cumple la norma IEC/PAS 61076-3-124.

agrícola, industrial y arquitectónico. La serie OSCONIQ® P incluye las familias P2226, P3737 y P7070. La primera de ellas –la P2226– es una serie de LED blancos y de color que ofrece una completa gama de colores de potencia media, junto con un alto nivel de resistencia a la corrosión. Esta familia combina además un encapsulado compacto con un formato de tan solo 2,6 x 2,2 mm, así como un alto rendimiento y amplios rangos de

corriente y temperatura de funcionamiento, lo que aporta una gran flexibilidad de diseño en mercados de iluminación profesional como la iluminación para horticultura. La familia P3737 permite diseños de iluminación muy compactos, tiene una larga vida útil y una gran potencia luminosa en un tamaño mínimo. Esta familia incluye una versión de 2 y 3 W y es idónea para la iluminación profesional de exteriores como calles y túneles. Pensada para iluminación industrial y de exteriores en particular, la familia P7070 ultrapotente de color blanco ofrece 8 W de rendimiento eléctrico. Permite una reducción significativa de los costes del sistema para diseñadores de iluminación, ofreciendo un excelente comportamiento térmico y la mayor fiabilidad de su categoría. Esta familia presenta asimismo una gran selección de lentes para aplicaciones ópticas secundarias.

REE • Diciembre 2018

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Noticias

Nuevo módulo de potencia de 1700V basado en SiC Logra el más alto nivel de fiabilidad en entornos extremos www.rohm.com/eu

SiC de su clase. Esto se traduce en un mayor ahorro de energía en cualquier aplicación. En el futuro, seguiremos ampliando nuestra gama para garantizar un uso sin problemas por parte de los clientes y trabajaremos para aumentar la demanda ofreciendo placas de evaluación que permitan probar y verificar fácilmente nuestros módulos SiC. Características clave

ROHM ha anunciado recientemente el desarrollo de un módulo de potencia de 1700V/250ª a base de SiC que proporciona el más alto nivel de fiabilidad de la industria y que ha sido optimizado para sistemas de generación de energía en exteriores, tales como inversores para energía solar y convertidores de suministros industriales de alta potencia. En los últimos años, debido a sus ventajas de ahorro de energía, el SiC se está utilizando cada vez más en aplicaciones de 1200V, por ejemplo, en vehículos eléctricos y equipos industriales. La tendencia hacia una mayor densidad de potencia da como resultado mayores tensiones de sistema y, con ello, una mayor demanda de productos de 1700V. Sin embargo, la dificultad radica en alcanzar la fiabilidad requerida, por lo que los IGBTs de Si siguen siendo la opción preferida para aplicaciones de 1700V. En respuesta, ROHM ha sido capaz de alcanzar una alta fiabilidad en dispositivos de 1700V, manteniendo al mismo tiempo el rendimiento bajo en pérdidas de sus productos de 1200V, de gran popularidad, y logrando la primera comercialización exitosa de módulos de potencia de 1700V basados en SiC. El BSM250D-

17P2E004 utiliza nuevos métodos de construcción y materiales de revestimiento para evitar la ruptura dieléctrica y suprimir el aumento de la corriente de fuga. Como resultado, se logra una alta fiabilidad que evita la ruptura dieléctrica incluso después de 1000 horas en pruebas de polarización con alta temperatura y alta humedad (HV-H3TRB). Esto asegura una tensión de bloqueo hasta 1700V, incluso en entornos severos de temperatura y humedad. Al incorporar los ya conocidos MOSFET y diodos de barrera Schottky en base a SiC de ROHM en el mismo módulo y optimizando la estructura interna se consigue reducir la resistencia de conducción en un 10% con respecto a otros productos de

1. Logra el más alto nivel de fiabilidad en entornos con altas temperaturas y humedad elevada Este innovador módulo de 1700V introduce un nuevo método de encapsulado y materiales de revestimiento para proteger el chip, lo que nos ha permitido lograr la primera comercialización exitosa de un módulo SiC de 1700V, que ha superado las pruebas de fiabilidad HV-H3TRB. Por ejemplo, durante las pruebas de alta temperatura y alta humedad, el BSM250D17P2E004 mostró una fiabilidad superior sin fallos —incluso con la aplicación de 1360V durante más de 1000 horas a 85°C y una humedad del 85%— a diferencia de los módulos IGBT convencionales, que normalmente fallan en menos de 1000 horas debido a una ruptura dieléctrica. Para asegurar el más alto nivel de fiabilidad, ROHM ha testado la corriente de fuga de los módulos

en diferentes intervalos con el más alto nivel de tensión de bloqueo de 1700V. 2. Una resistencia superior en conducción contribuye a un mayor ahorro de energía La combinación de diodos de barrera Schottky de SiC (de ROHM) y MOSFETs dentro del mismo módulo permite reducir la resistencia en conducción en un 10% en comparación con otros productos de su clase, lo que contribuye a un mayor ahorro de energía. Terminología Corriente de fuga Se refiere a la pequeña cantidad de corriente que se escapa del nivel aislado de un dispositivo de potencia. La supresión de la corriente de fuga permite evitar daños en el dispositivo y un aumento en el consumo de energía. Prueba de polarización inversa de alta tensión con humedad y temperatura elevadas (HV-H3TRB) Prueba para evaluar la durabilidad de un dispositivo de potencia cuando se utiliza en entornos de alta temperatura y humedad elevada. Diseñada para detectar fallos como la ruptura dieléctrica por un aumento en la corriente de fuga de aislamiento debido al campo eléctrico y a la humedad.

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Una envolvente nunca había sido tan versátil Cajas para electrónica modulares ICS Las soluciones envolventes ICS son tan variadas como las necesidades de los equipos de automatización orientados al futuro. Aproveche las ventajas de un sistema de cajas de diferentes tamaños, con tecnología de conexión variable así como conectores de bus de ocho polos opcionales. Para más información llame al 985 666 143 o visite www.phoenixcontact.es

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Moxa y Trend Micro presentan una carta de intenciones para la creación de una sociedad conjunta que aborde las necesidades de seguridad en entornos de IoT industrial La demanda de una mayor protección donde el TI se encuentra con el OT lleva a la creación de una nueva compañía Moxa Inc. y Trend Micro Incorporated anuncian la firma de una carta de intenciones para la creación de una sociedad conjunta, TXOne Networks, que se centrará en las necesidades de seguridad presentes en entornos con el Internet Industrial de las Cosas (IIoT), incluida la manufactura inteligente, la ciudad inteligente, la energía inteligente y otras. La tecnología de la información TI y la tecnología de operaciones OT han funcionado históricamente en los entornos industriales dentro de las organizaciones industriales como redes aisladas e independientes, con diferentes equipos, objetivos y requisitos. Las empresas tienen muchas máquinas y dispositivos que no fueron diseñados en principio para la conectividad a la red corporativa, lo que significa que no tienen normalmente la capacidad de actualizarse fácilmente o ser parcheados por razones de seguridad. Existe una necesidad crítica de asegurar estos dispositivos, identificar claramente la propiedad actual y proporcionar una visión global de la superficie de ataque cada vez más amplia dentro de las empresas. Trend Micro, socio mayoritario de TXOne Networks, identificó ya en fases tempranas los desafíos potenciales a los que se enfrentan los participantes en el IIoT y ha trabajado en diferentes frentes para asegurar todo el ecosistema, desde los centros de datos hasta el dispositivo. Moxa Inc. aporta más de 30 años de experiencia en redes industriales y especialización en protocolos, y TXOne Networks combina estas fuerzas y responde a las crecientes necesidades de seguridad del sector industrial como, por ejemplo, las fábricas inteligentes que necesitan una solución única para ofrecer

mayor visibilidad de dispositivos y protocolos. Estos entornos complicados se componen de múltiples capas que precisan de una protección que esté presente en y entre la TI y la OT siendo la responsabilidad de la seguridad de estas capas combinadas una cuestión tradicionalmente ambigua. “Estoy entusiasmado con esta empresa conjunta y con cómo Trend Micro sigue dando diferentes pasos centrados en el crecimiento y que permiten a nuestros equipos seguir concentrados en nuestras principales fortalezas dejando espacio al mismo tiempo para atender mejor a nuestros clientes y avanzar hacia nuevos mercados”, dice Eva Chen, CEO de Trend Micro. “La asociación con Moxa combina más de 60 años de experiencia para acelerar nuestra capacidad de ver y garantizar la empresa extendida incluyendo estos entornos OT importantes aunque a menudo ignorados.” TXOne Networks creará puertas de enlace de seguridad, agentes de terminales y segmentación de redes para asegurar, controlar y ofrecer visibilidad de la tecnología y el equipamiento operativos. Al contrario que otras soluciones centradas exclusivamente en la protección de los recursos más próximos a la capa TI mediante la detección, TXOne Networks tiene experiencia muy próxima a la capa de OT y suministrará soluciones proactivas, implementadas de forma oportuna y sencilla para asegurar el mundo de sistemas de control industrial ICS. Además de la inversión en capital intelectual, fondos y personal plantilla dedicado, cada empresa matriz aporta conocimientos técnicos complementarios de los canales. Trend Micro contribuye con una fuerza de socio en el canal TI y Moxa aporta

una fuerza de socio en el canal TO, y juntos refuerzan el modelo de negocio y los objetivos territoriales geográficos. TXOne Networks estará dirigida por el Dr. Terence Liu, Vicepresidente de Trend Micro y antiguo CEO de Broadweb, que posee experiencia en la creación de productos y equipos y aportará a este nuevo equipo casi 20 años de experiencia en productos de seguridad. “Con esta sociedad conjunta Moxa y Trend Micro posicionarán a TXOne Networks como líder global de la industria para crear soluciones de seguridad IIoT efectivas que ayuden a garantizar la seguridad de las aplicaciones IIoT y de las infraestructuras críticas”, dice Andy Cheng, Presidente de la Unidad de Negocio Estratégica de Moxa Inc. “Nos entusiasma esta colaboración que permitirá a los clientes de automatización industrial de todo el mundo obtener beneficios al contar con una solución de seguridad OT/TI integral para proteger activos y reducir riesgos operativos.” Las soluciones de TXOne permitirán a los clientes de OT optimizar la in-

fraestructura de red para obtener más oportunidades IIoT beneficiándose de la experiencia de Moxa en la creación de redes fiables que incorporen más redes heredadas y dispares en una red troncal Ethernet de nivel industrial y elevando el nivel de seguridad de la comunicación de toda la red para ayudar a los clientes a fomentar la productividad ininterrumpida y la reducción de costes. También se proporcionarán servicios profesionales que incluyan la evaluación de riesgos de seguridad, la respuesta a fallos de seguridad y el acceso a inteligencia de amenazas de Trend Micro Research y su iniciativa Zero Day Initiative (ZDI). “En un mundo donde los ataques son cada vez más constantes y sofisticados, estos dos grupos aúnan fuerzas para asegurar con éxito a las empresas de todo el mundo mientras las organizaciones están luchando con la falta de habilidades y la fatiga por alerta”, añade el Dr. Liu, Director General de TXOne Networks. “Estoy entusiasmado con las oportunidades y desafíos que afrontará este equipo en los próximos meses y años”.

REE • Diciembre 2018

MIENTRAS OTROS PIENSAN SOBRE IIOT nosotros ya nos encontramos ahí Redes y ordenadores para una industria más inteligente. Ordenadores potentes diseñados para sus necesidades Redes seguras y fiables: en cualquier lugar, en cualquier momento Integración vertical del SCADA al dispositivo de campo Moxa en el centro. www.moxa.com 19

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Fusión de tecnologías de informática y visión embebidas congatec muestra su visión para Embedded Vision El escaparate de congatec en la feria Electrónica de este año (Hall B5, Stand 402) se enfocó en la fusión de las tecnologías de informática y visión, incluida la inteligencia artificial (AI) y el deep learning, para presentar las plataformas holísticas de Visión Embebida. El objetivo es proporcionar a los clientes OEM un ecosistema completo que se integre de la manera más sencilla y eficiente como un dispositivo USB estándar. Los clientes se benefician de los componentes listos para aplicaciones con API unificadas, GPGPU y compatibilidad con AI, minimizando el esfuerzo de diseño y asegurando que las nuevas aplicaciones entren en producción más rápidamente. Vemos una gran demanda de una fusión de sistemas embebidos y tecnologías de visión embebida, incluida la inteligencia artificial y el deep learning , ya que se prevé que el mercado de la visión embebida crezca a tasas asombrosas. Se predice un crecimiento del 140 por ciento para el segmento de vehículo robótico autónomo, por ejemplo. Para establecer y mantener una ventaja decisiva innovadora y competitiva en este mercado, los fabricantes de equipos originales deben trabajar de manera extremadamente rápida y eficiente. Para esto, necesitan un socio fuerte que les ayude a implementar las tecnologías de cámara, inteligencia artificial y deep learning, porque en última instancia es el dispositivo informático embebido que combina implementaciones de tecnología heterogéneas y es el eje del mercado de la visión embebida. Esta es la razón por la que actualmente estamos invirtiendo

fuertemente en la entrega de componentes de visión embebida listos para la aplicación para brindar a los clientes alta seguridad de diseño y menor tiempo de comercialización, afirma Christian Eder, Director de Marketing de congatec. Según Yole Développement1, las tecnologías de cámara crecerán en un CAGR de alrededor del 140 por ciento en vehículos robóticos autónomos durante los próximos cuatro a cinco años, aumentando de 5 a 900 millones de dólares. El mercado en general también está experimentando un fuerte crecimiento en un CAGR del 12 por ciento. El segmento de mercado más grande es el de los sistemas de visión industrial; se espera que genere aproximadamente 1400 millones de dólares en ingresos en 2023. Al mismo tiempo, el mercado de las tecnologías de cámara basadas en PC y en placas está fragmentado; como resultado, las ofertas comerciales estandarizadas (COTS) con disponibilidad garantizada a largo plazo abren oportunidades adicionales de mercado. Al presentar tres soluciones listas para la aplicación para diferentes casos de uso de visión embebida, congatec pretende ofrecer a los fabricantes de equipos una visión de 360 grados de las tecnologías de visión informática embebida. Las soluciones subrayan la amplia experiencia en visión embebida de congatec, que se ha mejorado aún más gracias al soporte de la empresa de la nueva tecnología de procesador NXP i.MX 8 en los módulos SMARC 2.0 y Qseven.

de asistencia al conductor (ADAS). Al usar módulo CoM SMARC 2.0 basado en estándares, los desarrolladores se benefician de la alta eficiencia de diseño con el menor coste NRE para el núcleo y la máxima escalabilidad que va desde el bajo coste hasta el rendimiento superior. Puedes encontrar más información sobre este kit aquí: https://www.congatec.com/es/congatec-ag/notas-de-prensa/article/ congatec-powers-luxofts-modularnext-gen-automotive-referenceplatform.html

transferirse a aplicaciones portátiles HIP C ++, para evitar la dependencia peligrosa de fabricantes de GPU individuales. El desarrollo de AI también se ha vuelto mucho más fácil con la disponibilidad de OpenCL 2.2, ya que desde entonces el lenguaje de kernel OpenCL C ++ se ha integrado en OpenCL, lo que simplifica considerablemente la escritura de programas paralelos. Con tal ecosistema, la IA basada en el conocimiento y el deep learning son comparativamente fáciles de implementar.

Inteligencia artificial con uso intensivo de GPGPU En cooperación con AMD, congatec mostrará una plataforma de AI basada en visión artificial, que impresiona con la perfecta integración de las tecnologías GPGPU. Presenta los nuevos procesadores AMD Ryzen Embedded V1000, que brindan un rendimiento general y GPGPU sobresalientes, y aprovechan el ecosistema de visión inteligente de código abierto. La plataforma se desarrolló sobre la base de herramientas y marcos ampliamente utilizados como TensorFlow, Caffe y Keras, y también utiliza la plataforma ROCm de código abierto para aplicaciones GPGPU. La idea de código abierto es particularmente importante en este contexto, ya que evita que los OEM se vuelvan dependientes de una solución propietaria. HIPfy es una herramienta disponible con la que las aplicaciones patentadas pueden

Tecnología de cámara basler para reconocimiento facial La plataforma embebida de reconocimiento de imagen inteligente que surgió de la nueva asociación de tecnología entre congatec y Basler se centra en la detección de rostros y se basa en la serie de cámaras dardo de Basler con USB 3.0 y las placas conga-PA5 Pico-ITX con Intel Atom de quinta generación, Celeron y procesadores Pentium. Se lanzarán otros kits basados en placas y módulos congatec con LVDS, MIPI-CSI, GigE Vision u otras interfaces relevantes. El paquete de software de cámara “pylon” de Basler también será incorporado por congatec como software estándar en los kits apropiados. Puedes encontrar más información sobre este kit aquí: https:// www.congatec.com/es/congatecag/notas-de-prensa/article/baslerand-congatec-agree-on-technology-partnership.html

Plataforma de infoentretenimiento para automoción Co-desarrollado por Intel y Luxoft, la Plataforma de referencia para automoción (ARP), que se lanza con el conga-SA5 como el primer módulo con soporte oficial, hace que los diseños de cabina digital para vehículos de próxima generación, sean más inteligentes. La nueva plataforma permite la agrupación de funciones previamente gestionadas por separado, como la pantalla de la unidad principal, la monitorización de ocupantes de la cabina y los sistemas avanzados

REE • Diciembre 2018

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Feria SPS IPC Drives 2018: Advantech muestra sus novedosas soluciones para el IoT Industrial y sus paquetes Solution Ready Packages encaminados a facilitar la transformación digital en los procesos de fabricación Advantech presenta sus últimas tecnologías listas para funcionar SRP (Solution Ready Packages) y sus soluciones para el IoT Industrial (IIoT) creadas junto con sus colaboradores en la feria SPS IPC Drives que se celebra en Núremberg, Alemania, del 27 al 29 de noviembre de 2018. Los expertos en IIoT de Advantech adoptan el lema “Enabling Digital Transformation in Manufacturing” (facilitando la transformación digital en la fabricación) y persiguen el objetivo de ayudar a los fabricantes en su transformación hacia la Industria 4.0 para facilitar operaciones más inteligentes y eficientes. Durante la feria SPS IPC Drives Advantech presentó el llamado “concepto 4C“: Collect, Connect, Compute, Create (recoger, conectar, procesar, crear): se trata de una serie de ejemplos conectados con la sala de control situada en el stand para mostrar cómo se pueden añadir, analizar y mostrar con facilidad los datos recogidos en la fábrica. Hace poco Advantech añadió nuevas características al WISE-PaaS

3.0 y compartió una serie de paquetes listos para funcionar SRP IoT basados en WISE-PaaS y desarrollados junto con numerosos socios. La compañía diseñó también las futuras estrategias y calendarios de cocreación para el próximo año. Allan Yang, Director de Tecnología de Advantech, dice: “Mientras el IoT está floreciendo en la actualidad y muchas compañías han invertido en conectividad y equipos de recogida de datos, nosotros estamos todavía en las primeras etapas de generación de valor a partir de datos IoT. Desde el lanzamiento de WISE-PaaS en 2014 Advantech ha estado desarrollando la integración y mejora de la conectividad con comunidades de código abierto. Nuestros módulos de software IoT han sido desarrollados para crear servicios operativos de plataforma en la nube orientados hacia el valor comercial generado por la recogida de datos. Por lo tanto, la innovación a partir de los datos se ha convertido en el principal objetivo para nuestra evolución WISE-PaaS.” Visualización de procesos en la manufactura OEE La eficiencia global del equipo (OEE) es un indicador clave de rendimiento (KPI) cada vez más importante en los entornos de producción de hoy en día. Advantech proporciona a sus clientes una solución integral que engloba todos los distintos pasos desde la recogida de datos en bruto hasta la creación de valiosos datos KPI. Esta demostración presenta esta capacidad mediante una simulación desde la fábrica hasta la oficina de administración mediante el uso de solo algunas de las opcio-

nes de alta tecnología que ofrecemos en cada nivel de la arquitectura. Advantech ofrece soluciones de interfaz E/S para la recogida de datos con/sin cables con el uso de diferentes medios y protocolos de transmisión. La serie WISE conectada por Wi-Fi utilizada en la demostración ofrece una selección flexible de configuraciones remotas E/S con la creación de datos digitales que pueden compartirse mediante Modbus, MQTT o REST. Interfaces y control de equipos Para los fabricantes de equipos y máquinas el ahorro de espacio y la reducción de los costes de mantenimiento son los principales alicientes de la innovación y la optimización del diseño de máquinas. Esta demostración combina el control de automatización, el control del movimiento y la inspección visual en un solo sistema eliminando, así, el esfuerzo de integración y aumentando la fiabilidad. El sistema proporciona, además, la conexión directa de un monitor industrial que actúa como HMI local con datos disponibles también para la empresa mediante protocolos e interfaces estándar. En esta demo se utiliza EtherCAT, una de las diferentes opciones de conectividad de bus de campo que se ofrecen dentro de una gama de productos de comunicación y de borde de Advantech con conversión de protocolo flexible facilitada mediante una simple configuración del usuario. La demostración aprovecha, así mismo, las capacidades de CODESYS soft PLC, conmutadores PoE y la solución WebAccess SCADA de Advantech. Sensores inalámbricos A menudo en los entornos industriales los datos potencialmente útiles no se recogen en sistemas TI o TO porque el coste de recoger esa información supera su valor. Las redes de sensores inalámbricos pueden ofrecer un coste significativamente inferior de esa recogida gracias a que no se necesitan cables, haciendo así que la empresa pueda acceder a una gran parte de esos datos que anteriormente estaban perdidos.

Advantech muestra una serie de soluciones de sensores inalámbricos de área local y extendida montados en diferentes tecnologías inalámbricas. Además de las mejoras del existente sistema de malla de área local Wzzard, se ha mostrado el nodo de sensor recientemente presentado WISE-4471 NB-IoT que ya ha completado el proceso de validación en la red de Vodafone NB-IoT de Irlanda y está en proceso de validación en otros países europeos según se van desplegando las redes. Por último, Advantech ha ampliado aún más su línea de productos inalámbricos con el lanzamiento de la puerta de enlace WISE-6610 LoRaWAN y el nodo Wzzard LRPv2 LoRaWAN. Son adecuados para instalaciones LoRaWAN públicas y privadas, y la tecnología inalámbrica utilizada ofrece una solución eficiente al permitir a los usuarios tener un mejor control y gestión de aplicaciones en zonas remotas (p. ej., seguimiento de desbordamientos) y en entornos duros (p. ej., temperaturas extremas, elevada humedad) superando el desafío de la distancia y maximizando, así, la eficiencia del seguimiento y la productividad global. Cocreando el futuro del IoT Ese es el eslogan de Advantech desde el gran evento celebrado en Souzhu, China, el 1 y 2 de noviembre, “Cumbre de cocreación IoT”. Advantech está pasando de proveedor de hardware a proveedor de servicios en las tres fases de crecimiento del IoT y tenemos un compromiso activo en la cocreación de soluciones centradas en dominio con socios de diferentes industrias. Para facilitar la cocreación de este sistema eco, Advantech organiza la Cumbre de la Cocreación Advantech 2018 y durante la feria SPS recibiremos a nuestros socios en el stand para presentar la solución global a los clientes, desde hardware a software y a servicios. Durante la feria SPS Advantech presentará como ejemplo de cocreación una demo de Time Sensitive Networking (TSN) sobre un resistente PPC de alto rendimiento para MES, donde se verá cómo el TSN garantiza el transporte de datos con

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una latencia baja limitada, variación mínima del retraso y pérdida extremadamente baja. “Somos optimistas acerca del mercado IIoT europeo y damos la bienvenida a nuevos socios para embarcarnos en nuevas oportunidades de negocio con la Industria 4.0”, afirma Jash Bansidhar, Director de Sector IIoT en Advantech Europa. Apoyo a la transformación digital de manufactureros La Industria 4.0 está ya establecida y funcionando y los resultados empiezan a verse. Nos referimos a la transformación digital de los procesos de los clientes para mejorar la eficiencia y la producción, y reducir las paradas, las pérdidas de energía, los problemas de calidad y las pérdidas de producto. La mayoría de las compañías están en un punto entre la estrategia, definición y orientación con la prueba de conceptos y el cambio de gestión e implementación a gran escala. En estas etapas veremos cambios que tienen que abordarse como, por ejemplo, la propiedad de datos, el contexto de datos, evitar la creación de silos de datos y tener una versión de los datos, aunque también habrá que definir con mucho cuidado la conexión con los equipos y máquinas (heredados), la (cíber) seguridad y la infraestructura (inalámbrica). Además, una vez que haya concluido la implementación y vayan llegando los primeros resultados habrá que diseñar la gestión de la aplicación en ese momento y en el futuro próximo para fomentar al máximo la flexibilidad y la duración del hardware, software e infraestructuras. Para ello la ayuda de socios especializados con experiencia en el sector es de suma importancia. Advantech, proveedor global de IoT, ha creado un modelo funcional para ofrecer al cliente el mejor conocimiento y tecnología del sector mediante una red de socios dedicada. La llamamos Cocreación, y varios de nuestros socios mostrarán su experiencia en diferentes dominios en una zona dedicada a soluciones de socios de nuestro stand. Además de las demos de nuestros tradicionales socios alemanes AMC (solución de seguimiento de

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estado), GBM (plataforma lista para funcionar TO en tiempo real para controlador de automatización programable), Inonet (servicios de personalización y OEM), Lucom (mantenimiento predictivo y soluciones IoT) y Sphinx (infraestructura inteligente IoT), hubo demos de otros socios europeos como ErreUno, un ecosocio que presentó una demo de mantenimiento predictivo y asistencia remota VPN.

Esto resalta la integración total del hardware de Advantech, el software Codesys y la asistencia remota Eagle-eye VPN, una solución dirigida a la prevención de averías en la planta de producción con una reducción visible de los costes de mantenimiento y que facilita la tecnología predictiva mediante VPN, audio/vídeo y realidad aumentada. Por último, también se ofreció una demostración del socio glo-

bal Atos. Atos y Advantech están juntos en el compromiso de la cocreación de soluciones centradas en el dominio como el IoT industrial para la manufactura, el retail y el transporte. En el stand de Advantech, Atos presentó diferentes soluciones IIoT sobre la habilitación segura en la nube de la fábrica de la industria 4.0, tanto en el borde como en la nube.

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En Advantech entendemos que una solución IoT no puede ser generada de principio a fin por una sola empresa. Este es el motivo por el que introducimos el concepto del programa de CoCreación. El programa de CoCreación está diseñado específicamente para generar un ecosistema global, donde el conocimiento de las diferentes empresas participantes se pueda empaquetar con las propuestas de Advantech, para una sencilla implantación de soluciones IoT. Nuestra experiencia cubre un amplio rango de sectores, desde médico o logística hasta transporte.

Descubre como los Solution Ready Package de Advantech pueden acelerar la implementación IoT gracias a la mejora del ciclo de desarrollo visitando: select.advantech.com/srp-uk/

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Tarjeta de referencia para transceptor aislado ISO1042 CAN Una nueva tarjeta de referencia introducida por RECOM demuestra la funcionalidad del transceptor aislado ISO1042 CAN, que es suministrada por el convertidor R1SX CC/CC de bajo perfil y tamaño pequeño de RECOM. La tarjeta de referencia R-REF03CAN1 permite a los ingenieros de diseño desarrollar y analizar rápidamente sistemas de bus CAN aislados. Incluye el transceptor ISO1042 CAN aislado galvánicamente, que

¡El Libro del Conocimiento de CA/CC ya está a la venta! Steve Roberts publica su nuevo Libro del Conocimiento CA/CC justo a tiempo para la feria electronica 2018. El Director Técnico de RECOM se enorgullece de compartir sus amplios conocimientos de electrónica con estudiantes e ingenieros de todo el mundo y ofrecerá una copia a los visitantes del pabellón A5/210 de la feria electronica 2018. Aunque RECOM es un fabricante de renombre de convertidores CC/CC, su cartera también cubre una amplia

Los convertidores médicos CC/CC de 15, 20 y 30 W proporcionan 2 x MOPP RECOM introduce nuevos módulos CC/CC de grado médico en un rango de potencia de 15 W a 30 W, que pueden integrarse fácilmente en diseños médicos debido a su tamaño compacto y sus certificaciones médicas completas. Las propiedades mejoradas hacen que estos módulos sean ideales para aplicaciones de grado médico, ya que sobresalen en el aislamiento reforzado de 5 kV CA,

soporta una velocidad de datos de hasta 5 Mbps en modo CAN FD, lo que permite una transferencia mucho más rápida de la carga útil en comparación con el CAN clásico. La tarjeta de referencia R-REF03-CAN1 demuestra la función de las fuentes de alimentación aisladas como la R1SX de RECOM, donde el dispositivo CAN evita que las corrientes de ruido en un bus de datos u otros circuitos entren en la tierra local e interfieran o dañen los circuitos sensibles. Para alimentar la tarjeta de referencia, sólo se necesita una alimentación externa de 3,3 V. Está preconfigurada con una red de terminación “dividida” con una capacitancia de modo común y condensadores adicionales en el bus CAN para su protección. Los componentes de protección como los diodos TVS y la reactancia

de modo común también están llenos. Se indican las vías de derivación de estos componentes y un lugar para las resistencias de terminación. La salida del R1SX-3.305/H se utiliza para alimentar el lado secundario del aislador digital y el LED verde que indica la presencia de la tensión de alimentación. Dado que la placa

de referencia consume internamente unos 80 mA de la salida, se dispone de 120 mA para alimentar circuitos fuera de esta placa de referencia a través de una clavija de conexión o un punto de prueba. Esta tarjeta de referencia está disponible en todos los distribuidores autorizados o directamente en RECOM.

gama de productos CA/CC desde 1 W hasta 960 W. Mientras que el conocimiento acumulado en el desarrollo de estos productos CA/CC es a veces similar al de los productos CC/CC, puede ser muy diferente en otros aspectos. El nuevo Libro del Conocimiento RECOM CA/CC se publicará como un volumen complementario al Libro del Conocimiento de CC/ CC. El autor de ambos volúmenes, Steve Roberts, afirma que «el Libro del Conocimiento de CC/CC ha sido tan bien recibido en las comunidades industriales y educativas, que me sentí obligado a escribir un libro complementario de CA/CC. Los dos libros juntos cubren muchos de los

temas fundamentales del desarrollo de la fuente de alimentación». El nuevo libro de CA/CC tiene 12 capítulos técnicos que cubren suministros lineales de CA/CC, potencia aparente, reactiva y activa, teoría de la CA, selección de componentes de CA activos y pasivos, técnicas de CFP, y muchos más. Estos temas han sido elegidos de manera que no se superpongan con los capítulos del libro de CC/CC para que ambos libros se refuercen mutuamente en lugar de ser repetitivos. Desde la publicación original en diciembre de 2014, se han distribuido más de 15.000 ejemplares del Libro del Conocimiento CC/ CC de RECOM en todo el mundo. Se

pueden comprar copias impresas en Digi-Key y Chip1Stop. El CA/CC BoK que lo acompaña también se ofrecerá como descarga gratuita en formato PDF desde el sitio web de RECOM: www.recom-power.com/bok.

baja corriente de fuga, al tiempo que ofrecen rangos de tensión de entrada 4:1 extra anchos.

compactos de sólo 1,6”x1” y 2”x1”. Al mismo tiempo, garantizan una compatibilidad de gran alcance con su amplio rango de tensión de entrada 4:1. La alta eficiencia de hasta el 90 % significa que pueden funcionar de forma fiable en entornos adversos, desde temperaturas extremas de -40°C hasta 105°C por convección natural. Sus opciones de una sola salida van desde 5 V hasta 24 V y las salidas duales ofrecen 5 V, 12 V o 15 V con baja ondulación de salida y funcionamiento sin carga. Para subrayar la alta fiabilidad, RECOM concede una garantía de 5 años para estos módulos. Las muestras y los precios OEM están disponibles en todos los distribuidores autorizados o directamente en RECOM.

Las fiables series REM15-W, REM20-W y REM30-W son convertidores CC/CC que ofrecen especificaciones bien equilibradas para aplicaciones médicas críticas, incluida la certificación 60601-1 en su 3era edición. Cuentan con un aislamiento reforzado de 5 kV CA con una capacidad nominal de 250 V CA de voltaje de trabajo, 8 mm de fuga y espacio libre y bajas corrientes de fuga de 2 µA, a pesar de los tamaños de caja

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Adler Instrumentos presenta el Nuevo analizador de cables coaxiales y antenas hasta 6GHz, Bird SiteHawk SK-6000 El SiteHawk SK-6000 ofrece una presentación gráfica de la relación de Onda Estacionaria (R.O.E.) en función de la frecuencia, pérdidas de retorno, atenuación del cable y distancia a fallo, en un instrumento robusto, compacto y autónomo. Con una cobertura de 20 MHz a 6 GHz, el instrumento basado en Android también se puede usar como medidor de potencia con cualquiera de los sensores de potencia USB de Bird, incluido el 5017D, que puede mostrar

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la potencia media y de pico directa y reflejada, ROE, pérdida de retorno, porcentaje de adaptación en % y ciclo de trabajo para formas de onda tanto analógicas como digitales. La pantalla táctil le permite al usuario cambiar rápidamente entre las funciones, y seleccionar el rango de frecuencia deseado como frecuencia central y span, o como frecuencias de inicio y final. Los cursores y las líneas de límite seleccionables permiten que la unidad muestre la frecuencia de resonancia y / o el ancho de banda utilizable de un sistema de antena. La distancia al fallo se puede mostrar en el modo ROE ó en el modo de pérdida de retorno; el primero da una clara indicación de un corto-circuito o circuito abierto, mientras que el segundo proporciona un análisis más detallado que incluye conectores, adaptadores y empalmes en la longitud del cable. Hay una gran base de

datos incorporada de cables coaxiales que incluye velocidades de propagación y atenuación; estos datos pueden ser editados por el usuario para agregar nuevos tipos de cable. La forma de onda de prueba modulada digitalmente proporciona inmunidad contra lecturas erróneas en entornos donde hay fuertes intensidades de campo alrededor de la frecuencia de prueba. SiteHawk funcionará durante hasta 10 horas con una sola carga, lo

que le otorga autonomía para todo el día de trabajo. El kit incluye un estuche de transporte rígido, una funda de protección con accesorios de cable de alimentación, un cargador de CA universal, un cable de prueba coaxial con conectores N macho / hembra, un adaptador de cable para la conexión al sensor de potencia RF USB opcional. y un kit de calibración con conexiones de circuito abierto / corto / carga de 50Ω.

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Yokogawa lanza la Nueva generación de Osciloscopios Mixtos El Nuevo DLM3000 mejora la precision y productividad con su tamaño compacto y su pantalla táctil El Nuevo DLM3000 es el primer osciloscopio de la nueva generación “Mira y Siente” con el compacto tamaño de su predecessor DLM2000 pero con un rediseño completo de Hardware que aumenta su velocidad de adquisición y precisión con una intuitiva pantalla táctil que hará las delicias de los usuarios. El DLM3000 se diseña bajo los estándares de T&M de Yokogawa enfocándose en su calidad, flexibilidad y usabilidad para incrementar la productividad de los usuarios alcanzando las necesidades avanzadas de los diseños actuales, particularmente en los sectores de mecatrónica y automoción. Integrando las últimas novedades en pantallas táctiles, almacenamiento de estado sólido y procesamiento de señales a alta velocidad convierte al DLM3000 en un compañero ideal para los entornos actuales de medición. “Donde otros fabricantes se centran en incrementar la resolución de bits y el ancho de banda a expensas de la precisión y la fidedilidad de la señal para la aplicación final del usuario, Yokogawa concentra sus esfuerzos en alcanzar las necesidades reales de los usuarios en los sectores de mecatrónica y automoción”, dice Terry Marrinan, Vicepresidente Europa, ASEAN y Oceanía para el negocio de Test y Medida de Yokogawa: “Como los dispositivos de potencia están incrementando las velocidades de conmutación así como aumentando los niveles de tensión en sus aplicaciones, capturar y analizar formas de onda de forma fidedigna con detalle y precisión requiere que el equipo de medida se comporte frente al ruido de la mejor forma posible. Con el DLM3000 de Yokogawa – bien conocido por su liderazgo en tecnologías de Análisis de Potencia y Osciloscopios – ha de

nuevo mejorado sus características para alcanzar la máxima precisión.” Con un ancho de banda de hasta 500 MHz y una frecuencia de muestreo de 2.5 GS/s, lo convierte en un equipo ideal capaz de analizar las formas de onda con precisión en las más rápidas frecuencias de conmutación en inversores, por ejemplo. Esta frecuencia de muestreo combinado con la capacidad de memoria de adquisición de 250 Millones de Puntos junto con un incremento en el rango de tensión, lo que lleva a un menor ruido residual y una mayor sensibilidad. El DLM3000 también incorpora una variedad de filtros pasobajo en tiempo real para asegurar la fidelidad de las señales medidas. La combinación de la interfaz de pantalla táctil interactiva con un panel de control de osciloscopio tradicional permite a los usuarios realizar una transición perfecta entre los dos modos de operación, mientras que una variedad de opciones de comunicación y almacenamiento facilitan el acceso a grandes conjuntos de datos. En la capacidad de señal mixta multicanal de la serie DLM3000, cuatro canales de señales de entrada analógicas se convierten a lógicas de 8 bits, de modo que el instrumento funciona como un osciloscopio analógico de 3 canales combinado con un analizador lógico de 8 bits. Como resultado, se pueden observar simultánemente hasta 11 señales de entrada. Esto significa que el instrumento se puede utilizar no solo para la observación de datos y señales de control o como fuente de disparo, sino también para el análisis de entradas lógicas de I2C, SPI u otros buses serie, eliminando las limitaciones impuestas por los cuatro canales de un Osciloscopio estándar en aplicaciones donde se debe examinar el funcionamiento de los circuitos de control digital multicanal. Las opciones de conteo de canales y profundidad de la memoria combinadas con las funciones matemáticas de potencia y de las funciones de buses serie, incluidos los principales buses utilizados en automoción, dan como resultado un osciloscopio que puede configurarse para una gran variedad de necesidades. La capacidad de memoria best-inclass de hasta 500 Megapuntos per-

mite al instrumento mantener su alta frecuencia de muestreo en mediciones de larga duración. Una función de búsqueda y zoom permite al usuario seleccionar y mostrar dos formas de onda con diferentes escalas de eje de tiempo al mismo tiempo, buscar formas de onda capturadas en la profunda memoria y mostrar formas de onda que cumplan una amplia gama de criterios de búsqueda en el área de zoom. La potente función de Histórico guarda automáticamente hasta 100,000 formas de onda capturadas previamente en la memoria de adquisición y posteriormente muestra solo una o todas en la pantalla. Luego, el usuario puede realizar medidas con el cursor, cálculos matemáticos y otras operaciones en las formas de onda del historico, lo que permite analizar señales que ocurren aleatoriamente. La serie DLM3000 viene con una variedad de triggers fáciles de configurar que combinan entradas analógicas y lógicas, tales como flancos, mejorados y triggers B. También se incluye un filtro en tiempo real para reducir de forma óptima el ruido que admite una amplia gama de frecuencias de corte desde 8 kHz a 200 MHz. La serie DLM3000 tiene dos tipos de filtros, uno analógico procesado en el circuito de entrada y otro digital basado en funciones matemáticas. Estos filtros son efectivos para rechazar señales no deseadas, permitiendo la observación de sólo los anchos de banda deseados. Una gama de funciones que ayudan a la eficiencia de la operación incluyen: • Mostrar tendencias de valores pico a pico o de ancho de pulso por ciclo • Medición automática de diferencias de tensión y tiempo. • Análisis de espectros de frecuencia. • Captura instantánea de señales con una tecla rápida • Visualización de formas de onda salvadas en formato de miniatura • Función “Go / no go” • Comprobación de funciones con ayuda gráfica en línea.

buses de vehículo junto con la visualización de decodificación. La entradas lógicas también se puede utilizar para buses específicos de UART, I2C, SPI y SENT. Los ajustes complicados de trigger y decodificación, la tasa de bit y el nivel de umbral, se detectan automáticamente por el equipo facilitando las medidas. Se pueden realizar análisis simultáneos de cuatro buses diferentes, formas de onda y resultados de buses con diferentes velocidades mostradas en la ventana de zoom que ofrece el equipo. El modelo de 4 canales ofrece la opción de análisis de la fuente de alimentación de potencia para medir pérdidas de conmutación, integral de joule (I2t), SOA (área de operación segura), análisis de armónicos de la corriente de la fuente de alimentación basada en EN61000-3-2 y otros parámetros de medida de potencia tales como potencia activa y factor de potencia. Utilizando la gran capacidad de memoria, las formas de onda de tensión y corriente a lo largo de diversos ciclos se computan para el cálculo de la pérdida de conmutación. Los valores se pueden procesar y calcular estadísticamente. Una amplia gama de interfaces y software están disponibles para proporcionar una amplia conectividad y un control más sencillo. El DLM3000 está equipado con Gigabit Ethernet y USB3.0 como interfaces de comunicación estándar para proporcionar conectividad rápida y sencilla al PC. El DLM3000 cuenta con una pantalla táctil capacitiva de 8.4 pulgadas y su tamaño compacto con un formato portable tiene aproximadamente 2/3 del tamaño de una hoja de papel A4 (con una profundidad de aproximadamente 200 mm) para ahorrar espacio en el escritorio o banco de pruebas.

Las opciones de análisis de buses serie (/ F01 a / F05) están disponibles para sistemas integrados y señales de

REE • Diciembre 2018

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www.keysight.com

Keysight Technologies ofrece nuevas soluciones Cellular Vehicle-toEverything y Advanced Automotive Ethernet Las nuevas soluciones se refieren a los estándares en evolución de C-V2X y Automotive Ethernet con el objetivo de garantizar la interoperabilidad y el rendimiento Keysight Technologies, Inc. ha anunciado una nueva solución Cellular vehicle-to-everything (C-V2X) y Ethernet de automoción avanzada para adaptarse a los estándares en evolución de la industria y garantizar la interoperabilidad entre componentes. La comunicación Vehicle-toeverything se refiere al sistema de comunicación de un vehículo que posibilita que la información procedente de sensores y otras fuentes viaje a través de enlaces de alto ancho de banda, baja latencia y alta fiabilidad, preparando el camino para la conducción totalmente autónoma. C-V2X se co-

munica con una red de telefonía móvil para acceder a los servicios basados en la nube, como la navegación y los sistemas de entretenimiento e información, y utiliza un enlace directo para conectar a los vehículos con todo: entre sí (V2V), con los peatones (V2P), con la infraestructura (V2I) y con la red (V2N). Uno de los retos principales de las pruebas de C-V2X es mantenerse al día con los estándares más recientes. Para ello se necesita una solución de pruebas que esté siempre actualizada conforme a la evolución de los requisitos de C-V2X, incluyendo versiones futuras que incorporan el servicio 5G New Radio (5G NR). Seguimiento del estándar C-V2X en evolución El conjunto de herramientas C-V2X de Keysight es la única solución capaz de llevar a cabo un seguimiento del estándar C-V2X en evolución en cuanto a pruebas de radiofrecuencia, protocolo y capa de aplicaciones. Su plataforma 5G NR V2X, preparada para el futuro y basada en las especificaciones del Release 16 del 3rd Generation Partnership Project (3GPP), protege las inversiones y acelera la implementación de nuevas tecnologías para posibilitar funciones avanzadas de seguridad.

El juego de herramientas C-V2X de Keysight ofrece a los clientes: • Conformidad con las especificaciones del Release 14 del 3GPP • Una interfaz de usuario intuitiva para simplificar las mediciones de C-V2X (protocolo y radiofrecuencia) • Un emulador de sistema global de navegación por satélite (GNSS) para generar señales que proporcionen un GNSS realista • Una plataforma de medición 5G NR que protege las inversiones iniciales y acelera la implementación de las nuevas tecnologías que posibilitarán funciones de seguridad avanzadas • Una base para la prueba de conformidad de C-V2X “Las tecnologías inalámbricas avanzadas basadas en 5G y LTE son los elementos tecnológicos fundamentales para hacer realidad la conducción autónoma”, declara Siegfried Gross, vicepresidente y director general de la unidad de negocio de Soluciones Energéticas y para la Automoción de Keysight. “Keysight ha aprovechado la amplia aceptación de nuestra plataforma inalámbrica compatible con 5G y las colaboraciones con desarrolladores de conjuntos de chips y empresas que adoptan rápidamente la nueva tecnología, para entregar una oferta global que permite a los desarrolladores de C-V2X superar los retos de la verificación del diseño y del rendimiento en su avance hacia la conducción autónoma”. Cómo dar respuesta a los estándares que rigen la Ethernet para la automoción Keysight está volcado en la creación de soluciones completas destinadas al Ethernet para la automoción y ofrece soluciones que permiten comprobar la conformidad de receptores, cableado, conectores y transmisores. Con la in-

troducción de la aplicación de pruebas de unidad de control electrónico (ECU), Keysight abarca los cuatro estándares que rigen la plataforma de Ethernet para la automoción: BroadR-Reach, IEEE 100BASE-T1, IEEE1000BASE-T1 y las especificaciones ECU de OPEN Alliance (One-Pair Ether-Net). El nuevo software cubre las pruebas de emisiones en modo común, pérdida de conversión y modo interfaz dependiente del medio (MDI) establecidas por la especificación de pruebas TC8 ECU de Ethernet para la automoción de OPEN Alliance. Keysight mitiga los riesgos de seguridad y mejora el rendimiento Keysight ofrece a los diseñadores y fabricantes de la industria de la automoción las innovaciones más recientes en cuanto a soluciones de diseño y comprobación para ayudarles a crear productos de alta calidad y alto rendimiento, al mismo tiempo que se reducen los riesgos de seguridad. Por ejemplo, la nueva solución de generación y análisis de señales de radar para la automoción E8740A de Keysight permite a los sistemas de asistencia avanzada al conductor basados en radares detectar y mitigar de forma proactiva posibles riesgos de colisiones. Keysight utiliza esta solución en sus centros de atención al cliente de la industria de la automoción para generar diversas situaciones reales y resolver cualquier problema potencial de interferencia del radar. Además, Keysight proporciona soluciones de e-mobility que ofrecen mejor rendimiento de la batería y sistemas de propulsión eléctricos. Estas soluciones también garantizan la disponibilidad de estaciones de carga eficientes y la conversión mejorada de potencia a lo largo de todo el ecosistema de e-mobility para aumentar el rango de vehículos híbridos y eléctricos.

Cambio de dirección de la oficina de Madrid Con la intención de seguir mejorando su servicio y proporcionar la mejor atención a sus clientes, Keysight Technologies ha cambiado la localización de su oficina de Madrid y Sede Social, desde el 29 de octubre la nueva dirección es: KEYSIGHT TECHNOLOGIES SPAIN, S.L.U. C/ Jacinto Benavente, 2 Complejo Tripark Las Rozas - Edificio B - Planta 3 - Módulo B 28232 Las Rozas, Madrid Se mantienen los números de: Teléfono 800 000 154 / Fax +34 91 375 33 01

REE • Diciembre 2018

Una famosa frase:

“Con cualquier calibración vale” 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. ¿Cómo puede estar usted seguro con su instrumentación? Porque Keysight le incluye un informe de medidas completo, con datos antes y después de ajustes, para que conozca exactamente la calibración realizada y por qué.

Sevicios de Calibración y Reparación de Keysight Equipos ajustados a sus especificaciones Ubicaciones de los laboratorios y calibraciones in-situ en todo el mundo Pruebas automatizadas para una coherencia a nivel mundial Informe de medidas para todas las pruebas realizadas

Conozca más acerca de los Servicios de Keysight www.keysight.com/find/Services Spain: 800 000154 (toll-free) © Keysight Technologies, Inc. 2018

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www.deltaww.com

Delta presenta soluciones innovadoras y de eficiencia energética para ciudades inteligentes en Matelec 2018 Delta acudió a Matelec 2018 para mostrar su amplia gama de soluciones de eficiencia energética diseñadas para apoyar la creación de ciudades inteligentes de próxima generación. La oferta cubre la electrónica de potencia, soluciones de SAI, sistemas de alimentación de telecomunicaciones, carga de vehículos eléctricos (VE), automatización de edificios, automatización industrial y soluciones de iluminación LED. Algunas de las innovadoras soluciones que se han mostrado son la red EtherCAT con el controlador de movimiento AH-10EMC y el sistema servo ASDA-A2-E. Esto se puede programar con bloques de funciones que cumplen con la norma PLC open Motion, lo que facilita la implementación de funciones complejas y reduce el tiempo de ingeniería en aplicaciones como la de maquinaria de envasado, ensamblaje de componentes electrónicos y más. Delta también presentará el SAI de 500 kVA con la densidad de potencia más alta del mundo en un solo bastidor de 19’’, un producto que ofrece una protección de alimentación óptima, una eficiencia de CACA líder en el mercado del 96,5% y un rendimiento y fiabilidad superiores. En Matelec se presentará por primera vez el cargador ultrarrápido de VE de 150kW de CC, que está programado para revolucionar la carga de los vehículos eléctricos. Estos sistemas han sido creados para ayudar a los planificadores y desarrolladores no solo a reducir el consumo de energía de sus instalaciones, sino también a permitir el desarrollo de edificios más eficientes, seguros, cómodos y valiosos en las ciudades inteligentes del presente y del futuro. José Manuel Roldán, Director General para España en la región EMEA de Delta Electronics, dijo: “Estamos orgullosos de estar en Matelec 2018 demostrando la utilidad, la funcio-

nalidad y la versatilidad de nuestras soluciones integradas de ahorro energético. Tenemos productos líderes para clientes interesados en la conectividad IoT industrial, monitorización de energía y automatización inteligente en plataformas de fabricación. Podemos mostrarles cómo podemos aumentar la eficiencia energética, la seguridad, la comodidad y el valor de mercado de sus edificios, e integrar la infraestructura de carga de vehículos eléctricos con energía renovable en la infraestructura de ciudad inteligente. Delta es el colaborador más adecuado en todos estos campos, dada nuestra tecnología superior y la experiencia acumulada en la integración de soluciones totales. Además, Delta está comprometida con un futuro sostenible y un futuro mejor para el planeta”. El stand de exposición de Delta, presentó las siguientes soluciones: Automatización industrial (AI) • Delta expone sus soluciones inteligentes de nube industrial basadas en Ethernet, incluida la plataforma DIACloud con gestión de datos centralizada y funcionalidad segura y fácil de usar. • Controlador de movimiento - Se mostrará el controlador de movimiento EtherCAT AH10EMC, que admite tanto el protocolo EtherCAT para el control de movimiento como el estándar de Ethernet para la transmisión de datos, y el sistema de comunicación en tiempo real de alta velocidad de Delta Motion Control NETwork. • Sistema servo de CA - El sistema servo ASDA-A3 de gama alta cuenta con funciones avanzadas de servoaccionamiento, como por ejemplo el ancho de banda de 3,1 kHz, el codificador de tipo absoluto de 24 bits con alta resolución y una función de supresión de vibraciones de baja frecuencia para un mejor rendimiento del control de movimiento. El otro servoaccionamiento avanzado, el ASDA A2-E de Delta, un servoaccionamiento de CA avanzado con interfaz de comunicación EtherCAT, permite un rendimiento preciso y en tiempo real en aplicaciones de gama alta. Además de la función de comunicación EtherCAT, ASDA A2-E cuenta con el control de bucle totalmente cerrado integra-

do Safe Torque Off y la supresión de vibraciones, lo que hace que el ASDA A2-E sea ideal para una amplia gama de aplicaciones de maquinaria. • Interfaz hombre-máquina - Delta muestra la serie Widescreen Ethernet HMI DOP-100 que se comunica a través de Ethernet para integrarse con máquinas inteligentes, líneas de producción, fábricas y entornos de nube. La serie DOP-100 utiliza procesadores de alta velocidad Cortex-A8, que ofrecen resolución de pantalla HD y soporte para la monitorización remota a través de varios canales diferentes, incluyendo FTP, correo electrónico y VNC Tecnología de la Información y la Comunicación (TIC) • Sistemas SAI de alta potencia con diseños modulares como el DPH 500 kVA, que ofrece la densidad de potencia por módulo líder de la industria de 55,6 kVA, proporcionando una huella mínima y el mejor aprovechamiento del espacio. El SAI Modulon DPH 500kVA es la protección de energía modular ideal para los centros de datos de MW y para ayudarlos a lograr la optimización del coste total de propiedad (TCO). • Soluciones de alimentación de telecomunicaciones - Delta muestra soluciones de alimentación de telecomunicaciones que cubren funciones tales como el control, la gestión y la refrigeración. Allí donde la alimentación no es fiable o no está disponible, las soluciones de alimentación de energía híbrida de Delta aseguran servicios de telecomunicaciones mediante la combinación de energía solar y eólica, generadores diesel y pilas de combustible.

• La solución de iluminación conectada de Delta es un sistema fácil de instalar que ofrece conectividad inalámbrica y análisis de datos en aplicaciones industriales mediante la fácil instalación de un módulo de IoT. La serie ultraligera Staccato de luces LED de gran altura ofrece múltiples opciones para la selección de potencia y luminosidad, combinada con la fuente de alimentación programable de alta eficiencia de Delta. Soluciones de recarga de vehículos eléctricos (SRVE) • Los vehículos eléctricos (VE) son una característica clave de cualquier ciudad inteligente sostenible y, por eso, Delta muestra una serie de soluciones de carga de vehículos eléctricos. Delta tiene experiencia en el desarrollo e integración de hardware y software de alta eficiencia energética para facilitar una infraestructura de carga de vehículos eléctricos altamente eficiente, ecológica y ubicua. Su cargador ultrarrápido de VE de 150kW de CC es capaz de cargar simultáneamente cuatro vehículos eléctricos, con lo que ofrece a los conductores una autonomía de 100 km con una sesión de carga rápida de menos de 15 minutos. Esta solución de carga está soportada por el software DEEMS (Delta Efficient Energy Management Solution) de Delta, que establece comunicación entre cargadores de VE, la red eléctrica y la infraestructura de almacenamiento de energía disponible.

Automatización de Edificios • La plataforma de gestión de edificios basada en IoT de Delta es especialmente compatible con todos los protocolos abiertos utilizados en el control de edificios, como Modbus, BACnet, M-Bus, DALI, EnOcean, OPC, LON y KNX para controlar funciones relacionadas con la energía, como la calefacción, la ventilación, el aire acondicionado, la iluminación, la seguridad, las energías renovables y los cargadores de VE.

REE • Diciembre 2018

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www.harwin.com

Conectores circulares robustos para sensores dirigidos al desarrollo de deportes de motor Incorporan innovadores casquillos separables para evitar que los principales elementos resulten dañados Harwin, que continúa desarrollando soluciones de interconexión con la capacidad de afrontar los entornos más adversos de funcionamiento, ha presentado un nuevo conector circular para sensores. Los miembros de la familia Vivern, cuya corriente nominal es de 2A por contacto, se ofrecen en un formato de 10 contactos con paso de 1,45mm y tienen una resistencia de aislamiento superior a 1GΩ. Se pueden suministrar en configuraciones de cable a cable y de cable a placa.

La construcción ligera pero resistente de estos componentes compactos (su diámetro externo es de 10,6mm) y polarizados hace que resulten idóneos para aplicaciones en automóviles de alto rendimiento (como coches de carreras), así como en otras aplicaciones sometidas a fuertes impactos y con limitaciones de peso y espacio (como robótica y aviación). El casquillo separable incorporado al mecanismo de bloqueo de la bayoneta se puede sacrificar para ofrecer protección frente a los daños provocados en los conectores por cargas adversas e impactos externos. Los contactos están hechos de una aleación de cobre con revestimiento dorado para aumentar su durabilidad. Los conectores Vivern se han diseñado para su uso con cableado de red 24AWG y 26AWG, y cada uno de ellos tiene una carcasa hermética conforme a IP67 para combatir la entrada de líquidos. La conexión incorrecta de cables adyacentes en sistemas electrónicos de alta densidad se puede evitar gracias a las

opciones fácilmente identificables mediante una clave de 3 colores. Su rango de temperatura de trabajo es de -65°C a +150°C, a lo cual se une su resistencia ya que es capaz de permitir como mínimo 1.000 ciclos de conexión. La versión del conector para placa de circuito impreso incluye sujeciones de acero inoxidable para montaje en la placa que aseguran la retención de la placa, aunque se someta a fuertes vibraciones (exhibe la resistencia necesaria para resistir 20G durante más de 6 horas).

La combinación de un tamaño compacto y su capacidad para conducir Corrientes elevadas hace que estos dispositivos resulten muy útiles en una gran variedad de tareas distintas relacionadas con sensores y adquisición de datos. Se dirigen principalmente a sistemas de telemetría, controles del vehículo, equipos para el pit lane y gestión de sistemas de recuperación de energía en el automóvil, así como en aviones no tripulados, equipos de radar, articulaciones de robots, etc.

Cuando la tecnología funciona... Adquisición de datos RF/GPRS/3G Electrónica Industrial Software y bases de datos Automatizaciones Integración de sistemas

Conectividad Wireless

Control/monitorización de sistemas

Desarrollo de App multiplataforma

IoT Industria 4.0

Desarrollo I + D Consultoría info@arateck.com

www.arateck.com REE • Diciembre 2018

+34 876 269 329 C/ Tarento, nave 20 50197 PLAZA (Zaragoza)

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www.maximintegrated.com

Los circuitos integrados de entradas digitales de Maxim ofrecen un 50% menos de espacio, un 60% menos de potencia y una velocidad 6 veces mayor La familia de IO digital ampliada aborda los desafíos de la Industria 4.0 Los diseñadores de equipos industriales que se esfuerzan por cumplir con los requisitos de tamaño, potencia y rendimiento de las aplicaciones de Industria 4.0 ahora pueden recurrir a una familia ampliada de dispositivos de entrada digital de Maxim Integrated Products, Inc. Uno de los nuevos dispositivos, el MAX22192, está integrado en el diseño de referencia del controlador lógico programable (PLC) Go-IO de la compañía, también anunciado recientemente. A medida que la fabricación se vuelve cada vez más automatizada, existe una mayor necesidad de mecanismos de toma de decisiones y de retroalimentación en tiempo real. Estos sistemas inteligentes de Industria 4.0 requieren circuitos integrados de entrada digital dentro de los PLCs para recibir señales de estado de encendido/apagado. Sin embargo, para facilitar la integración en los entornos de fabricación, los dispositivos deben ser robustos, de alto rendimiento y compactos. La amplia cartera de dispositivos de entrada digital de Maxim compatibles con IEC61131-2 ofrece el tamaño de solución más pequeño de la industria (reducción de hasta un 50%), presenta la disipación de energía más baja (reducción de hasta un 60%), es hasta 6 veces más rápida y tiene el funcionamiento más robusto (integrando 1kV de protección contra sobretensiones y diagnósticos integrados). Además, la familia también incluye una entrada digital con alimentación parasitaria que reduce la disipación de energía hasta en un 60 por ciento

y no requiere de una fuente de alimentación aislada y discreta. Los más novedosos dispositivos de entrada digital incluyen: • MAX22190 Entrada digital octal de 8 canales con Interfaz Periférica Serial (SPI), limitadores de corriente de entrada precisos, protección contra sobretensiones incorporada de > 1kV y detección de rotura de conexión en un encapsulado de 5 mm x 5 mm • MAX22191 entrada digital de un solo canal con alimentación parasitaria con limitadores de corriente de entrada precisos y un retardo de propagación de 250 ns (max) en un encapsulado de 2,8 mm x 2,9 mm • MAX22192 Entrada digital octal de 8 canales con SPI aislado, detección de rotura de conexión y limitadores de corriente de en-

trada precisos en un encapsulado de 6 mm x 10 mm • MAX22195 entrada digital octal de alta velocidad con salida paralela y limitadores de corriente de entrada precisos, retraso de propagación 300 ns (max), interfaz paralela, baja potencia, baja disipación de calor, tolerancia a fallos con diagnóstico incorporado, configurabilidad y un diseño robusto en encapsulado 32-TQFN de 5 mm x 5 mm Estos productos mejoran una familia de IO digital que también incluye los controladores de alta velocidad octales, interruptores/drivers push-pull. MAX14912 y MAX14913,

con protección integrada contra sobrecargas, diagnóstico y desmagnetización rápida y segura; el MAX14914, E/S digital universal con protección contra sobretensiones, interruptorl de rama alta/ driver push-pull/entrada digital y una interfaz SPI; y el MAX14483 aislador digital de baja potencia de 6 canales, alta densidad, alta velocidad, optimizado para aplicaciones SPI en cadena (daisy chained). Ventajas clave • Tamaño de solución más pequeño: añade una funcionalidad robusta al PLC en un espacio un 50% más pequeño que las soluciones comparables, para potenciar la fabricación adaptativa. • Reducción de la disipación de energía: una entrada digital con alimentación parasitaria reduce

la disipación de energía hasta en un 60% y no requiere una fuente de alimentación aislada y discreta • El funcionamiento más robusto: todos los componentes de la familia tienen diagnósticos embarcados, mientras que los componentes individuales ofrecen características de mejora del funcionamiento que incluyen: o Protección contra sobretensiones de > 1 kV incorporada para una mayor robustez del sistema y la eliminación de ocho diodos externos supresores de tensión transitoria (TVS) o Diagnósticos extensos, como conexión abierto rotura de

conexión para aumentar el tiempo de funcionamiento en la fábrica • Alta velocidad: o Entradas digitales 6 veces más rápidas que las alternativas de la industria Comentarios “Al aumentar la descentralización y la miniaturización de la tecnología de control de procesos industriales, los clientes de Mouser buscan las mejores opciones de control de potencia. La nueva familia de entradas digitales de Maxim proporciona el pequeño tamaño y el alto rendimiento que se necesita en un amplio espectro de equipos de fábrica automatizados “, afirma Kristin Schuetter, vicepresidenta de gestión de proveedores de semiconductores de Mouser Electronics. “Maxim se compromete a proporcionar una familia superior y robusta de dispositivos digitales de E/S con mucha variedad para satisfacer las diferentes demandas de los entornos de fabricación automatizados. Los productos de entrada digital más novedosos están preparados para ayudar a llevar la fabricación adaptativa a un nuevo nivel “, afirma Tim Leung, director de gestión de negocios de la Unidad de Negocio de Comunicaciones Industriales, en Maxim Integrated. Disponibilidad y precios • L o s m o d e l o s M A X 2 2 1 9 0 , MAX22191, MAX22192 y MAX22195 están disponibles en el sitio web de Maxim por 2,73 $, 0,57 $, 5,22 $ y 2,20 $, respectivamente (a partir de 1000 unidades, FOB USA). También están disponibles a través de distribuidores autorizados. • El precio del kit de evaluación es el siguiente: MAX22190EVKIT# por 72,00 dólares, MAX22191EVKIT# por 43,00 dólares , MAX22192EVKIT# por 72,00 dólares y MAX22195EVKIT# por 72,00 dólares • Los modelos IBIS están disponibles para los productos más novedosos. Consulte “Design Resources” en la página web de cada producto.

REE • Diciembre 2018

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FACTRON, S.A. www.factron.es

GENESYS+™ Seguimos creciendo TDK Corporation anuncia la introducción de cinco nuevos modelos a la serie de 5kW GENESYS + ™ de TDK Lambda de fuentes de alimentación de CC programables de alta densidad de potencia. La incorporación de estos cinco modelos ofrece opciones en la tensión de salida y la corriente que van desde 0-10V / 500A a 0-600V / 8.5A. Lanzada inicialmente en 2017, la serie GENESYS + ™ proporciona una mayor eficiencia, un mejor rendimiento y es funcionalmente compatible con las fuentes de alimentación TDK-Lambda Genesys ™ y Z + programables existentes. La serie es adecuada para su uso en

una gran cantidad de aplicaciones, incluidas pruebas de componentes, automoción y aeroespacial, fabricación de semiconductores, simulación de baterías y paneles solares, placas y tratamiento de agua, etc. Todas las fuentes de la serie GENESYS + ™ de 5kW comparten un chasis común de montaje en rack de 1U de 19” (483 mm) y pesan solo 7kg, el más ligero de la industria. Los cinco nuevos modelos están clasificados a 0-40V / 125A, 0-60V / 85A, 0-80V / 65A, 0-100V / 50A y 0-150V / 34A con posibilidad de operación en tensión constante, corriente constante y potencia constante. Las fuentes se pueden suministrar con entradas trifásicas de 170 a 265Vac, 342 a 460Vac o 342 a 528Vac. Se pueden conectar hasta cuatro fuentes de alimentación en paralelo con un sistema maestro / esclavo avanzado que proporciona una respuesta de carga dinámica

y características de ondulación y ruido comparables a las de una sola fuente de alimentación. La programación es posible utilizando los controles del panel frontal, de forma remota a través de LAN (LXI 1.5), USB 2.0 y RS232 / 485, o mediante el control y monitoreo analógico aislado (0- 5V, 0 10V) que se proporcionan como estándar. Las interfaces opcionales incluyen una opción de GPIB (IEEE488.2) y la plataforma de interfaz Anybus CompactCom para DeviceNet ™, EtherCat, Modbus, PROFIBUS y otras opciones de interfaz que se irán lanzando progresivamente. Los controladores de software, un generador

de forma de onda y una interfaz gráfica de usuario virtual del panel frontal se proporcionan en el paquete de software. Las características de seguridad son estándar en todas las fuentes de alimentación GENESYS + ™, que ofrecen reinicio seguro / automático, memoria de última configuración y funciones de protección integradas. Estas fuentes, están garantizadas por cinco años, está certificada según IEC / EN / UL 60950 1, cuenta con el marcado CE de bajo voltaje, EMC y RoHS2 y cumple con la norma industrial IEC / EN 61326 1 para EMI conducido, EMI radiado e inmunidad EMC.

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Importando y distribuyendo componentes electrónicos desde 1982

DIVISION ALIMENTACION

DIVISION COMPONENTES

DIVISION DE FERROCARRIL Y PRODUCTOS ESPECIALES

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factron@factron.es

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www.monolitic.com

Últimas novedades en Visualización Una clara apuesta por la transición tecnológica, ángulos de visión completa, luminosidades de hasta 1500 nits y un bajo consumo energético son las principales mejoras que traen los nuevos displays presentados en la Feria Electrónica de Múnich 2018. Desde el stand de Powertip en la actual edición de la Feria Electrónica de Múnich, principal escaparate internacional para conocer los nuevos adelantos que ofrece el mercado, el equipo Monolic analizamos las actuales tendencias y mejoras que incorporan en los nuevos dispositivos de visualización para la industria. La marca Taiwanesa fabricante pantallas TFT y táctil líder en el mercado apuesta por una resolución

Últimas novedades en Módulos de Comunicación Las tecnologías LPWA aplicadas al mundo celular acabarán imponiéndose como la mejor opción en aplicaciones IoT, allí dónde la cobertura y el bajo consumo son esenciales. Ahora, de la mano de Quectel, ya podemos ofrecer soluciones de amplia cobertura, bajo consumo y buena tasa de transferencia de datos. Una de las grandes novedades de la Feria Electrónica celebrada en Múnich del 13 al 16 de noviembre

IPS, que ofrece mayores ángulos de visión y alto brillo para garantizar que la imagen en pantalla pueda verse perfectamente desde cualquier posición y condiciones de luminosidad del entorno. El alto brillo que ofrecen estos nuevos displays, con luminosidades de hasta 1500 nits, es otra de las características principales que incorporan, frente a los 1000 nits que alcanza la oferta anterior. Además, observamos como algunos modelos incluyen un film que mejora la visibilidad y reflejo de la pantalla. Otra novedad interesante es la oferta de displays monocromos de bajo consumo, dirigidos a aplicaciones que en las que un bajo consumo es un elemento esencial. La nueva oferta de pantallas está dirigida a aplicaciones de largo recorrido con soluciones que tienen en cuenta la evolución tecnológica, pues dirigida a casos en los que se requiere sustituir la pantalla por una de mayor tamaño, ofrece una aplicación 4 en 1. Esta opción mantiene

la misma cinta FCP para las distintas dimensiones de pantalla, que pueden ser sustituidas sin necesidad de modificar la electrónica y permiten pasar de tamaños de 4 a 5 o, incluso, a 7 pulgadas. En términos generales, vemos una clara apuesta de Powertip por nuevos modelos de pantalla que facilitan la elaboración de soluciones

customizadas haciendo más sencilla su integración en aplicaciones exteriores sin por ello renunciar a sus prestaciones. Monolitic, como especialistas en el desarrollo de soluciones de visualización, recomendamos los productos de Powertip por su calidad y adaptabilidad para incorporar en cualquier aplicación industrial.

de 2018, ha sido la presentación de los nuevos módulos de tecnología celular LPWA (NB-IoT y LTE Cat-M) de Quectel. El equipo de Monolitic ha querido acompañarlos en el lanzamiento de estos nuevos dispositivos, que pone de manifiesto la fuerte apuesta de la marca por este tipo de tecnología para el desarrollo de nuevas soluciones industriales en el ámbito del IoT e IIoT. Quectel ha visto en el contexto de la Feria Electrónica el entorno ideal para presentar sus nuevos módulos NB-IoT y LTE Cat-M, así como sus nuevos módulos Smart. Estos mó-

dulos están orientados a aplicaciones de amplio recorrido, que podrán beneficiarse de la gran capacidad de procesado y comunicación que ofrecen estos dispositivos. No obstante, si algo ha llamado especialmente la atención del sector ha sido la voluntad de Quectel de posicionarse como la primera compañía capaz de ofrecer módulos con tecnología 5G de la mano de Qualcomm. Más allá de estas novedades, la apuesta de Quectel por la tecnología LPWA es una gran noticia en sí misma y creemos firmemente que la tecnología narrow band ofrece grandes beneficios para todas aque-

llas aplicaciones donde la cobertura y el bajo consumo son elementos esenciales. Las aplicaciones de esta tecnología son muchas y variadas. Tenemos ejemplos tan variados como todos los desarrollos relacionados con funciones de smart metering o entornos industriales (Industria 4.0). En Monolitic apostamos por el futuro de las tecnologías celulares LPWA aplicadas al mundo IoT e IIoT como garantía de éxito para el desarrollo de aplicaciones con requisitos de amplia cobertura, bajo consumo y buena tasa de transferencia de datos.

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Noticias

Coffee Lake - COM Express Module con procesadores Intel® Core™ de la 8ª generación Con la plataforma actual Intel® Core™, Coffee Lake H (octava generación), que se lanzó oficialmente, DATA MODUL puede proporcionar a los clientes muestras de los correspondientes módulos COM Express Basic Tipo 6. DATA MODUL está ampliando su oferta de productos COM Express en el sector de alta gama, y está convirtiendo todas las plataformas nuevas de procesador Intel (de acuerdo con la hoja de ruta Intel IOTG) en el módulo estándar COM Express. Estos módulos de referencia pueden ponerse en producción inmediatamente en zócalos, o utilizarse para computadoras de placa única específicas del cliente (diseños de ODM). Con el lanzamiento oficial de Intel de la nueva plataforma Coffee Lake H, un módulo adicional estará ahora disponible como un bloque de construcción, directamente después de Kaby Lake: eDM-COMB-CF6, un módulo COM Express Basic Tipo 6 con procesadores Intel® Core ™ i5 / i7 y 8ª generación Xeon® (nombre en clave Coffee Lake) para el sector de alto rendimiento. “Velocidad inalámbrica Gigabit”, “6 núcleos” y “10 Gbps con USB3.1” son las frases de moda actuales para esta nueva generación. Los clientes integrados se benefician de la alta estandarización y escalabilidad del módulo COM Express. En DATA MODUL, la conformidad de las especificaciones y el soporte de integración directa de desarrollador a desarrollador son nuestras principales prioridades. El alcance de la función estándar DATA MODUL para todos los productos COM Express incluye el controlador de tarjeta integrada integrado DMEC desarrollado a nivel interno (DATA MODUL Embedded Controller), que cuenta con las siguientes características: IO-MUX para las interfaces, Window

Watchdog, UART, GPIO , RTM (Running Time Meter), información de la placa, I²C-Bus, SPI y PWM. Las características especiales, como un controlador CAN, también pueden integrarse sin costos de hardware adicionales. Para esto, los “controladores EAPI” están disponibles para Windows y Linux para la cartera completa y para todas las futuras extensiones. Aplicaciones de alto rendimiento El eDM-COMB-CF6 ofrece el máximo rendimiento de procesamiento en

los espacios más pequeños. Sus áreas de aplicación se pueden encontrar en aquellas sucursales donde se requieren productos con demandas de alto rendimiento y consumo de energía limitado. Desde tecnología médica hasta juegos y automatización industrial, incluso las plataformas de servidor diseñadas para uso industrial pueden ser operadas especialmente con los procesadores Xeon. Características de presentación El eDM-COMB-CF6 está equipado con el estándar de gama alta, siendo el primero en proporcionar seis núcleos, procesadores Intel® Core ™ i7

y Xeon® de 14nm, y ofrece un caché L2 de 12MB con el Xeon® E-2176M, y un Caché de 9MB L2 con el i7-8850H, a un TDP de 35-45 vatios. En un nivel intermedio, está equipado con un Intel® Core ™ i5 quad core, que ofrece un caché de 8MB L2 a un TDP de 3545 vatios. Los mejores gráficos Los gráficos integrados incluyen lo último en generación de gráficos Intel® Gen 9 HD, el GT2. Admite DirectX 11, OpenGL 5.0, OpenCL 2.1, así como la

decodificación de hardware MPEG-2, WMV9 (VC-1), H.264 (AVC) y ultra HD Blu-ray para la reproducción fluida de material de video HD. El soporte HDCP 2.2 con HDMI 1.4 permite el procesamiento de contenido 4k (UHD @ 30Hz), así como de contenido 4k con (UHD @ 60Hz) a través de DP1.2. Permite controlar hasta tres pantallas de resolución 4k independientes con contenido diferente al mismo tiempo. Junto con 3 x DP1.2 / HDMI 1.4 / DVI, eDP 1.4 (opcional) también está disponible para interfaces de pantalla. Al hacerlo, los nuevos TFT 4k de alta resolución con entrada eDP se pueden utilizar sin tener que rediseñar la pla-

ca base “Plug & Play” del cliente. En la versión estándar, se presentará un convertidor adicional con la interfaz probada y probada de doble canal LVDS de 24 bits, en lugar del eDP 1.4 (DisplayPort integrado). Interfaces Las interfaces definidas en la norma se presentan de la siguiente manera: 4x USB 3.0 (XHCI), 8 x USB 2.0 (EHCI), 2 x UART (COM1 / 2), 8 x PCIe Gen 3.0 carriles que se pueden configurar como x1 / x2 / x4, 1x PEG x16 Gen 3.0, 4 x SATA (6Gb / s), soporte RAID 0,1,5,10 con Rapid Storage Technology y Smart Response Technology, LPC Bus, GPIOs, SMB 2.0, I²C Bus y SPI Bus para memorias Flash internas o externas. El módulo controlador de audio Intel HD está equipado con el controlador Intel® I219-LM GbE LAN con soporte AMT 11.6 para integración de red. Con respecto a la seguridad, es posible la instalación opcional de un chip TPM 1.2 o un chip TPM 2.0. El soporte del sistema operativo se ofrece para todas las versiones comunes de Linux y Microsoft Windows 10. Además de la configuración para cada sistema operativo, en el lado del software, DATA MODUL ofrece un desarrollo continuo adicional del firmware, además de soporte en el creación y modificación de controladores de hardware para varios dispositivos periféricos. Reflejos Además de las interfaces definidas en el estándar, ¡USB3.1 con 10 Gbps está disponible por primera vez! Este puerto de alta velocidad le permite duplicar la velocidad de transferencia de datos en comparación con los puertos USB3.0 anteriores. Además, el modo alternativo para interfaces USB tipo C también es compatible.

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Noticias

TFT de 7“ para uso portátil con nivel de automoción al aire libre En Ortustech, no es solo la cartera de TFT la que continúa creciendo, sino también los paneles que también están creciendo en tamaño. A partir de ahora, el COM70H7M24ULC de alta resolución (800 x 480 puntos), un panel TFT de 7” en modo horizontal, está disponible como parte de la línea de productos. La pantalla está equipada con la tecnología Blanview 2, que particularmente demuestra su valor en el uso al aire libre con mucha luz solar. Incluso a 20 cm, la legibilidad sigue siendo inmejorablemente buena, incluso en condiciones ambientales críticas. El rango de temperatura se ha ampliado significativamente desde su valor estándar de -20 ° C a 70 ° C, a -30 ° C a 85 ° C. Gracias a la tecnología VA, las pantallas ofrecen altos valores de contraste, una reproducción de color natural y brillante sin cambios en el valor del color, con una excelente blancura y un ángulo de visión de 80 ° desde todos los lados. La luz de fondo se especifica con una vida útil de 100.000 horas, ahorra aprox. 30% de electricidad en comparación

con las pantallas LCD TFT convencionales, y hace que los paneles de interés para aplicaciones portátiles, móviles y aplicaciones operadas a batería en particular debido a su diseño plano, ligero y compacto. Además, la interfaz LVDS permite una integración simple con tasas de transferencia rápidas. Muchos grandes fabricantes de TFT no desarrollan, o solo algunos, modelos con paneles táctiles. Para tamaños estándar como la pantalla de 7 “de Ortustech, DATA MODUL ofrece la oportunidad de ensamblar un panel táctil de la familia easyTouch, o de desarrollar directamente un panel táctil específico del cliente que luego se aplicará en la sala limpia. Las versiones táctiles optimizadas están disponibles desde la entrada hasta los niveles avanzados mediante AirGap, LOCA o gel bonding. Alternativamente, también se pueden implementar paneles táctiles resistivos. Previa solicitud, estos también son entregados por el especialista en pantallas con base en Munich con características adicionales, por ejemplo en diseños

con muchas opciones, película antireflejo, película anti-huella digital, película táctil suave, filtro de privacidad, etc., y como parte de un kit, equipado con control eMotion LCD, desarrollado internamente. Sandra Bismanns, Product Marketing Manager, Line Management, DATA MODUL: “La expansión de la línea de productos Blanview 2 del fabricante Ortustech con el nuevo panel de 7” fue el paso correcto

para estar al tanto de la tendencia creciente hacia el móvil y aplicaciones de ahorro de energía en la industria. Además, los paneles tienen garantía de disponibilidad a largo plazo, por lo que son perfectos para su uso en aplicaciones industriales “. El COM70H7M24ULC está disponible inmediatamente en Data Modul, y también se puede encontrar en línea en el buscador de productos en www.data-modul.com.

Data Modul Iberia, S.L. C/ Adolfo Pérez Esquivel, 3 Edificio Las Américas III | Oficina 40 28230 - Las Rozas (Madrid) Tel: 91 636 64 58 spain@data-modul.com www.data-modul.com

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Microcontroladores PIC de doble núcleo

Diseño por separado e integración total: los controladores digitales de señal de doble núcleo acortan el tiempo de desarrollo a los equipos de ingeniería de diseño

www.microchip.com Autor: Tom Spohrer

Los ingenieros se enfrentan a menudo en la actualidad a unos diseños cada vez más sofisticados que deben finalizar en unos plazos más cortos. Los requisitos que se exigen a los productos, como la incorporación de funciones de seguridad o capacidades avanzadas de comunicaciones, se suman a la complejidad y las dificultades del diseño. En ocasiones se añaden a estas dificultades la dispersión geográfica de los ingenieros que trabajan en un proyecto determinado. Por ejemplo, es posible que un equipo que desarrolle el proyecto de diseño de un convertidor CC/CC para el automóvil esté formado por desarrolladores del firmware de la fuente de alimentación desde un determinado lugar o país y que los desarrolladores del firmware de la pila de comunicación se encuentren en otro lugar o en otro país. La integración del código desarrollado desde varios lugares en el mismo microcontrolador puede aumentar el riesgo de la planificación debido a la compleja interacción del firmware diseñado por separado. Presentación de la familia de DSC de doble núcleo Los desarrolladores de sistemas que diseñen aplicaciones de control embebido de alto nivel con varios equipos de software ahora pueden aprovechar la nueva familia de controladores digitales de señal (Digital Signal Controllers, DSC) de doble núcleo en un solo chip que facilita la integración del software. Los dispositivos de la familia dsPIC33CH de Microchip Technology tienen un núcleo diseñado para funcionar como maestro, mientras que las funciones lo hacen como esclavo. Dentro de esta arquitectura maestro-esclavo, el núcleo esclavo se puede utilizar para ejecutar el código de control dedicado crítico

en el tiempo, mientras que el núcleo maestro se ocupa de las funciones a nivel de sistema, como el interface de usuario, la supervisión y las comunicaciones, todo ello adaptado a la aplicación final. La familia dsPIC33CH se ha diseñado para facilitar el desarrollo de código de forma independiente para cada núcleo por diferentes equipos de diseño; este código luego se integra por completo cuando se une en un chip. Sus dobles núcleos independientes simplifican el desarrollo del firmware y permite aplicar un enfoque basado en varios equipos de desarrollo de software, con dos flujos de trabajo en paralelo. Los bucles de control críticos en el tiempo se pueden separar de las funciones de gestión interna, como el interface de usuario, la supervisión, el diagnóstico y la comunicación. Esto acelera el proceso de desarrollo, permite optimizar el código de cada núcleo de forma más efectiva con una mínima interacción del código entre los dos núcleos, facilitando así el proceso de depuración.

Aplicaciones ideales La familia dsPIC33CH está optimizada para aplicaciones de alimentación digital, control de motores y sistemas embebidos de altas prestaciones que necesiten algoritmos sofisticados. Entre las aplicaciones típicas de potencia para este controlador de doble núcleo se encuentran la carga inalámbrica, las fuentes de alimentación para servidores, los convertidores CC/CC, los cargadores y los inversores. Esta familia también se utilizará con frecuencia para control de motores en bombas, ventiladores, drones, robótica, herramientas eléctricas y electrodomésticos. Al tratarse de DSC de altas prestaciones, estos dispositivos destacan especialmente cuando se utilizan en sensores electrónicos para el automóvil, automatización industrial y equipos de control y de diagnóstico médico. Esta familia, que aprovecha la integración de dos núcleos de microcontrolador en el mismo chip, puede ofrecer las prestaciones que exigen las pasarelas y los procesadores centrales en aplicaciones de IoT.

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Microcontroladores PIC de doble núcleo Por ejemplo, en una fuente de alimentación digital, el núcleo esclavo gestiona los algoritmos de cálculo matemático intense y cierra el lazo de control en firmware al ejecutar algoritmos de compensación con una latencia crítica, mientras que el núcleo maestro gestiona la pila de protocolo PMBus™ de forma independiente y proporciona funciones de supervisión del sistema, aumentando así las prestaciones de éste y su velocidad de respuesta. En un ventilador o bomba para el automóvil, o en otra aplicación de control de motores, el núcleo esclavo se puede dedicar a ejecutar el control crítico en el tiempo de la velocidad y del par, mientras el núcleo maestro ejecuta rutinas de seguridad funcional y gestiona la pila de CAN-FD (Controller Area Network Flexible Data rate) para disponer de unas comunicaciones robustas, así como de otras funciones a nivel de sistema, como supervisión y diagnóstico. Finalmente, en otras aplicaciones embebidas de altas prestaciones, como los sensores electrónicos utilizados en el automóvil o en sistemas para IoT, el núcleo esclavo acelera funciones matemáticas intensivas como el filtrado DSP de las entradas de sensores, mientras que el núcleo maestro facilita la fiabilidad y la tolerancia a fallos para aplicaciones de seguridad crítica. Altas prestaciones El núcleo maestro tiene 64 a 128 KB de memoria Flash de programa, con ECC y 16 KB de RAM, mientras que el esclavo tiene 24 KB de RAM de programa, con ECC y 4 KB de RAM de datos. La frecuencia del núcleo para el maestro es de 90 MIPS a 180 MHz, mientras que el esclavo alcanza 100 MIPS a 200 MHz. Además, tanto el procesador como los subsistemas tienen sus propios controladores de interrupción, generadores de reloj, lógica de puerto, multiplexores de E/S y PPS. El dispositivo equivale en la práctica a disponer de dos DSC dsPIC® completos en un mismo chip. Los dos núcleos trabajan a la perfección conjuntamente, permitiendo así que los algoritmos avanzados mejoren la eficiencia y la velocidad de respuesta. Además, cada núcleo de los dispositivos dsPIC33CH se ha diseñado para que proporcione más prestaciones que los núcleos de los DSC dsPIC actuales

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gracias a su mayor número de registros seleccionados del contexto para mejorar su velocidad de respuesta a interrupciones, nuevas instrucciones para acelerar las prestaciones de DSP (digital signal processor) y la ejecución más rápida de instrucciones. En un cálculo de prestaciones críticas utilizado en numerosas fuentes de alimentación, el nuevo controlador logra una velocidad que prácticamente duplica a la generación anterior y con una latencia de 280 ns, frente a 543 ns con anterioridad. Otra ventaja clave que ofrece la distribución de la carga de trabajo para el procesamiento en dos núcleos DSC dentro de un solo dispositivo es la capacidad de alcanzar una mayor densidad de potencia mediante frecuencias de conmutación más elevadas (más de 2 MHz; alrededor de 1 MHz para un controlador de un solo núcleo), que puede dar como resultado la reducción del tamaño de los componentes. Las actualizaciones instantáneas del sistema son capaces de actualizar el firmware sin tiempos de inactividad, lo cual es especialmente importante en sistemas de alta disponibilidad como las fuentes de alimentación para servidores. Además, la arquitectura dsPIC33CH permite programar los dos núcleos de forma que se supervisen entre sí por razones de seguridad funcional, lo cual hace que el sistema sea más robusto. Para reducir los costes del sistema y el tamaño de la placa, entre los periféricos avanzados que suelen integrar cada núcleo se encuentran converti-

dores A/D y D/A de alta velocidad con generación de forma de onda, comparadores analógicos, amplificadores analógicos de ganancia programable y PWM (Pulse Width Modulation) de alta resolución con 250 ps de resolución. El controlador cuenta con hasta 12 canales PWM, por lo que es especialmente indicado para sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI), convertidores CC/ CC y fuentes de alimentación CA/CC. Los dispositivos de la familia dsPIC33CH son los primeros controladores digitales de señal de 16 bit con doble núcleo de Microchip y ofrecen una integración sin precedentes en encapsulados a partir de 5 x 5 mm. Se trata de los primeros dsPIC33 capaces de gestionar CAN-FD para una comunicación robusta con un mayor ancho de banda. Se suministran en ocho tipos de encapsulados y cuentan con el soporte del ecosistema de desarrollo MPLAB® de Microchip, incluyendo el galardonado entorno de desarrollo integrado (Integrated Development Environment, IDE) gratuito y descargable MPLAB X y el MPLAB Code Configurator. Conclusión La familia dsPIC33CH de Microchip está optimizada para aplicaciones de control embebido de altas prestaciones y críticas en el tiempo para el mundo real. La familia dsPIC33CH permite diseñar el código por separado e integrarlo por completo, reduciendo al mismo tiempo el coste y el tamaño del sistema.

Equipos de reloj y sincronización

Ha llegado el momento de adelantar el reloj

www.microchip.com Autor: Graham Mostyn, Director de Ingeniería de Aplicaciones del Grupo de Sincronización y Comunicaciones, Microchip Technology

Los productos inteligentes y conectados que se comunican con la nube a través de una red necesitan relojes con una precisión del orden de unas pocas partes por millón y un bajo nivel de fluctuación (jitter). Un aspecto fundamental para la generación de un reloj de precisión es una frecuencia de referencia estable; la cual exige un resonador, un dispositivo pasivo eléctricamente que oscile de forma natural con amplitudes más largas a determinadas frecuencias de resonancia. Las opciones más comunes para los dispositivos electrónicos son los cristales de cuarzo y los resonadores MEMS. Estos son requisitos del resonador: 1. Estabilidad de la frecuencia de resonancia a lo largo del tiempo y de la temperatura para evitar la deriva de la frecuencia 2. Alta calidad (Q) para asegurar una respuesta del resonador en una banda estrecha de frecuencia 3. Capacidad de trabajar con una señal intensa que pueda asumir una buena relación señal/ruido a la salida El segundo y el tercer punto son claves para una señal de reloj con un bajo jitter ya que permite que

las transiciones temporales sean estables. Puesto que el resonador es un dispositivo pasivo, requiere energía controlada para oscilar y generar la frecuencia de referencia. Acoplar un resonador a un amplificador de mantenimiento en una configuración de realimentación permite obtener una oscilación estable. Los cristales de cuarzo o los resonadores MEMS con el amplificador apropiado son adecuados como referencias de frecuencia para transmisión de datos del orden de 10 Mbit/s y superiores. Los resonadores de cuarzo, caracterizados por su elevada Q y capacidad de salida, están indicados para aplicaciones cuyo jitter de salida deba ser extremadamente bajo; se puede medir un ruido de fase de 100 fs en el ancho de banda tradicional de 12 kHz a 20 MHz. Los resonadores MEMS trabajan en un amplio rango de temperatura con una frecuencia estable, son fiables, resisten choques y vibraciones y permiten que los relojes sean de pequeño tamaño, alrededor de 1 mm de lado. Los resonadores MEMS tiene un elevado Q con una salida más baja; pueden logran 500 fs de ruido de fase y los nuevos diseños de resonadores reduce el ruido aún más. Ambas tecnologías son ade-

Figura 1. Dos cristales conectados directamente a un microcontrolador, condensadores de carga y resistencias en serie.

cuadas para las aplicaciones de red más modernas, como PCIe, cuyo ancho de banda de integración es más reducido. Implementación de un reloj En un sistema embebido existen tres formas de implementar resonadores para generar una señal de reloj. 1. Un cristal de cuarzo conectado directamente a un SoC (system on chip) de destino que necesita un reloj 2. Un oscilador de cristal de cuarzo (XO) que genera una señal de reloj a la salida para todo el sistema 3. Un generador de reloj basado en cuarzo o MEMS que genera una o varias salidas de reloj a frecuencias bajas y altas (> 50 MHz) Cristales conectados al SoC de destino En este caso, el SoC se ha diseñado con un amplificador de mantenimiento y el cristal se puede conectar de forma directa, generalmente con condensadores para configurar la realimentación adecuada y ajustar la frecuencia. La Fig. 1 muestra el diagrama de un cristal de alta frecuencia y de baja frecuencia conectados directamente a un microcontrolador. Un sistema que solo necesite conectar uno o dos cristales de esta manera resulta económico. El diseño de la placa de circuito impreso es fácil con el cristal situado junto al SoC para evitar problemas de integridad de la señal y EMI. Sin embargo, se debe tener en cuenta que: 1. El cristal debe ser compatible con el amplificador interno de mantenimiento del SoC. Si la resistencia serie equivalente del cristal es demasiado elevada en comparación con la resistencia negativa del amplificador, el oscilador podría fallar al entrar en funcionamiento. 2. Es posible que el cristal necesite condensadores de carga para ase-

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Equipos de reloj y sincronización salidas con buffer o frecuencias superiores a 50 MHz, el sistema puede aprovechar un generador de reloj integrado. Generadores de reloj

Figura 2. Los XO están formados por un cristal de cuarzo en blanco que se suele integran en un encapsulado cerámico con una cubierta metálica.

gurar que la realimentación esté en la fase correcta, así como para ajustar la frecuencia con precisión. 3. Los cristales de cuarzo tienen un coeficiente de temperatura relativamente elevado. Las aplicaciones que funcionen fuera de -40 a +70°C podrían necesitar un XO compensado en temperatura o un reloj basado en MEMS integrado. 4. Los cristales de cuarzo estándar que funcionan en modo fundamental tienen frecuencias de resonancia de 50 MHz o inferiores. Los cristales de cuarzo que funcionan por encima de 50 MHz en un modo armónico suelen ser más caros.

XO Un XO es un cristal y un amplificador de mantenimiento integrados en un solo encapsulado. La Fig. 2 muestra cómo se combinan la oblea del cristal en blanco y un oscilador ASIC en un montaje hermético. Esta unidad previamente encapsulada, pese a ser más cara que un solo cristal, evita problemas de conexión mencionados anteriormente en los puntos 1 y 2, por lo que se asegura que empiece a funcionar correctamente y que la frecuencia de salida sea la adecuada. Un sistema que incluya uno o dos XO pueden resultar económico. Si se necesitan varias frecuencias, otras

Figura 3. El generador de reloj integrado integra un resonador MEMS o de cristal y un oscilador, y aumenta su funcionalidad mediante un PLL programable y una etapa de salida de buffer.

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Un generador de reloj altamente de alta integración incluye alguno o todos los siguientes componentes en un mismo encapsulado: • Resonador, por ejemplo, de cuarzo o MEMS • Amplificador de mantenimiento • PLL (Phase-locked loops) para multiplicación de frecuencia a una o más frecuencias, generalmente en el rango de 1 MHz – 1 GHz • Uno o más buffers para suministrar varias copias de la misma frecuencia de reloj El esquema de la Fig. 3 muestra la integración de todas las funciones. El generador de reloj de la Fig. 4 consiste en un encapsulado QFN plástico que contiene un cristal integrado y un ASIC que incluye el amplificador de mantenimiento, PLL, dos divisores programables y cinco buffers de salida. Una ROM programable una vez (OTP) almacena la configuración per-

Figura 4. Diagrama de bloques de un generador de reloj de 5 salidas y fotografía del cristal en un sustrato con el circuito integrado antes de su montaje en un encapsulado plástico.

Equipos de reloj y sincronización

Figura 5. Conmutador Ethernet de 10 Gbit que muestra cómo se puede sustituir un árbol de reloj complejo de 12 componentes por dos generadores de reloj.

sonalizada, como frecuencia y protocolos de salida. Un cristal encapsulado herméticamente comparte una carcasa de plástico de bajo coste con el ASIC. El encapsulado separado del cristal lo aísla del ASIC y del sustrato, por lo que mantiene las condiciones de limpieza y evita contaminantes en la superficie de cuarzo, logrando una buena estabilidad de frecuencia a lo largo del tiempo. Ventajas de los generadores de reloj Si bien un cristal o XO puede ser económico solo cuando se requieren una o dos frecuencias y una sola copia de la señal de reloj, los sistemas más complejos también pueden aprovechar un generador de reloj. Una ventaja evidente es la reducción del número de componentes y del coste. La Fig. 5 muestra un conmutador Ethernet de 10 Gbit que requiere relojes múltiples por encima y por debajo de 50 MHz. La combinación de varios XO, PLL y buffers se puede sustituir por un generador de reloj SM803 que necesita un cristal externo más un DSC400 con resonador MEMS integrado. Un reloj integrado es flexible y permite seleccionar diferentes frecuencias y protocolos de salida me-

diante la programación de una ROM OTP. Algunas veces incorporan entradas I2C o SPI o control de patillas de hardware para que el diseñador pueda ajustar las frecuencias una vez haya instalado el reloj. Esto es útil con configuraciones seleccionables y pueden acelerar el reloj para mejorar las prestaciones bajo condiciones especiales. Una función importante de los generadores de reloj es la ampliación de los relojes de salida. Este espectro ampliado aplica una modulación de frecuencia diseñada cuidadosamente de la salida de reloj, lo suficientemente pequeña para no que no afecte a las prestaciones, pero sí lo suficiente como para aumentar los picos es-

pectrales agudos de una salida de reloj fija para una distribución precisa de frecuencias varios decibelios más baja. Esta reducción de los niveles espectrales de pico puede evitar problemas de EMI. La ampliación y reducción de las señales de reloj se muestran en la Fig. 6. Los generadores de reloj también pueden proporcionar mejoras de prestaciones. Un enfoque discreto de la generación de varias salidas de reloj utilizando un oscilador seguido de buffers y PLL exige pistas de reloj de enrutamiento múltiple en la placa de circuito impreso. Estas pistas son susceptibles a diafonías y reflejos; en cambio, las señales de reloj que salen de las patillas de un generador

Figura 6. La reducción de EMI se puede lograr modulando la señal de reloj y reduciendo el pico de energía (modulación de espectro ampliada).

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Equipos de reloj y sincronización

Figura 7. Ejemplo de lista con todas las señales de reloj necesarias.

Figura 8. Sistema de reloj síncrono.

de reloj son limpias, con una baja inclinación (skew) relativa y tiempos de subida/bajada ajustados. Para un árbol de reloj complejo, un generador de reloj permite generar una señal de reloj limpia con reducidos niveles de riesgo técnico, tiempo de diseño y espacio en la placa. Los diseñadores que suelen colocar cristales cerca de los SoC deben tener en cuenta las pistas de enrutamiento más largas de un generador de reloj central y la posibilidad de que se produzcan EMI y de que se degrade la señal. Cuando se ejecutan adecuadamente, con líneas de transmisión diseñadas cuidadosamente, una terminación adecuada y el uso

correcto de espacio en la placa, un reloj centralizado evita estos problemas y ahorra costes. Arquitectura del árbol de reloj Cuando se empieza a trabajar en la arquitectura del árbol de reloj, es importante tener una visión amplia de todo el sistema final. La Fig. 7 ilustra este enfoque y muestra los componentes disponibles. Tenga en cuenta qué frecuencias han de ser síncronas. El conmutador Ethernet de la Fig. 5 es un ejemplo de un árbol de reloj que funciona libremente. Los canales independientes

de datos no necesitan estar sincronizados a una señal de reloj. Un solo canal de datos que se procese a una velocidad de reloj diferente, cuando la latencia del flujo de datos se puede gestionar mediante buffer, también funciona de forma libre o independiente respecto del sistema de reloj. Un sistema que utiliza un reloj de precisión simple, reproducido en varios emplazamientos con un bloqueo de fase estrechamente controlado, es un sistema síncrono. Este diseño es habitual en el transporte de datos de alta velocidad, donde la baja latencia es fundamental. Para estos sistemas generalmente se utilizan dos componentes más. El primero es un bloqueador de jitter, un PLL integrado con un filtro de bucle de banda estrecha. No genera una señal de reloj, pero se utiliza para eliminar el jitter de un reloj existente. Además, los buffers de bajo jitter permiten obtener varias copias de un reloj existente. La Fig. 8 ilustra un sistema de reloj síncrono. La Fig. 9 indica los parámetros eléctricos más importantes. Es fundamental comprender la precisión de la frecuencia y el jitter admisible. A diferencia de los parámetros eléctricos, las situaciones especiales pueden generar alternativas. El formato y el rango de temperatura son factores que afectan a menudo a la elección del producto. Muchos de los actuales sistemas inteligentes y conectados pueden aprovechar un reloj de alta integración. A pesar de que la transición de varios osciladores a la arquitectura de un reloj centralizado exige prestar especial atención a la planificación y el diseño, se pueden reducir los costes, mejorar las prestaciones y añadir funcionalidades, así como aumentar la fiabilidad.

Figura 10. Una vez definidas las frecuencias y el número de salidas, hay muchos otros parámetros del reloj a tener en cuenta.

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LED Lighting

CASAMBI: Una nueva solución a un problema sin resolver: El control de la iluminación

www.olfer.com

La industria de la iluminación es el mercado más profundamente afectado por los semiconductores, software y tecnologías wireless. Casambi entiende la industria de la iluminación LED como una experiencia de usuario basado en aplicaciones software y plataformas de servicios.

CASAMBI: ¿Qué es? Hasta ahora el control de la iluminación, los sensores y la domótica, se realizaba mediante los protocolos DALI, 0-10V, 1-10V, KNX, DMX, etc. Casambi es una solución de control de luminarias y sensores (en el futuro aplicable a todo tipo de domótica), mediante tecnología Bluetooth Low Energy (BLE). Este tipo de tecnología BLE es la usada por todos nuestros smartphones o tablets. La aplicación Casambi es gratuita, descargable desde Apple Store y en Google Playstore. Se puede instalar en cualquier luminaria ya existente y funciona creando una red inteligente: todos los dispositivos guardan en memoria toda la red de tal forma que si uno de ellos deja de funcionar no

afecta al resto de la red y nos permite realizar una conexión remota de manera sencilla. Existen ya en el mercado numerosas empresas que desarrollan dispositivos con esta tecnología por otro lado, compatible con EnOcean. CASAMBI: Características • Permite hasta 127 dispositivos en una red • Alcance en abierto hasta 100 m, en interior 30 m (dependiendo de obstáculos) • Ilimitado número de redes, posibilidad de controlarlas simultáneamente • Sistema inalámbrico Bluetooth • Generación de la propia red, ajuste automático en caso de fallo de un equipo, sin un solo

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punto de fallo. Retransmisión solo de mensajes si es necesario para no ralentizar la red. Número ilimitado de escenas Número ilimitado de animaciones Conectividad dispositivos móviles y mediante la nube (otro móvil como gateway o cualquier equipo con Bluetooth y conexión a internet y Android o Ios) Mensajes encriptados Diferentes niveles de acceso Instalación y configuración sencilla sin necesidad de personal especializado Versatilidad en el cambio de configuración de la instalación

CASAMBI: Ventajas Existen dispositivos de control inalámbricos que no ofrecen seguridad en el protocolo de comuni-

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LED Lighting

cación, sin garantía real y compatibles únicamente con las luminarias o bombillas fabricadas por una marca determinada. Se trata de un producto low-cost, no comparable a Casambi que imposibilita la creación de una red, de integrar sensores, etc. Veamos una a una las ventajas de la tecnología Casambi. Instalación física: El control de iluminación realizado mediante las tecnologías existentes en el mercado hasta la aparición de Casambi nos obliga a tener que cablear toda nuestra instalación, mientras que con Casambi no hay que modificar nada. Poniendo un dispositivo en algún punto de la línea de cada luz o sensor, pasamos a controlarlo. Independientemente del coste del producto, solo por esto ya es una solución más económica. Instalación de la red: Con otras tecnologías el diseño, parametrización y configuración de la red, requiere de expertos conocedores de los protocolos. El coste de esta parte de la instalación es en muchos casos, mayor que el de los dispositivos. Casambi es una aplicación gratuita y su instalación es tan fácil e intuitiva que cualquiera puede configurar una red. Conexión remota: Conexión sencilla mediante gateway. Las tecnologías que compiten con Casambi no prestan este servicio o si lo hacen es complejo y caro.

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Versatilidad: Actualmente encontramos dispositivos Casambi como el modelo CBU-ASD, una pasarela que convierte la señal Casambi a DALI ó señal 0-10V. Esto nos permite controlar de forma inalámbrica mediante Casambi una instalación DALI o 0-10. Actualizaciones y mejoras: Como cualquier sistema operativo moderno el software de Casambi se actualiza constantemente por lo que siempre estaremos a la última y con posibilidad de evolución. Los antiguos protocolos nacen y mueren sin ningún tipo de modificación.

Cómo crear una red CASAMBI

CASAMBI: Desventajas

• Seleccionamos añadir los dispositivos a … • Y creamos una red  Indicaremos nombre, tipo de seguridad, ubicación, email y contraseña

Los equipos Casambi sincronizan la hora y el día cuando se conecta un dispositivo móvil a la red. Mientras mantengan la alimentación van calculando el día y hora actual. Si quitamos la alimentación de los equipos, la hora y el día se pierden, por lo que no vuelven a guardar un día y una hora hasta que el dispositivo móvil no se conecte a la red. Para instalaciones complejas como grandes edificios puede que tecnologías más testadas como KNX tengan ventaja a la hora de realizar los diferentes controles.

A la hora de comenzar a trabajar con Casambi deberemos crearnos nuestra propia red. Para ello seguiremos los siguientes pasos: • Abrir la App Casambi • Ir a dispositivos cercanos y la aplicación nos indicará si están vinculados a una red o no.  Si no son de nuestra red y los queremos desvincular, basta con apagarlos. Los que sí sean de nuestra red, los encenderemos.

• Ya podemos comenzar a usar los dispositivos: pulsación corta para encender y apagar; desplazamiento izquierda/derecha para regulación y arriba/abajo para temperatura de color. • Para ajustar colores entramos en los controles RGB o multicanal, haremos una pulsación larga y procederemos así al ajuste. • Pulsamos encender o apagar todas o las cercanas, para hacer on/off de nuestras luminarias.

LED Lighting Galería • La aplicación nos permite hacer una foto de una habitación, lámpara, usar un plano del edificio, etc… y poner un punto para regular en la foto directamente la luminaria. Veremos el estado de la misma por el color del punto.

Funcionamiento Grupos • Para crear un grupo basta con poner una luminaria encima de otra; para sacar una luminaria del grupo la arrastramos fuera. También se pueden crear con el botón de grupos desde el menú de lámparas.

Escenas • Una escena es una combinación de lámparas con su nivel de regulación. • Podemos crear una escena para que ajuste la temperatura de color de las lámparas (que sean de blanco dinámico) según la hora del día para seguir el ritmo de la luz solar (circadiano). • Se pueden programar escenas para que se enciendan todos los días o los días de la semana que indiquemos a una hora fija, o que lo hagan al amanecer o anochecer. Si le hemos marcado nuestra ubicación geográfica puede determinar cada día la hora en la que amanece y anochece automáticamente. Animaciones • Es una secuencia de escenas (debemos crearlas previamente). • Se crea en el menú de escenas. Añadimos el tiempo de transición para pasar a esa escena y luego con la opción“Retardo”

le indicaremos el tiempo que queremos que permanezca. Pulsadores • Un pulsador se puede asociar a una luminaria, a todas, a una escena o a una animación. Pulsación corta para encender y apagar y pulsación mantenida para regular escenas y luminarias. Smart Switching • Podemos usar el interruptor normal de casa para cambiar de modos o escenas. Un modo es como una escena asociada a una lámpara. • Por defecto Casambi trae como configuración para las luminarias que éstas recuerden el último valor de regulación y cuando se encienden pasen a ese valor. Sensores • Sensores de luminosidad (iluminancia) y de presencia. • Presencia: podemos ajustar una escena cuando detecte a alguien y otra cuando no detecte a nadie durante el tiempo especificado. • Luminosidad: los sensores de luz miden la iluminancia en luxes (luz recibida en una superficie Lm/m 2) e informan del valor a la red. Los sensores pueden estar integrados en una luminaria o ser independientes.

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Actualizacion remota de firmware en MCU

Actualización del firmware en el campo mediante un microcontrolador de la modo DFU

www.digikey.es Autor: Rich Miron Applications Engineer, Digi-Key Electronics

Casi todos los sistema integrados necesitan la capacidad de tener su firmware actualizado en el campo para agregar nuevas funciones o corregir errores. No obstante, las actualizaciones de firmware sobre el campo pueden ser un desafío ya que un desarrollador debe programar su propio cargador de arranque o adquirir un cargador de arranque de un proveedor de componentes de terceros. No es un camino fácil. En este artículo se muestra cómo usar la función de actualizaciones de firmware del dispositivo (DFU) que está incorporada en muchos microcontroladores, pero a menudo se pasa por alto. Opciones de actualización de firmware El desarrollo de un gestor de arranque desde cero no es un esfuerzo trivial. Los desarrolladores necesitan analizar su espacio flash de modo que varias aplicaciones

puedan coexistir. Luego necesitan desarrollar algún método para transferir sus binarios compilados en el microcontrolador sin el uso de una herramienta de programación. Esto les obliga a desarrollar su protocolo de comunicación o aumentar la complejidad del sistema mediante la adición de memoria externa para almacenar imágenes nuevas. También pueden aumentar la cantidad de memoria interna que tienen en su microcontrolador. Además, el propio software puede tornarse complejo, ya que el gestor de arranque necesita establecer el estado del sistema y determinar si es seguro ir al código de la aplicación o no. El uso de un cargador de arranque personalizado puede ofrecer a los desarrolladores la flexibilidad necesaria para sus aplicaciones, pero hay una actualización de firmware estándar que puede funcionar en muchas aplicaciones que no requieren el trabajo de un programador: el estándar USB incorporado en la ac-

Figura 1. El STM32 IoT Discovery Node de STMicroelectronics está basado en un núcleo ARMCortex ®®-M4 que ejecuta un MCU STM32L475 que incluye capacidades de modo DFU para actualizaciones de firmware. Este dispositivo está diseñado para su uso como un nodo de IoT. (Fuente de la imagen: STMicroelectronics).

tualización del firmware del dispositivo (DFU). Esto puede utilizarse para actualizar un código de aplicación de microcontrolador en el campo a través de su puerto USB, que puede reducir drásticamente el proceso de actualización del firmware y el ciclo de desarrollo. La DFU se ha vuelto tan generalizada que algunos proveedores de microcontroladores como STMicroelectronics incluso incluyen el software necesario para realizar las actualizaciones codificados en la ROM. Los que no, suelen proporcionar un código de ejemplo sobre cómo apoyar la DFU. Selección de un microcontrolador capaz de DFU La manera más fácil de apoyar DFU es seleccionar un microcontrolador que ya tenga DFU incluida en su ROM, como los microcontroladores STM32 de STMicroelectronics. De estos, los dispositivos que serían más interesantes para que un desarrollador pueda experimentar son los de STM32 IoT Discovery Node y los STM32F429 Discovery Kit. El STM32 IoT Discovery Node es una placa de desarrollo de bajo costo diseñada para usar como un nodo sensor IoT. La placa incluye varias interfaces diferentes para la conexión de la placa, como Wi-Fi y Bluetooth. Lo interesante es que la tarjeta STM32L475 proporciona a los desarrolladores la capacidad de probar y utilizar las capacidades de DFU en un dispositivo diseñado para conectarse a Internet. Para los desarrolladores que simplemente quieren probar la DFU en un dispositivo normal que sería independiente, el STM32F429 Discovery Kit es un kit de desarrollo conocido de bajo costo para la serie STM32F4 de microcontroladores. Veamos cómo un desarrollador podría probar DFU en estos microcontroladores.

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Actualizacion remota de firmware en MCU

Figura 2. El STM32F429 Discovery Kit de STMicroelectronics se basa en un núcleo ARM® Cortex®-M4. Este MCU de la placa de desarrollo de bajo costo también incluye capacidades de modo DFU para actualizaciones de firmware. (Fuente de la imagen: STMicroelectronics).

Un simple ejemplo de DFU Se accede a DFU de forma distinta en cada microcontrolador. Como un simple ejemplo, veamos cómo un desarrollador podría actualizar su firmware en un dispositivo que ejecuta un MCU STM32L475. Como se mencionó anteriormente, los microcontroladores STM32 incluyen un gestor de arranque de DFU incorporado en la ROM. Para acceder a ese gestor de arranque, un desarrollador debe conectar a tierra uno de los pines de BOOT (arranque) mientras el MCU se está iniciando. Los pines BOOT controlan el modo en que arranca en el MCU, como el arranque desde la memoria flash, la memoria RAM, o en nuestro caso preferido, el modo USB de la DFU. Preparar una aplicación para ser descargada usando DFU no requiere ningún trabajo adicional para el desarrollador. La colección de compiladores GNU (GCC), junto con muchos otras cadenas de herramientas, apoyan la generación de un archivo de DFU cuando se compila una aplicación. El único truco para el

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desarrollador es determinar dónde se almacena ese archivo: al igual que con cualquier aplicación normal, la carpeta de depurar u objetos está donde se puede encontrar el archivo .dfu. El archivo DFU es muy similar a otros formatos de registro de aplicación como binario, s-registro y archivos hex. El formato de archivo contiene la dirección y datos la información que se transmiten a través de una conexión USB, se procesan y luego se escriben en la ubicación especificada dentro de flash. El proceso es tan perfecto que un desarrollador rara vez, si acaso, necesita incluso examinar el protocolo que se utiliza. Esto se abstrae desde detrás de bambalinas, lo que ayuda a hacer el proceso de actualización del firmware y el esfuerzo de desarrollo menos complejos. Hay varias herramientas que un desarrollador puede utilizar para transferir su aplicación a su microcontrolador usando DFU. Una herramienta de línea de comandos generales que se puede utilizar es el dfu-util. Está disponible tanto en Linux y Windows® como un paquete de software de fuente abierta. Si un desarrollador está trabajando con la cadena de herramientas de STM, puede beneficiarse de la aplicación DfuSe de STMicroelectronics (Figura 3). DfuSe es una utilidad de interfaz gráfica de usuario de Windows capaz de detectar cualquier dispositivo STM32 que ha estado encendido en modo DFU y conectado mediante USB a la computadora. Los desarrolladores pueden recuperar información como el ID de proveedor y producto programado. Si el espacio de flash no ha sido debidamente asegurado, incluso se puede copiar el contenido de la memoria del MCU y almacenarlos en la computadora utilizando el cuadro de acción de carga. Cuando utiliza DfuSe, un desarrollador sólo suelen utilizar las secciones de Actualización o Verificar Acción. En este ámbito, un desarrollador puede seleccionar su archivo de aplicación DFU y, a continuación, seleccionar el botón de actualización. Entonces DfuSe coordina automáticamente el proceso de actualización de firmware hasta

Figura 3. La herramienta DfuSe de STMicroelectronics puede utilizarse para programar un archivo DFU que se genera mediante un compilador como GCC y se carga en un microcontrolador capaz de DFU. (Fuente de la imagen: Beningo Embedded Group).

que todo el archivo se ha cargado correctamente en el MCU. Un desarrollador puede entonces decidir verificar que la imagen se ha recibido correctamente. Una vez verificado, los pines de arranque pueden volver a configurarse en su configuración predeterminada, como el arranque a flash, y luego se selecciona el modo ‘Abandonar DFU’ para cargar y ejecutar el firmware actualizado. Usar DFU en dispositivos sin soporte DFU Sólo porque un microcontrolador no incluye un gestor de arranque DFU en ROM no significa que un desarrollador no pueda aún utilizar capacidades de DFU. DFU es una clase de USB y es compatible con muchas pilas USB. Esto significa que un desarrollador puede añadir fácilmente capacidad DFU a sus marcos de aplicaciones y aún así realizar una actualización de DFU. Por ejemplo, Microchip Technology ofrece A32UC3A3, que no tiene incorporado un modo DFU (Figura 4). Un desarrollador puede seguir una sencilla nota de aplicación que describe cómo funciona DFU, y cómo un desarrollador debe configurar su microcontrolador para apoyar DFU correctamente.

Actualizacion remota de firmware en MCU

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Figura 4. La placa de evaluación integrada AVR de 32 bits MCU AT32UC3A3 UC3-A3 XPLD AVR®32 no incluye DFU on-chip pero puede añadir código USB de marco que habilita la función de actualización de firmware de DFU. (Fuente de la imagen: Microchip Technology).

Consejos y trucos para realizar actualizaciones de firmware La actualización del firmware en el campo no tiene necesariamente que provenir únicamente de un microcontrolador capaz DFU. Un desarrollador puede decidir que un enfoque alternativo a la actualización del firmware es necesario o más

práctico. En estas circunstancias, hay varios consejos que un desarrollador debe tener en cuenta sobre su proceso de actualización de firmware. Estos incluyen: • Usar un hash o checksum para verificar la aplicación se escribirá en la memoria del microcontrolador. • Seleccione un microcontrolador con memoria suficiente para al-

•

macenar una copia de seguridad del firmware, de manera que si algo va mal, la versión del firmware se puede revertir. Verificar que si el microcontrolador tenga un flashloader incorporado, que el usuario final no podrá activar accidentalmente. Asegúrese de que todos los gestores de arranque de software hayan sido compilados y optimizados para el tamaño. Bloquear el periférico de flash, de modo que la aplicación no pueda ser leída desde la memoria y sufrir ingeniería inversa. Asegúrese siempre de que el puntero de pila, la tabla de vectores y los registros de contador de programa se establecen en el correspondiente valor de aplicación. Considere la posibilidad de utilizar otros métodos de actualización como actualizaciones dragn-drop mediante MSD USB como se demostró en el KL46Z Freedom Board (Figura 5).

Conclusión Casi todos los sistemas integrados requieren un método para actualizar el código de la aplicación en el campo para evitar reclamos. La creación de un gestor de arranque desde cero o modificar uno existente puede introducir complejidad y problemas de integración en un ciclo de desarrollo. En su lugar, los desarrolladores pueden hacer uso de la capacidad DFU bien probada que está incorporada en el estándar USB para realizar actualizaciones de campo rápida y eficientemente con poco o ningún esfuerzo. Para que esto funcione a la perfección, los desarrolladores deben revisar cuidadosamente sus microcontroladores y determinar si la DFU está incorporada a su microcontrolador o si necesitan incluir una pila de software que permita capacidades de DFU.

Figura 5. KL46Z Freedom Board de NXP Semiconductor es una placa de desarrollo de bajo costo que por defecto no admite instrucciones de uso. Los desarrolladores pueden usar otros métodos de actualización, tales como MSD USB donde se arrastra y suelta una nueva imagen de firmware en la memoria interna. (Fuente de la imagen: NXP Semiconductor).

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Internet of Things - IoT

Los ojos y los oídos de IoT

La historia de la vida de los sensores en “Internet de las Cosas”

www.rutronik.com Autores: Alex Stangl, Product Sales Manager Power Supplies - Rutronik Bianca Aichinger, Product Marketing Manager - Recom

Se requiere un gran número de sensores a la hora de garantizar que todo funciona correctamente en proyectos de Internet de las Cosas (IoT). Estos dispositivos miden y registran temperatura, luminosidad, movimiento y otros muchos parámetros y transfieren los datos a sistemas de control inteligente. Sin embargo, los sensores necesitan alimentación. Poca , – pero no pueden trabajar sin ella. Por lo tanto, asegurar que los sensores con batería rinden varios años sin mantenimiento es un reto muy arriesgado. Entonces , ¿cómo se puede extender la vida operativa de las baterías? y ¿cómo se puede triplicar la corriente desde un bucle de 4-20 mA?. Con la llegada de la cuarta revolución industrial (Industry 4.0), los sistemas ciberfísicos (CPS), Internet de las Cosas e informática en la nube (cloud computing) se han abierto un hueco en las fábricas modernas. Operando como redes de comunicación integradas, los sistemas ciberfísicos toman decisiones y, al mismo tiempo, interactúan en tiempo real con otros sistemas como si fueran personas. Uno de los principales motivos de la rapidez en el progreso tecnológico con respecto a los últimos años se encuentra en la caída del precio de sensores de todo tipo. Sólo hace una década, la tecnología de sensor estaba reservada a aplicaciones muy especializadas, pero a día de hoy son un producto

masivo. Este desarrollo ha permitido integrar muchos más dispositivos en redes donde combinan, procesan e intercambian volúmenes de datos cada vez mayores. No obstante, todos estos sensores se deben abastecer con una sola cosa: corriente eléctrica – a través de una fuente de alimentación central o local o una batería.

Una pila de botón CR2032 cargada completamente suministra unos 3,2 V. Tras unas pocas horas funcionando, la tensión cae por debajo de 3 V. Esto no parece suficiente para determinados módulos inalámbricos, como WLAN, Bluetooth y LoRaWAN. Además, la transmisión puede perder fiabilidad y el alcance de la señal limitarse repentinamente.

El mito de una pila de botón de 3 V

El uso de reguladores de conmutación para aumentar la vida operativa de las baterías

Muchas aplicaciones IoT e Industry 4.0 operan con pilas de botón de 3 V, que no sólo son económicas, sino que también resultan muy fiables. Su inconveniente: necesitan ser recargadas con bastante frecuencia.

El regulador de conmutación boost R-78S de RECOM (Fig. 1) ha sido desarrollado especialmente para aplicaciones IoT alimentadas

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Internet of Things - IoT

Figura 1. El regulador de conmutación boost R-78S no sólo prolonga la vida de servicio de las baterías en aplicaciones IoT, sino que también aprovecha el último bit de potencia de las celdas.

por batería. Este módulo plug&play es fácil de instalar y dota de una salida estable de 3,3 V desde tensiones de entrada de entre 0,65 y 3,15 VDC, sacando el máximo partido al último bit de potencia de la celda de batería. Por consiguiente, el R78S permite a los usuarios utilizar microprocesadores, módulos WLAN/ Bluetooth y sistemas IoT con una sola batería de 1,5 V o celda recargable, que tiene una vida operativa mucho más larga que una pila de botón convencional. La Fig. 2 muestra una aplicación típica del R-78S en un módulo inalámbrico. El circuito sólo se activa durante breves periodos para enviar datos. Durante estos momentos, todo el circuito consume alrededor de 600 µW. Cuando no está mandando datos, el circuito se encuentra en modo sleep. En estas ocasiones, el R-78S se alimenta mediante un condensador de búfer y sólo consume 7 µA. Si la carga del condensador se sitúa por debajo de un determinado límite, el circuito se activa para su recarga. Esta tecnología garantiza una operación fiable y libre de mantenimiento durante más de 10 años. Como los convertidores son asequibles, la inversión extra se recupera en muy poco tiempo gracias a la reducción de costes de batería y mantenimiento. Soluciones para sistemas cableados (hardwired) El bucle de 4-20 mA se ha convertido en el estándar sin discusión en tecnología de proceso y control.

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Figura 2. Al integrar un condensador de búfer en el circuito, el R-78S puede pasar a modo sleep, ahorrando una valiosa cantidad de energía en la batería.

A pesar de llevar en el mercado más de 70 años, continúa desempeñando un papel fundamental. El sistema resulta ideal en entornos industriales adversos, ya que la señal de corriente es inmune a la interferencia industrial común. El sistema se basa en una tecnología two-wire relativamente sencilla mediante la cual las señales se transmiten como corrientes impresas. En este caso, un valor de 4 mA representa el 0% y 20 mA, el 100%. Por lo tanto, el sistema es intrínsecamente seguro porque siempre se demanda un flujo de corriente de 4 mA. Es posible detectar un hilo roto o un sensor defectuoso de manera inmediata porque la corriente no fluye. Además, los cables largos no suponen un problema y las señales se pueden leer con cualquier número de puntos en el mismo bucle. Gracias a su tecnología digital puntera, el concepto es a prueba del futuro. En las versiones modernas del bucle de 4-20 mA, los datos procedentes de varios sensores se procesan vía un DSP y se envían como una ráfaga modulada de frecuencia de pulsos en un solo cable analógico. Esto se consigue con la ayuda de dos módems HART (Highway Addressable Remote Transducer - transductor remoto

direccionable de alta velocidad) que superpone los paquetes de datos digitales en la señal analógica del lado del transmisor y los desacopla de manera apropiada en el lado del receptor (Fig. 3). Esto posibilita la integración de más sensores sin desplegar cables de bucle adicionales. Esta es una de las principales razones por las que la tecnología HART se ha convertido en el protocolo de datos más usado en aplicaciones de procesamiento. También tiene un papel protagonista a la hora de garantizar la compatibilidad del bucle de 4-20 mA en el futuro. Interfaz de corriente para alimentar sensores La corriente por debajo del rango de medición se puede utilizar en generación de energía (<4 mA) con el objetivo de alimentar, por ejemplo, sensores. Está sujeta a restricciones porque la energía generada es suficiente para un sensor analógico, pero no resulta adecuada para varios o, incluso, sensores inteligentes (con DSP y/o display) – no habría problema si existe una fuente de alimentación disponible in situ. Sin embargo, si los componentes suministrados están más lejos de la

Internet of Things - IoT

Figura 3. Usando un DSP y dos módem HART, las señales de varios sensores se “empaquetan” y transfieren digitalmente vía el bucle de 4-20 mA. Se emplea un innovador booster para extraer el triple de corriente del bucle en comparación con un regulador lineal disponible previamente.

estación de control, el gasto suele aumentar en consecuencia. Este es el motivo por el que los IC reguladores de conmutación convencionales no son idóneos para esta tarea, ya que su eficiencia con carga completa cae bastante y con menor carga supera el umbral de 4 mA. La baja corriente quiescente en modo sleep no puede compensar esto porque corta completamente la tensión de salida. Y los reguladores lineales tampoco resultan idóneos. A pesar de sus niveles de corriente quiescente aceptables de unos 0,5 mA,

una baja eficiencia disminuye hasta tres veces la potencia disponible en comparación con reguladores de conmutación. En este aspecto, el regulador de conmutación nuevamente desarrollado R420-1.8/PL (Fig. 4) de RECOM ofrece una solución inteligente. Gracias a su topología innovadora permite reducir la corriente en modo idle a alrededor de 0,5 mA, manteniendo la tensión de salida. Por ejemplo: 24 VDC y <3,5 mA en la salida proporcionan 3,3 V y 10 mA en la salida, suficiente

Figura 5. El regulador de tensión compacto R420-1.8/PL usa 3,6 A en el bucle para alimentar sensores y microprocesadores con hasta 10 mA.

para alimentar al sensor junto al microcontrolador y al módem HART sin afectar a la funcionalidad de bucle ni a la precisión de medición. Otro beneficio del nuevo regulador de tensión es que se puede programar para cualquier voltaje de salida entre 1,8 y 5 V mediante cableado sencillo usando una resistencia. Conclusión Muchos sensores de proyectos de Internet de las Cosas demandan soluciones de alimentación innovadoras. RECOM ofrece productos inteligentes, como el regulador de conmutación boost R-78S, que ayuda a reducir el consumo de la batería. Además, saca partido al último bit de energía de la batería, por lo que las aplicaciones pueden funcionar más de una década sin problemas ni necesidad de mantenimiento. Pero las tecnologías más aceptadas y utilizadas, como el bucle de 4–20 mA, todavía siguen adaptándose al futuro gracias a la digitalización. Los nuevos reguladores de conmutación como el R420 de RECOM, que puede proporcionar hasta el triple de potencia de salida, contribuyen a cumplir los retos y los desafíos de los sistemas del mañana.

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Sistemas de test para USB C

Realización de pruebas del versátil USB Type-CTM que lo tiene todo: potencia, velocidad y flexibilidad

www.keysight.com Autor: Erik Babbé

Type-C ofrece un efecto exponencial en la validación y las pruebas de su placa. Considerar que la validación Type-C es un cambio “incremental” en su entorno de pruebas es erróneo y peligroso. La tecnología está evolucionando más rápido que nunca y el mercado recompensa a los primeros en entrar en el juego. Los ciclos de desarrollo de productos reducidos implican que todos los aspectos del desarrollo, incluidas las pruebas y la validación, son cada vez más importantes para sacar un producto al mercado. Mientras que la presión para sacar productos al mercado es alta, tecnologías como USB Type-C solo aumentan la complejidad de la fase de pruebas. Comprender el conector ayuda a identificar las áreas en las que las pruebas adicionales, los instrumentos y las fijaciones para pruebas son necesarios. El hecho de no entenderlo puede alargar fácilmente el tiempo para realizar las pruebas más de 2 meses a un coste potencial de 1 M €. Si el dispositivo no pasa las pruebas de un taller de cumplimiento con USB-IF, el coste y el retraso pueden incluso ser mayores. Descripción general del conector USB Type-C La figura 1 muestra la conexión de 24 patillas sumamente funcional del USB Type-C. Las patillas de potencia, VBUS y GND admiten hasta 5 amperios, 20 voltios y 100 vatios. Los

cuatros pares de transmisor/receptor (TX/RX) permiten utilizar uno, dos o los cuatro canales para transmitir datos en cualquier momento y ofrecen una velocidad de hasta 20 Gbps por carril. Las líneas CC1 y CC2 gestionan la definición de la interfaz del conector ofreciendo tres funciones: gestión de la configuración de orientación, suministro de potencia al cable y canal de comunicación para proporcionar potencia. Las patillas SBU1 y SBU2 son canales de comunicación de banda lateral y proporcionan conexiones adicionales y uso para protocolos que no son USB. Se puede utilizar un enlace simultáneo de USB 2 (D+, D-) para operaciones USB 2 estándar o como enlace complementario que ofrezca información para proporcionar potencia. Las conexiones D+ están unidas, igual que las conexiones D-, para mantener la independencia de orientación del conector. El suministro de potencia (PD) gestiona dinámicamente las asignaciones de potencia, adjusta la tensión y la corriente, y establece funciones de proveedor/consumidor en todos los dispositivos conectados. Los dispositivos pueden solicitar la potencia que necesitan y obtener más potencia cuando la necesiten para una aplica-

Figura 1. Especificación de 24 patillas del USB Type-C.

ción específica. La potencia bidireccional de PD posibilita que un dispositivo recibe potencia también la proporcione a otros dispositivos. PD también permite que el USB Type-C admita otros estándares como DisplayPort (DP) o Thunderbolt (TBT) a través del modo Alt. Dificultades y soluciones de las pruebas con el USB Type-C Los ingenieros de diseño y pruebas se enfrentan a varias dificultades cuando actualizan la interfaz del dispositivo de un conector A/B estándar USB de 4 patillas a uno USB Type-C de 24 patillas. El USB Type-C incluye cambios de diseño que resuelven problemas con los conectores/cables de tipo A/B y ofrece más funciones y prestaciones para los productos adaptados para el USB Type-C. Entender las dificultades y las soluciones de las pruebas puede ayudar a garantizar una integración correcta del USB Type-C y a poner a prueba dispositivos. Suministro de potencia La capacidad dinámica del PD y el rango de posibles configuraciones de la potencia, combinados con la dificultad añadida de las especificaciones en evolución de los USB 2.0, USB 3.1 Gen 1 y Gen 2 y el cumplimiento del PD, hacen que la validación de las pruebas con dispoisitivos USB Type-C sea mucho más difícil que las pruebas con USB tradicionales. La potencia, la capa PHY y la capa de protocolo siguen siendo las categorías de prueba clave para la prueba de cumplimiento. Entre las pruebas de parámetros importantes que los ingenieros de diseño deben tener en cuenta se encuentran muchos niveles de tensión diferentes,

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Sistemas de test para USB C

Figura 2. Implementación de todas las funciones del USB Type-C.

cargas de dispositivos, funcionalidad de los cables y determinación del proveedor frente al estado del dispositivo del consumidor. En la figura 2 se muestra el host y el dispositivo como puertos de doble función (DRP) que están alineados con el entorno del USB Type-C en el que las funciones pueden intercambiarse. El estado de un DRP, tanto si actúa como host o como dispositivo en un momento concreto, se gestiona por la línea CC como parte de la infraestructura de PD. La depuración del protocolo de PD es una de las mayores dificultades a las que los ingenieros se enfrentan, ya que requiere acceso a las líneas de CC y a la señal VBUS para una caracterización adecuada. El PD del USB tiene unos niveles de tensión/corriente especificados que los dispositivos pueden seleccionar para su funcionamiento, lo que hace que sea muy importante la capacidad de probar los niveles de PD en cuanto los dispositivos se inicializan. Una configuración de ejemplo para la prueba de dispositivos de la capa física incluye un osciloscopio, sondas, sondas de corriente, un software de protocolo de PD de USB, redimiento/ fijaciones y un controlador de PD. Con tasas de transferencia de datos de 300 kHz, se recomienda un osciloscopio Infiniium de Keysight de 500 MHz o más que incluye una larga longitud de registro para capturar el paquete entero. Aunque predominan las señales de DC, la mayoría tienen características de AC y requieren alcance con ancho de banda adecuado. Se recomienda

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utilizar una desviación de sonda para ver transitorios de señales al analizar la señal de suministro de DC de 5 V cuando el uso de un bloque de DC filtra contenido de baja frecuencia y de DC. Transmitir/recibir (TX/RX) Las especificaciones del USB Type-C introducen muchas nuevas dificultades para las pruebas de transmisión y recepción. La capacidad de medir rápidamente y con precisión los aspectos claves del ojo que transmite, temporización de LFPS y LBPM, perfil SSC transmitido, señales SCD, de anular el énfasis y de realizar la preoscilación serán vitales para que la prueba de transmisión sea correcta. Para la validación de la prueba de recepción, la generación de señales flexible y la detección de errores de bits son clave. Las pruebas de cumplimiento de transmisión y recepción requieren ejecutar patrones de pruebas de cumplimiento. Estos distintos patrones de señales se generan durante las pruebas de cumplimiento, mientras las medidas se llevan a cabo en una herramienta conocida como SigTest. Cada prueba de cumplimiento presenta dificultades individuales. Las pruebas de cumplimiento de USB-IF requerirán muchas condiciones de carga, lo que aumenta el número de pruebas que los ingenieros deben configurar y ejecutar para cada dispositivo. Para pruebas de cumplimiento de transmisión de USB 3.1, DP 1.3, TBT 3 y MHL, se recomienda utilizar las fijaciones de pruebas N7015A y N7016A

Type-C con osciloscopios Infiniium de Keysight (consulte la figura 3). Esta solución ofrece la mejor integridad de señal con un ancho de banda de 20 GHz (a -3 dB) y es desintegrable a hasta 30 GHz. Incluye una fijación de interfaz de conector Type-C que responde al “dar la vuela” al conector y ofrece un punto de prueba y acceso a la sonda para realizar medidas de suministro de potencia y del transmisor. El BERT de 16 Gb/s de alto rendimiento M8020A J-BERT tiene todo lo necesario integrado en el equipo (anulación de énfasis, funciones de patrón, ecualización lineal de tiempo continuo [CTLE], ecualización de comentarios de decisiones [DFE], la capacidad de crear distintas estructuras de patrones y el resecuenciamiento). La solución de prueba del receptor USB 3.1 de Keysight ofrece resultados de pruebas precisos y repetibles habilitados por las fuentes de jitter calibradas e integradas de M8020A J-BERT (jitter aleatorio, jitter de periodo, SSC), emulación precisa de anulación de énfasis anterior y posterior al cursor, así como de trazas interferencia entre símbolos (ISI). Cable y conector Las especificaciones de canal del USB Type-C, incluidos los conectores simétricos, los datos de alta velocidad, la alta potencia, los tipos de transmisión de datos varios y la compatibilidad inversa, tienen como resultado muchas configuraciones que deben ser sometidas a pruebas con el fin de comprobar la compatibilidad con el

Sistemas de test para USB C

Figura 3. Fijaciones de prueba de señal de baja velocidad N7016A Type-C y de alta velocidad N7015A Type-C de Keysight.

canal USB. El rendimiento del canal en distintas configuraciones también se ve afectado por la pérdida, la reflexión y la diafonía. Para eliminar los efectos de las fijaciones de pruebas, para gestionar los efectos adicionales en respuestas de canales (figura 4) y para gestionar niveles EMI y RFI en el canal USB Type-C durante las pruebas de compatibilidad con USB, se precisan métodos más rigurosos que los empleados en el pasado. Las pruebas de cumplimiento con el conector/cable tradicional han utilizado un VNA para el análisis de dominios de frecuencia, y un osciloscopio TDR para el análisis de dominios de tiempo. Una nueva solución que se recomienda es el analizador de redes de la serie ENA de Keysight con análisis de dominios de tiempo mejorado (TDR opcional) para una solución integral

que mide todos los parámetros de cumplimiento. Un módulo de calibración electrónico de microondas (ECal), N4433A, que se controla desde la interfaz USB de ENA, se utiliza para la calibración de ENA y para eliminar los efectos de la configuración de pruebas. Las tecnologías Keysight son el único proveedor que tiene los elementos siguientes con la solución de pruebas Type-C: • Equipo certificado USB-IF y para pruebas de recepción y transmisión USB • Equipo certificado TBT y para pruebas de recepción y transmisión TBT • Equipo certificado VESA y para pruebas de recepción y transmisión DP La participación activa en los grupos de estándares y en los talleres

relacionados, así como el desarrollo de especificaciones, permite que Keysight introduzca en el mercado las soluciones adecuadas cuando los clientes las necesitan. Además de contar con la certificación para toda la tecnología Type-C, la solución de Keysight es la única que ofrece lo siguiente: • Experiencia en dominios • Herramientas de depuración • Con tan solo pulsar un botón, automatización total para todas las tecnologías • Múltiples objetos de datos de potencia (PDO) • Automatización de la orientación • Capacidad de 100 W Obtenga más información y vídeos sobre la aplicación para superar las dificultades con las pruebas de USB Type-C en www.keysight.com

Figura 3. Fijaciones de prueba de señal de baja velocidad N7016A Type-C y de alta velocidad N7015A Type-C de Keysight.

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Adopción de tecnologías de consumo en el sector industrial: retos y oportunidades

www.s3semi.com Autor: Dermot Barry, Director General y Vicepresidente de S3 Semiconductors

Tradicionalmente ha existido una línea muy clara entre las diferentes áreas de aplicación de los productos electrónicos, debido sobre todo a que cada sector tiene sus propios requisitos y sus propios criterios. Además de las presiones comerciales, cambian factores como la seguridad y las homologaciones, y ello conduce al desarrollo y la implementación de diferentes tecnologías y soluciones en diferentes mercados. En la actualidad esa línea es cada vez más borrosa. Se está consolidando una tendencia hacia la adopción de tecnologías procedentes de su entorno natural que se aplican en otros mercados. Entre ellas destacan innovaciones centradas en el consumidor como las pantallas táctiles y la conectividad inalámbrica, que se han adoptado de manera generalizada en los productos industriales, ofreciendo así una oportunidad y un reto a los fabricantes OEM. ¿Qué implicaciones conlleva este cambio y cómo deberían afrontar la nueva realidad los ingenieros de diseño? Mercados de consumo en rápida evolución El mercado industrial tiende a evolucionar con mucha más lentitud que su homólogo de consumo, en buena parte debido a su aversión al riesgo. Por ejemplo, se espera que los productos industriales trabajen en un rango de temperatura de -40°C hasta unos 85°C o 100°C, mientras que para los productos de consumo generalmente solo se exige que funcionen entre 0°C y 70°C, o en

ocasiones 85°C. Los productos deben ser fiables, especialmente en entornos adversos, y los proveedores deberían contar con las certificaciones de calidad apropiadas, como ISO9001. Las tecnologías de consumo pueden ser más innovadores sin las cargas impuestas por otros sectores. Esto es contagioso porque los clientes de los mercados industriales se muestran cada vez más atraídos por la innovación en los sistemas que solicitan y compran. Los clientes son muy conscientes de la diferencia de coste que puede existir entre los componentes destinados a los sectores industrial y de consumo. El precio de venta más elevado de muchos productos diseñados para el sector industrial refleja la necesidad de diseñar en conformidad a estándares más exigentes desde el punto de vista de las condiciones de funcionamiento, la fiabilidad y la seguridad. Por otra parte, los productos industriales pueden aprovechar a menudo muy bien unas tecnologías que se encuentran un paso por detrás de lo más avanzado en tecnología de consumo, con lo cual se obtiene lo mejor de ambos mundos: se accede a la innovación, pero solo cuando los costes han empezado a disminuir. Con independencia de la microdinámica, la tendencia hacia la adopción de tecnologías de consumo en el sector industrial ejerce una presión a la baja de los precios para los fabricantes OEM. El Internet de las Cosas Industrial (Industrial Internet of Things, (IIoT) también hace que los clientes sean más sensibles al coste ya que pueden instalar centenares de dispositivo, no solo uno o dos. Esta macrodinámica se suma a una importante oportunidad de lograr la solución correcta.

a una máquina, pero al aplicar otras tecnologías de rápido desarrollo, como la conectividad inalámbrica, y funciones como las pantallas táctiles, los productos industriales pueden aportar una mejor manejabilidad, mayores prestaciones y mayor funcionalidad. La adopción del concepto Industria 4.0, o “fábricas inteligentes”, también está impulsando el creciente uso de la computación y las tecnologías TI, que también pueden proceder de productos de consumo. Por ejemplo, si se compara con un iPad, puede ser difícil sentirse satisfecho con un anticuado interface de usuario en un sistema de automatización industrial que cuesta millones de euros. Los clientes industriales desean una pantalla táctil que estén a la altura o superen a las tablets que utilizan sus hijos en la escuela o en casa. Las comunicaciones constituyen otra área en la cual las tecnologías de consumo están ganando terreno. Esto es válido tanto para productos finales en el ámbito de las comunicaciones (bien sean por satélite, por cable o inalámbricas) y para estándares inalámbricos aptos para el mercado de consumo. Por ejemplo, Bluetooth se desarrolló inicialmente como tecnología de sustitución del cable para teléfonos móviles, con un ambicioso objetivo para el precio de 5 dólares por chip en sus primeros años. Hoy en día se puede comprar un sistema en chip (System on Chip, SoC) completo incluyendo Bluetooth, un microcontrolador y otras funciones por una cantidad mucho menor, incluso en pequeños pedidos.

Tecnologías demandadas por los productos industriales

Para los diseñadores electrónicos que trabajen en el mercado industrial esto significa que han de estar en condiciones de identificar las tecnologías de consumo adecuadas, evaluarlas y hallar la forma de integrarlas en sus propios diseños. Este proceso debe ser rápido y económico, y los productos resultantes deben cumplir los requisitos industriales en cuanto a seguridad, robustez y

Si bien no todas las tendencias que se observan en el sector de consumo son transferibles a los entornos industriales, muchas de ellas pueden aportar un importante valor añadido. Puede que aún no se pueda decir “hola Siri”

Implicaciones para los diseñadores

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Diseño OEM industrial funcionamiento en entornos adversos. Pese a la oportunidad, algunos suministradores cautos de semiconductores se alejan de lo que perciben como nichos de mercado y se centran en el crecimiento, por lo que su catálogo de productos destinados a aplicaciones industriales es relativamente reducido. La consolidación en la industria de semiconductores significa que posiblemente no haya otros proveedores de silicio que llenen ese hueco, y ello hace que para los diseñadores de productos industriales resulte más complicado encontrar un chip estándar que cubra sus requisitos. Los CI a medida llenan el hueco En lugar de buscar dispositivos estándar, para los OEM puede ser más efectivo trabajar con un proveedor experimentado que pueda crear un CI a medida para su aplicación. Esto ofrece la ventaja de proporcionar la mayor parte de la funcionalidad integrada en un solo semiconductor homologado para aplicaciones industriales. El proveedor de ASIC a medida también debería estar en condiciones de ofrecer el software embebido apropiado y soporte especializado. Trabajar con un proveedor experto también pueden ser de ayuda cuando el OEM carece del nivel de especialización necesaria en diseño para integrar tecnologías de consumo en una aplicación industrial. Es posible que no se haya aplicado en generaciones anteriores, pero ahora es una clara necesidad para los planes de la compañía. La contratación de personal capaz de suplir esta falta de conocimientos puede ser un proceso lento y costoso, o simplemente imposible. Una alternativa eficaz consiste en trabajar con una compañía que cuente con esta experiencia y sea capaz de suministrar una solución que se adapte al modelo de negocio existente del OEM. Desde el punto de vista del coste, el Desarrollo de un ASIC a medida exige desde luego una inversión excepcional, pero esta se ve compensada por el menor coste total de la lista de materiales. Incluso para pedidos relativamente pequeños, los clientes suelen tener un período de amortización de 12 a 18 meses, tras el cual el ahorro comparado con los dispositivos estándar puede ser sustancial y la continuidad del suministro desde luego está garantizada.

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Figura 2. Periodo de amortización para un chip a medida.

La Figura 2 muestra el ejemplo de un producto cuyos dispositivos estándar con una lista de materiales de 50 dólares son sustituidos por un chip a medida que cuesta 10 dólares, y con un coste único en ingeniería (NRE) de 2 millones de dólares. El gráfico supone unas ventas de 50.000 unidades al año e indica que el ahorro anual resultante es de 2 millones de dólares, lo cual significa que la inversión inicial se recupera al finalizar el primer año. Oportunidades diferenciación

La tendencia hacia la adopción de tecnologías de consumo no se debería considerar un problema ya que ofrece una mayor oportunidad de diferenciación. En concreto, llevar tecnologías bien probadas al campo del consumo y aplicarlas a productos industriales significa que los OEM puedan seguir a la cabeza de su sector, así como aprovechar la madurez de sus tecnologías en el mundo de consumo. Este enfoque puede implicar un fuerte descenso de los costes a medida que las tecnologías más consolidadas pasen a ser de uso común, lo cual también ayuda a mitigar el riesgo. Existe una valiosa “zona óptima” formada por tecnologías que se considerarán convencionales en los dispositivos de consumo pero que seguirán siendo nuevas e innovadoras en el mundo industrial con su lenta evolución. La seguridad

es otro factor competitivo a tener en cuenta: ¿cómo pueden proteger su inversión las compañías en el desarrollo de un nuevo producto y la propiedad intelectual que este incorpore? Un chip a medida tiene una ventaja intrínseca ya que no se puede copiar fácilmente y ello significa que un diseño tampoco se puede reproducir fácilmente, de modo que el OEM puede estar seguro de que conservará su diferenciación. Conclusión En resumen, los diseñadores que trabajen en OEM industriales deberían prestar mucha atención a su uso de tecnologías de consumo en mercados industriales. No todo será aprovechable, desde luego, pero existen muchas formas de añadir nuevas funciones y capacidades para cubrir las expectativas de los clientes, aumentar la diferenciación y reducir costes. La realidad de la industria de semiconductores actual puede dificultar a un diseñador que encuentre los dispositivos estándar que necesita. Los semiconductores a medida pueden llenar este hueco y siempre se debería tener en cuenta como una opción al inicio de cada proyecto de diseño. Con la ayuda de un experto en el diseño de ASIC a medida, el aprovechamiento de la innovación en la tecnología de consumo constituye una clara oportunidad para los OEM industriales, y puede ser más sencillo y más económico de lo que esperan.

Sistemas de test en el vehículo conectado

Ningún ingeniero de pruebas se queda atrás Adaptarse frente a las tecnologías en rápido movimiento www.ni.com Autora: Anjelica Warren, Gerente de Mercadotecnia de Productos Automotrices - NI

Los vehículos modernos están experimentando una transformación radical a medida que el automóvil se vuelve más inteligente. Las tendencias como la electrificación, la seguridad activa y V2X prometen cambiar la forma en que vemos el transporte y vivimos nuestras vidas. Lo que empezó con cómodas características como cámaras de respaldo y asistencia de estacionamiento han avanzado a ser características que salvan vidas, como el frenado de emergencia. Los automóviles se están convirtiendo en su propia micro-red con la habilidad no solamente de almacenar sino de recuperar energía a través de técnicas como el frenado regenerativo. Pero con gran potencia conlleva una gran responsabilidad. Esa responsabilidad recae directamente sobre los departamentos de pruebas automotrices, quienes deben desarrollar capacidades de prueba para garantizar la calidad, la fiabilidad y la seguridad de estos sistemas. Este artículo explora los retos automotrices que se presentan con estas tendencias y cómo las herramientas de pruebas están evolucionando para mantener el ritmo de la innovación. Mejorar la seguridad y la movilidad para todos Cada año, más de 1.25 millones de personas mueren y millones más son gravemente heridas en accidentes de tráfico en todo el mundo. Conforme los vehículos avanzan hacia una operación autónoma, los conductores están adquiriendo un nuevo nivel de seguridad con sistemas de asistencia avanzada del conductor (ADAS). El impacto por ayudar a reducir las muertes por accidente de tráfico y mejorar la movilidad es monumental, pero desafortunadamente los automóviles de manejo autónomo

que hoy se prueban en la carretera ya se han sumado a este total. Para garantizar que estos vehículos son más seguros que los conductores humanos, las pruebas deben volverse más rigurosas con resultados confiables y trazables para verificar que los múltiples algoritmos de software y subsistemas están funcionando correctamente. Los vehículos autónomos producen una cantidad de datos sin precedentes (los sistemas deben simular conducir 140 millones de kilómetros para demostrar que son tan seguros como un conductor humano), pero recolectar los datos no es el principal reto. La principal naturaleza de estos sistemas de seguridad requiere extrema atención en el detalle y la habilidad de aprender de los datos las causas de las fallas durante las pruebas. La mala administración de los datos en cualquier etapa del proceso de prueba pone en riesgo los controles de desarrollo del producto o saca conclusiones incorrectas. Para obtener información rápidamente, mantener la trazabilidad y tomar decisiones basadas en datos, los ingenieros deben estar preparados para buscar, procesar y generar reportes en terabytes de datos obtenidos desde cualquier prueba de estos vehículos. La carrera hacia la electrificación Más de una quinta parte de los gases de efecto invernadero en el mundo son emitidos por el sector de transporte. Las crecientes preocupaciones sobre el cambio climático están impulsando regulaciones de eficiencia de combustible más estrictas para los fabricantes de automóviles para reducir las emisiones de CO2. Además, los gobiernos de todo el mundo están anunciando normas para que los

vehículos de motor de combustión limitada o sin combustión se vendan después de fechas específicas. Por ejemplo, Alemania y el Reino Unido han establecido plazos para el final de las ventas de los nuevos vehículos a gasolina y diésel para 2030 y 2040, respectivamente. Los vehículos híbridos y completamente eléctricos están a la cabeza del rediseño de sistemas del tren de potencia más inteligentes. La electrificación del tren de potencia del vehículo ofrece más potencia, menos emisiones y mejor experiencia de manejo, pero la electrónica de alta potencia y tasas de control más rápidas de esos componentes hacen que sea extremadamente difícil de validar. Los vehículos híbridos eléctricos en particular integran dos tecnologías diferentes de tren de potencia, lo que aumenta la complejidad de las pruebas. Por ejemplo, el paquete de baterías debe ser caracterizado en una amplia variedad de escenarios porque las características de carga y descarga eléctrica son altamente dependientes de la temperatura y el paquete debe operar de manera segura bajo las especificaciones de diseño para no afectar otros subsistemas. Para cumplir con los mismos plazos para llegar al mercado impulsados por la competencia de la industria y las normas del gobierno, pero con mayor complejidad de las pruebas, los fabricantes de automóviles deben adoptar sistemas de pruebas flexibles con alta combinación de E/S, frecuencias y resoluciones más altas y voltajes y corrientes más altos para probar componentes mecánicos y de electrónicos de potencia. El crecimiento de los vehículos eléctricos también está sacudiendo la cadena de suministro automotriz. Los gerentes de compras OEM están buscando proveedores

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Sistemas de test en el vehículo conectado

Figura 2. Los vehículos modernos incorporan tecnologías de otras industrias incluyendo aeroespacial, energía y dispositivos móviles, lo cual incrementa la complejidad de las pruebas.

que puedan ofrecer más piezas de automóviles eléctricos. LG, un nuevo jugador en la cadena de suministro automotriz, proporciona más del 50% de las piezas para el Chevy Volt, incluyendo la batería, casi todo el tren de potencia, la conectividad y los módulos de entretenimiento informativo. Aunque los componentes mecánicos seguirán siendo importantes, se están convirtiendo rápidamente en productos básicos y los proveedores tradicionales están innovando para continuar sobresaliendo. Conforme incorporan nuevas tecnologías para desarrollar productos especializados, los departamentos de pruebas enfrentan dificultades usando el mismo personal con el mismo equipo para cumplir con sus nuevos requerimientos de pruebas. Los gerentes de pruebas pueden mejorar la eficiencia complementando las configuraciones de prueba existentes con herramientas flexibles y específicas de la aplicación que se pueden reconfigurar de manera dinámica, permitiendo que un grupo más amplio de usuarios obtenga información clave para pruebas específicas. ¿Los automóviles son los nuevos teléfonos inteligentes? Atrás quedaron los días en que los automóviles servían únicamente

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como un medio para ir del punto A al punto B. La manera en la que compramos y cómo usamos vehículos personales es seguir una progresión extrañamente similar a los teléfonos inteligentes. Aunque los factores prácticos como eficiencia de combustible, rendimiento y precio siguen importantes apuestas en la mesa, el entretenimiento informativo, la asistencia del conductor y la conectividad (ej. software y experiencia del automóvil) están influyendo en las consideraciones de compra de más y más consumidores. Los fabricantes de automóviles están aprovechando las innovaciones de otras industrias para obtener una ventaja competitiva y cumplir con las crecientes demandas de los clientes para nuevas capacidades. Los sistemas de seguridad activa están usando tecnologías de la industria aeroespacial y de defensa como radar, cámaras y LiDAR junto con un enfoque de fusión de sensores para brindar al vehículo una visión más completa del mundo que lo rodea. Y la línea divisoria entre la electrónica del automóvil y la del consumidor continúa difuminándose a medida que los ingenieros incorporan sistemas de entretenimiento informativo repletos de funciones que incluyen audio, video, RF y comunicaciones a bordo e inalámbricas. Estas tecnologías están evolucionando constantemente, lo cual

añade una capa de complejidad al proceso de desarrollo automotriz. Por ejemplo, actualmente hay dos estándares compitiendo para V2X, 802.11p también conocido como DSRC y LTE V2X. Para seguir siendo competitivos, los fabricantes deben estar preparados para integrar ambos, lo cual significa que la prueba de validación debe ser modificada fácilmente según el último estándar sin implicar costos significativos o la repetición del trabajo para el sistema. Además, varios estándares compitiendo no es la única preocupación. Los gobiernos están tratando de determinar la mejor manera de regular a los vehículos autónomos y varias regulaciones aún están en desarrollo. Para evitar quedarse atrás con la rápida innovación, es crítica una plataforma de pruebas abierta con interoperabilidad, variedad de E/S y sincronización para preparar las pruebas a medida que surgen nuevas tecnologías y estándares. ¿Y ahora qué? Estas tendencias llevando a retos en todas las fases del proceso de desarrollo automotriz, incluyendo la cadena de suministro. Temas similares surgen una y otra vez, manifestados de diferentes maneras. La rápida evolución de los componentes y los sistemas con nuevos diseños radicales están aumentan-

Sistemas de test en el vehículo conectado do la complejidad de los sistemas. Simultáneamente, las cambiantes normas exigen un mayor volumen de pruebas con resultados precisos y fáciles de rastrear. La tasa de innovación está superando la respuesta de los presupuestos organizacionales y la metodología de las pruebas; obligando a los departamentos de pruebas a hacer más con menos. Los gerentes de pruebas están siendo arrastrados en diferentes direcciones, ante el reto de construir sistemas de pruebas de medidas cada vez más complejos en plazos ajustados, además de administrar el explosivo crecimiento de los datos recolectados. Y no es solamente la industria automotriz. Estos retos están penetrando en industrias adyacentes incluyendo equipo pesado, aeroespacial, aparatos industriales e investigación académica. Para abordar estos retos, los ingenieros necesitan herramientas específicas para aplicaciones para optimizar el flujo de trabajo de las pruebas sin sacrificar la habilidad de adaptarse. Por ejemplo, la plataforma abierta y definida por software de NI proporciona la flexibilidad para cumplir con los cambiantes requerimientos, permitiéndole elegir las herramientas que prefiera y aprovechar por completo su experiencia. El software FlexLogger™ es la última herramienta de NI para registro de datos basada en configuración que permite a una amplia audiencia de ingenieros y técnicos desarrollar sistemas de pruebas flexibles y precisos para validar tecnologías nuevas y en rápida evolución, sin programación. Los vehículos autónomos dominan los titulares, pero incluso los componentes aparentemente simples, como los faros o los asientos se están convirtiendo en sistemas electromecánicos cada vez más complejos que incorporan un ECU, sensores, actuación y comunicación en el resto del vehículo. Para cumplir con las expectativas de calidad y fiabilidad en seguridad, es esencial comprender la interdependencia de los componentes eléctricos y mecánicos con las E/S industriales y las comunicaciones dentro de estos sistemas.

Figura 3. FlexLogger ayuda a los departamentos de pruebas automotrices a capturar rápidamente datos precisos y bien documentados sin programación para obtener información clave.

Con FlexLogger, las configuraciones de pruebas son simplificadas con flujos de trabajo específicos de sensores para adquirir y registrar medidas mixtas y sincronizadas con mínima capacitación. Usted integrar rápidamente sensores analógicos, frecuencias de pulso digital, señales CAN y canales calculados que son todos registrados en el formato universal TDMS para que los datos puedan ser correlacionados y analizados para caracterizar de manera precisa un sistema completo. Esto permite obtener información más rápido porque elimina el extenso procesamiento posterior para ordenar y analizar datos de estampa de tiempo de diferentes fuentes. Con volúmenes de pruebas más altos que generan más datos registrados, resulta cada vez más difícil encontrar resultados de pruebas específicos sin una estrategia establecida para la administración de los datos. La inadecuada documentación es la principal causa por la que se repiten las pruebas, en las que solamente se analiza el 5% de los datos recopilados. Aprovechando la experiencia de NI en administración de datos, FlexLogger ayuda a mejorar la tra-

zabilidad, capturando automáticamente datos bien documentados con metadatos descriptivos sobre la configuración de la prueba, incluyendo la configuración de adquisición de sensores y hardware. Los departamentos de pruebas pueden mejorar el acceso a los datos y consolidar la información en toda la organización de pruebas, usando cliente de NI y software de administración de datos del lado del servidor para encontrar, analizar y reportar grandes cantidades de datos. La innovación en la industria automotriz no muestra señales de ir más despacio. NI ha sido un socio de confianza para OEMs y proveedores en todo el mundo, ofreciendo sistemas de pruebas flexibles y preparados para el futuro con la más amplia variedad de E/S y sincronización de todo el sistema y un extenso ecosistema de socios. FlexLogger es parte de un flujo de trabajo interoperable que tiene como objetivo servir a todo el ciclo de diseño del producto para ayudar a los departamentos de pruebas automotrices a reducir los costos, acortar el tiempo de implementación y maximizar la cobertura de las pruebas.

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ANALIZADORES E INTERFACES Âˇ USB Âˇ I 2C Âˇ SPI Âˇ MDIO Âˇ CAN

Analizadores Âť Captura y presentaciĂłn en tiempo real Âť MonitorizaciĂłn no intrusiva

%HDJOH 86% % HDJOH 86% 86%

%HDJOH 86% % HDJO DJOH 86% 86%

Analizador USB 3.0

PC de AnĂĄlisis

Host

Analizador

Dispositivo

.RPRGR &$1

%HDJOH 86% % HDJO DJOH 86% 86%

Analizador USB 2.0

Âť Âť Âť Âť Âť Âť Âť Âť

Analizador USB 1.1

Analizadores USB 3.0, USB 2.0 y USB 1.1 DecodificaciĂłn de clases USB DetecciĂłn de chirp en USB high-speed DetecciĂłn de errores (CRC, timeout, secuencia de trama, transiciĂłn de estado, etc) DetecciĂłn automĂĄtica de velocidad Filtrado de paquetes por hardware E/S digitales para sincronizaciĂłn con lĂłgica externa DetecciĂłn de eventos suspend/resume/seĂąales inesperadas

Adaptador y Analizador CAN Âť Âť Âť Âť Âť Âť

%HDJOH , & 63,

Âť Gran resoluciĂłn Âť Multiplataforma: Windows - Linux - Mac OS X

1 Ăł 2 interfaces de bus CAN ConfiguraciĂłn independiente de cada canal como Adaptador o como Analizador Aislamiento galvĂĄnico independiente en cada canal Tasa de transferencia hasta 1Mbps ComunicaciĂłn con cualquier red CAN: Desde automociĂłn hasta controles industriales Temperatura de funcionamiento de -40ÂşC hasta +85ÂşC

Analizador I2C/SPI/MDIO Âť Âť Âť Âť Âť

Analizador IÂ˛C, SPI y MDIO Marcas de tiempos a nivel de bit IÂ˛C hasta 4MH SPI hasta 24MHz MDIO hasta 20MHz (ClĂĄusula 22 y 45)

Interfaz USB a I2C / SPI $DUGYDUN , & 63,

Interfaz I2C/SPI

â&#x20AC;&#x201D; IÂ˛C â&#x20AC;&#x201D; Âť TransmisiĂłn/RecepciĂłn como Maestro Âť TransmisiĂłn/RecepciĂłn asĂncronas como Esclavo Âť Soporte multi-master Âť Compatible con: DDC/SMBus/TWI Âť Soporte de stretching entre bits y entre bytes Âť Modos estĂĄndar (100-400kHz) Âť Modos no estĂĄndar (1-800kHz) Âť Resistencias pull-up configurables por software Âť Compatible con DDC, SMBus y TWI Âť MonitorizaciĂłn no intrusiva hasta 125kHz

&KHHWDK 63,

â&#x20AC;&#x201D; SPI â&#x20AC;&#x201D; Âť Opera como Maestro y como Esclavo Âť Hasta 8Mbps (Maestro) y 4Mbps (Esclavo) Âť TransmisiĂłn/RecepciĂłn Full Duplex como Maestro Âť TransmisiĂłn/RecepciĂłn AsĂncrona como Esclavo Âť Polaridad Slave Select configurable por software Âť Pines de alimentaciĂłn configurables por software

Interfaz SPI Alta Velocidad Âť IdĂłneo para desarrollar, depurar y programar sistemas SPI Âť SeĂąalizaciĂłn SPI como Maestro hasta 40MHz Âť Cola de transacciones para mĂĄximo Throughput

102

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www.nextfor.com

+34 915.040.201

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Dispositivos inteligentes controlados por voz

Digan lo que digan: cómo incorporar el control de voz a su aplicación

www.es.farnell.com Autor: Cliff Ortmeyer, Global Head of Solutions Development de Premier Farnell y Farnell element14

Casi desde el inicio de los ordenadores, los ingenieros han trabajado para desarrollar mejores formas de interacción entre los humanos y la tecnología. Hasta las interaciones más recientes de la pantalla táctil, la mayoría de las interfaces entre los seres humanos y los ordenadores eran un compromiso entre la facilidad de uso y el control granular. La pantalla táctil ofrecía un método de control mucho más natural e intuitivo que hasta a un niño puede aprender fácilmente. Evidentemente, las pantallas táctiles no son ideales para todas las aplicaciones. Añaden costes a las aplicaciones económicas, su uso en dispositivos más pequeños es incómodo, son un punto débil para las instalaciones en exteriores (tanto debido al medio ambiente como al vandalismo), pueden representar una amenaza a la seguridad, y, por supuesto, la proximidad física es esencial para la interacción. En casos como estos, los diseñadores necesitan una forma de controlar de forma intuitiva la tecnología sin las desventajas. Para esas aplicaciones y muchas otras, el reconocimiento y control de voz puede ser la tecnología perfecta. No hay nada nuevo en sí en la idea de controlar la tecnología por medio de la voz. Desde el inicio de la era de la informática, se ha intentado aprovechar las capacidades del habla. Estos intentos habían tenido varios grados diferentes

de éxito hasta hace poco, cuando se combinaron los grandes avances en los algoritmos de reconocimiento de voz con las capacidades informáticas a gran escala para hacer posible que los diseñadores creen una tecnología que responda de forma rápida y precisa a una gran variedad de comandos. Bell Laboratories realizó el primer intento de crear un ordenador que entendiera el habla humana en 1952. El sistema, llamado Audrey, era muy básico y solo podía entender unos pocos comandos de personas específicas. El reconocimiento de voz mejoró de forma incremental hasta los años 1970 cuando el Departamento de Defensa de EE. UU. llevó a cabo el programa DARPA de investigación sobre la comprensión de la voz (SUR por sus siglas en inglés). DARPA SUR fue un gran proyecto realizado entre 1971 y 1976. La investigación llevó eventualmente al desarrollo del sistema Harpy de Carnegie Mellon que contaba con un vocabulario de más de mil palabras. En vez de ser simplemente una evolución de los sistemas anteriores, Harpy utilizaba un nuevo enfoque de investigación innovador mucho más eficiente que los sistemas de investigación anteriores. El algoritmo de Beam Search podía predecir una red finita de frases posibles. Los años 1980 trajeron consigo grandes avances en el reconocimiento de voz mediante el desarrollo del

Hidden Markov Model (HMM), una técnica de modelos estadísticos que podían predecir si los sonidos individuales podían tratarse de palabras. Este adelanto amplió a varios miles la cantidad de palabras que un ordenador podía aprender. El siguiente gran avance tecnológico tuvo lugar en 1997 cuando se lanzó el primer sistema que podía entender el habla natural. Dragon Naturally Speaking podía procesar cerca de 100 palabras por minuto. Estos avances cimentaron las bases del reconocimiento de voz. Lo que se necesitaba para generalizar el uso de la tecnología era una informática económica, ampliamente disponible y a gran escala, que ofreciera respuestas en tiempo real para el control. Esto tuvo lugar más recientemente gracias a dos gigantes del sector: Google y Apple. En 2011, Apple lanzó Siri, el asistente personal digital inteligente de la empresa en el iPhone 4S. Siri incorporó al sistema un nivel de control del usuario, permitiendo a los usuarios hacer llamadas, dictar mensajes o reproducir música usando control de voz. En 2012, la app Voice Search de Google, desarrollada originalmente para el iPhone de Apple, aprovechó la conectividad inherente de los teléfonos para comparar las frases de búsqueda con los datos de las búsquedas de usuario que la empresa había acumulado en la nube. La capacidad de comparar con búsquedas anteriores fue un gran adelanto en el nivel de precisión, ya que permitía que la inteligencia artificial entendiera mejor el contexto de la búsqueda. En realidad, Google Search y Siri eran un medio secundario de control tras las pantallas táctiles. Amazon llevó el concepto a otro nivel con su Echo que combinaba un asistente personal digital con un altavoz dejando atrás la pantalla táctil. Con el éxito de los asistentes personales digitales inteligentes, cada vez más diseñadores y aficionados consideran el reconocimiento y control de voz como una opción viable para su próximo diseño. ABI Research, analistas del sector, concuerdan al estimar que se venderán 120 millones de dispositivos de activa-

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Dispositivos inteligentes controlados por voz ción por voz para el 2021 y que el control de voz será una interfaz de usuario clave para la domótica. Los diseñadores que desean incorporar el control de voz a sus productos, deben tener en cuenta algunas cosas. Es posible construir todo el sistema desde cero para que funcione offline, pero eso solo ofrecerá una funcionalidad relativamente limitada. Los algoritmos y las bibliotecas de reconocimiento de voz tendrán limitaciones de memoria, e incorporar nuevos comandos podría ser difícil. Aun así, es posible. PocketSphinx ha desarrollado diseños para dispositivos Android y la versión más reciente se puede usar como un app independiente en muchos dispositivos con Android Wear 2.0. No obstante, la mayoría de los diseñadores querrá ofrecer un conjunto de instrucciones completo, lo que requiere conexión con la nube. La mayoría de los grandes proveedores de servicios de nube, incluyendo Amazon y Google, ofrece herramientas de voz como un servicio, que pueden incorporarse de forma relativamente económica a los diseños. Como en el caso de cualquier decisión de diseño, la mejor opción de servicio dependerá de sus prioridades. Por ejemplo, IBM también ofrece un servicio de voz como parte de la plataforma Watson Cloud de la empresa. La plataforma es flexible, pero puede interesarles más a quienes quieren aprovechar la experiencia analítica de IBM que ha quienes quieren una plataforma más generalizada centrada en el consumidor. Tanto Amazon como Google ofrecen una plataforma a medida para el mercado general de la domótica. Ambas empresas han creado un ecosistema que incluye algunos de los diseñadores más respetables de productos de domótica. Los socios de Amazon incluyen dispositivos de Nexia, Hue de Philips, Cree, Osram, Belkin y Samsung. Google comparte muchos de los mismos socios con Amazon, incluyendo Hive, Nest, Nvidia, Hue de Philips y Belkin. Para ayudar a incorporar el control de voz de Amazon y Google a sus productos, las dos empresas ofrecen acceso a sus plataformas a un precio relativamente bajo. El servicio de voz Alexa (AVS) de Amazon permite a los diseñadores integrar a Alexa directamente en sus productos. AVS ofrece un conjunto completo de recursos que incluye API, kits de desarrollo de software y hardware y documentación.

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Google también permite a los diseñadores utilizar la funcionalidad del asistente personal digital inteligente de la empresa, Google Assistant, mediante un kit de desarrollo de software, que ofrece dos opciones para integrar el asistente: la biblioteca de Google Assistant y la API gRPC de Google Assistant. La biblioteca de Google Assistant está escrita en Python y funciona en dispositivos con arquitecturas linux-ARM v7l y linuxx86_64 (como los escritorios de Raspberry Pi 3 B y Ubuntu). La biblioteca ofrece una API de alto nivel basada en eventos que se pueden extender fácilmente. La API gRPC de Google Assistant ofrece acceso a una API de bajo nivel. Es posible generar <1>bindings</1> para esta API para lenguajes como Node.js, Go, C++, Java para todas las plataformas que soportan gRPC. Para quienes prefieren evitar estos servicios o utilizar una interfaz de código abierto, hay otras opciones disponibles. Por ejemplo, Mycroft es un asistente personal inteligente gratuito y de código abierto para sistemas operativos basados en Linux, que utiliza una interfaz de usuario de lenguaje natural. Mycroft también es una aplicación modular, lo que permite a los usuarios cambiar sus componentes. Jasper es otra opción de código abierto que permite a los diseñadores incorporar fácilmente nuevas funcionalidades al software. En lo que respecta al hardware, el host más probable será un ordenador de placa como Raspberry Pi. Existen algunas placas diseñadas específicamente para aplicaciones de control de voz, como la placa Matrix Creator que puede funcionar como placa complementaria de la Raspberry Pi o de forma independiente. La placa cuenta con una matriz de siete micrófonos MEMS para ofrecer un campo de escucha de 360o. La placa se basa en un núcleo ARM

Cortex M3 con SDRAM de 64 Mbit. También incorpora una variedad de sensores para permitir a los diseñadores añadir funcionalidades. Los servicios listos para usar con la placa incluyen AVS de Amazon, la API de reconocimiento de voz de Google y Houndify. Obviamente, los micrófonos son una consideración de diseño muy importante. Con frecuencia se usan varios micrófonos distribuidos en una matriz para capturar una representación más exacta del sonido. Si no se integra a la matriz la tecnología para consolidar los sonidos de los diferentes micrófonos, puede requerir labores de diseño así como capacidad de procesamiento adicionales. La tecnología de reducción del ruido también es extremadamente importante para garantizar la recepción precisa de las instrucciones. Conclusión El Santo Grial para los diseñadores es desarrollar la interfaz más intuitiva posible entre los seres humanos y las máquinas. No existe ninguna interfaz que se pueda comparar con el método instintivo en que los humanos se comunican entre sí. El control de voz ha llegado a un punto en que el proceso es tan natural como hablar con otro ser humano. Pese a que los precursores de la tecnología fueron algunas de las grandes empresas del sector, ahora está disponible para que todos los diseñadores la usen en sus diseños. Como gran parte del procesamiento pesado se realiza en la nube, el hardware requerido no es tan exigente como se podría pensar. También existen placas, herramientas y servicios especializados que están ampliamente disponibles para simplificar de forma drástica el proceso, lo que significa que se puede añadir el control de voz a casi cualquier proyecto.

COMUNICACIONES Y CONTROL INDUSTRIAL Inalรกmbrica

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¿Por qué hay diferencias de medida entre laboratorios? Francesc Daura, Ingeniero Industrial, experto en compatibilidad electromagnética. Director de LEEDEO / CEMDAL Raimon Gómez, Ingeniero de Telecomunicaciones, responsable de acreditaciones y homologaciones en LEEDEO / CEMDAL

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Autor: Francesc Daura Luna, Ingeniero Industrial. Director de la Consultoría CEMDAL. Representante de CFC para España y Portugal. www.cemdal.com fdaura@cemdal.com www.cfcele.com

Las regulaciones y normas de compatibilidad electromagnética (CEM) están establecidas en todo el mundo para ofrecer una mayor confiabilidad y seguridad a los usuarios de los equipos eléctricos y electrónicos. Para garantizar el cumplimiento de estas regulaciones y normas, muchas empresas emplean los servicios de un laboratorio externo para realizar las pruebas de cumplimiento reales requeridas para la certificación de CEM y ser conforme con las normas. En Europa los productos deben ser conformes con la directiva de CEM 2014/30/UE. Las pruebas de conformidad requieren métodos, equipos y sitios de medición que cumplan con las normas internacionales. Las pruebas de cumplimiento se realizan comúnmente como parte de la certificación del diseño, antes de iniciar la producción de un nuevo producto. La realización de estas pruebas requiere mucho tiempo y dinero. Un fallo de CEM en la etapa de desarrollo de un nuevo producto puede causar costosos retrasos en el diseño y en su introducción en el mercado. Se debe evitar fallar cuando se va al laboratorio al final del proceso de desarrollo. Para ello es recomendable tener un plan de pruebas desde el inicio del diseño del nuevo producto para tener en cuenta las normas a cumplir durante la fase de diseño. Según las estadísticas de los laboratorios de CEM, fallan un 50% de los nuevos productos que llegan al laboratorio. Una de las pruebas de CEM más críticas es la prueba de las emisiones radiadas. Del 50% de los nuevos productos que fallan, un mínimo del 70% fallan debido a las emisiones radiadas, al superar los límites establecidos en la norma seleccionada. El término “emisiones radiadas” se refiere a la liberación intencional y no intencional de energía electromagnética desde un dispositivo electrónico. Para asegurar

que el nuevo producto no tiene este problema, se realiza una prueba de emisiones radiadas para garantizar que las emisiones que emanan desde el producto cumplen con los límites aplicables. También se puede tener problemas debidos a las emisiones conducidas, pero con menor probabilidad de fallo en comparación con las emisiones radiadas. El término “emisiones conducidas” se refiere al mecanismo que permite que la energía electromagnética generada en un dispositivo electrónico se acople a sus cables de alimentación de red y a sus cables de datos hacia el exterior. Los laboratorios de CEM Los laboratorios de ensayos de CEM, en particular los laboratorios acreditados según las normas de calidad ISO 17025, realizan comprobaciones periódicas internas para garantizar que sus equipos y configuraciones de prueba (“setup”) funcionan correctamente. Una vez establecida y probada, la configuración de la prue-

ba puede modificarse a medida que se reemplazan o reconfiguran los elementos individuales que conforman la prueba, o cuando los instrumentos se comparten y se mueven entre las diversas pruebas dentro del laboratorio. La posible variación de los resultados surge debido al desgaste adicional de los conectores y cables, o si la configuración de la prueba es incorrecta, al estar dañada por mal uso o por transporte, si sale del laboratorio. La posible variación también puede ser debida a la posibilidad de cambiar ligeramente el “setup”, pero igualmente puede tener un cierto impacto en los resultados finales. En un laboratorio de ensayos de CEM, los instrumentos se calibran a intervalos periódicos, generalmente de forma anual, aunque los intervalos reales pueden variar. Su calibración confirma que el instrumento está operando dentro de sus especificaciones publicadas y también, en el caso de elementos no ajustables como cables o antenas, proporciona un conjunto de valores o factores que después son necesarios para inter-

Figura 1. CISPR 32 Clase B a 3 metros. LABORATORIO 1: FALLA (algunos picos sobrepasan el límite 3-4 dB)

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Figura 2: CISPR 32 Clase B a 3 metros. LABORATORIO 2: PASA (algunos picos están demasiado cerca del límite) .

pretar correctamente las mediciones realizadas con esa configuración de prueba. Cada calibración es una instantánea del rendimiento del equipo, que puede degradarse con el tiempo. Algunas veces los fabricantes realizan pruebas de CEM de un nuevo equipo en dos laboratorios distintos. Frecuentemente, los resultados de estas mediciones en laboratorios distintos son diferentes. Es usual preguntarse: ¿por qué aparecen estas diferencias en los resultados de las medidas entre laboratorios sobre todo en las emisiones radiadas?. Cuando un producto tiene unas emisiones que se sitúan justo en el límite que establece la norma, una pequeña variación es crítica, al provocar que un laboratorio informe que el equipo bajo prueba PASA la prueba y el otro laboratorio informe que FALLA la prueba. Ello ocurre cuando en un laboratorio medimos picos de 0 a -3 dB por debajo del límite y en el otro laboratorio, estos mismos picos con las mismas frecuencias, se miden con 0 a +3 dB por encima del límite. La figura 1 muestra los resultados de unas pruebas de emisiones radiadas de un equipo que FALLA por poco (laboratorio 1), al tener unos picos con unos pocos dB por encima del límite. La figura 2 muestra los resultados de unas pruebas de emisiones radiadas del mismo equipo con un PASA, pero realizadas en el laboratorio 2. Aunque el equipo PASA, los picos están muy cercanos al límite. En esta situa-

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ción con diferencias tan pequeñas en la medida es cuando puede haber discusión para determinar cual de las dos mediciones es la correcta. ¿Qué medidas son las correctas? En una situación como esta, es normal que al fabricante se le planteen dudas sobre los resultados de los ensayos y sobre los laboratorios escogidos. Debemos partir de la premisa de que ambos laboratorios han realizado correctamente los ensayos, han seguido los procedimientos acreditados y las directrices de la CISPR16 y tienen los equipos calibrados. No es el objetivo de este artículo dudar sobre las buenas prácticas de los laboratorios. El objetivo es aportar luz sobre los aspectos que tienen influencia en las medidas y pueden provocar esta discrepancia. Partimos también de la premisa de que el equipo ensayado es exactamente el mismo en ambos casos (no hay modificaciones), se han utilizado los mismos cables u otros accesorios, con la misma longitud y configuración, y se han dispuesto exactamente en la misma forma en ambos laboratorios. Es muy común que, especialmente los cables, sean diferentes entre dos medidas porque no se consideran parte del equipo y el fabricante no los conserva exactamente igual entre medidas. En primer lugar, y el aspecto más importante, es que el equipo está muy cerca del límite y las peque-

ñas variaciones son críticas. La mejor solución es mejorar el diseño del equipo para alejarse de los límites. Con un margen de seguridad de 5 dB (aceptable) o 10 dB (óptimo), las variaciones entre laboratorios no tienen, normalmente, ningún efecto. No obstante, es interesante entender porqué pueden surgir estas diferencias entre laboratorios. Para ello vamos a explicar lo que ocurre en esta situación, considerando varios parámetros que tienen incidencia en la realización de las medidas de emisiones radiadas. La incidencia en la realización de las medidas de emisiones conducidas es menor. En segundo lugar, es importante que el fabricante disponga de un juego de cables y/o accesorios de ensayos que se mantengan invariables entre los ensayos, ya sean investigativos o ensayos en laboratorios acreditados. Disponer también de un esquema claro de distribución física de los cables también ayudará a mantener invariable el “setup”. La incertidumbre de la medida Uno de los requisitos exigidos a cualquier laboratorio cuando quiere acreditar el ensayo de emisiones es el cálculo de la incertidumbre de medida. Muchas veces, este parámetro pasa desapercibido ante el usuario, pero es crítico en estas situaciones en que los valores medidos se sitúan muy próximos al límite. Es muy común tener incertidumbres de 3 o 4 dB en los ensayos de emisiones radiadas. El principal factor que provoca estos valores tan elevados reside en los métodos de validación de las cámaras semianecoicas. Estos parámetros son conocidos como la NSA (“Normalized Site Atenuation”: atenuación normalizada del lugar) (por debajo de 1 GHz) y la Site VsWR (“Voltage standing Wave Ratio”: Relación de onda estacionarias del lugar) (por encima de 1 GHz) y se definen en la norma CISPR16-1-4 Ed. 3.2:2017 en el momento de redactar este artículo. ¿Qué es la incertidumbre? En el uso ordinario, la palabra “incertidumbre” no inspira confianza. Es un parámetro, asociado con el resultado de una medición (por ejemplo, una calibración o prueba) que define el

Desarrollo Electrónico rango de los valores que razonablemente podrían atribuirse al valor medido. Cuando se evalúa la incertidumbre y se reporta de una manera específica, indica el nivel de confianza en que el valor se encuentra dentro del rango definido por el intervalo de incertidumbre. Normalmente, este valor es del 95% de confianza. ¿Cómo surge? Cualquier medida está sujeta a imperfecciones. Algunas de estas imperfecciones son debidas a influencias externas, como las de corto plazo: las fluctuaciones en la temperatura, la humedad y la presión del aire, o la variabilidad en el rendimiento del medidor. Repitiendo las mediciones mostrarán variaciones debido a estos factores. Otras imperfecciones surgen de las limitaciones prácticas de cómo se pueden hacer correcciones para los efectos sistemáticos como el conjunto de instrumentos de medida, la deriva de sus características entre calibraciones, el sesgo personal en la lectura de una escala analógica o la incertidumbre del valor de una norma de referencia. ¿Por qué es importante? La incertidumbre es una indicación cuantitativa de la calidad del resultado. Da una respuesta a la pregunta: ¿Qué nivel de confianza tiene el resultado medido? También permite a los usuarios del resultado evaluar su confiabilidad. Por ejemplo, en la comparación de resultados de diferentes fuentes, o con valores de referencia. Por esta razón, la confianza en la comparabilidad de los resultados puede ayudar a reducir las barreras al comercio. A menudo, un resultado se compara con un valor límite definido en una norma. En este caso, el conocimiento de la incertidumbre muestra si el resultado está dentro de los límites aceptables o no. Ocasionalmente, un resultado está tan cerca del límite que existe un riesgo, una vez que se ha tenido en cuenta la incertidumbre, que la propiedad medida pueda no estar dentro del límite y esto se debe tener en cuenta. Supongamos que un cliente realiza la misma prueba de emisiones radiadas en dos laboratorios, usando una misma muestra idéntica de su nuevo producto. ¿Debemos esperar que los dos laboratorios obtengan resultados idénticos? Hasta cierto punto sí. Cuando los resultados están cerca del límite de la norma seleccionada,

puede ser que un laboratorio indique un FALLA mientras que el otro indique un PASA. De vez en cuando, los organismos de acreditación deben investigar las quejas relacionadas con dichas diferencias. Esto puede implicar mucho tiempo y esfuerzo para todas las partes interesadas, lo que en muchos casos se podría haber evitado si el cliente hubiera tenido en cuenta la incertidumbre del resultado de cada laboratorio. Lógicamente, una incertidumbre menor indica que un laboratorio es más preciso que el otro. ¿Cómo se evalúa la incertidumbre? La incertidumbre es una consecuencia de las variables desconocidas y los límites a las correcciones para los efectos sistemáticos, y por lo tanto se expresa como una cantidad, es decir, un intervalo sobre el resultado. Se evalúa combinando una serie de incertidumbres. Los componentes se cuantifican mediante la evaluación de los resultados de varias mediciones repetidas, o por estimación basada en datos de registros, mediciones previas, conocimiento del equipo y experiencia de la medición. En la mayoría de los casos, los resultados de mediciones repetidas se distribuyen alrededor del promedio en la curva en forma de campana o “distribución normal”, en la que existe una mayor probabilidad de que el valor se encuentre más cerca de la media que de los extremos. La evaluación de las mediciones repetidas se realiza aplicando una fórmula matemática relativamente simple. Esto se deriva de la teoría estadística y el parámetro que se determina es la desviación estándar. Los componentes de incertidumbre cuantificados por medios distintos de mediciones repetidas también se expresan como desviación estándar. No obstante, las desviaciones no siempre se caracterizan por la distribución normal. Por ejemplo, solo es posible estimar que el valor de una cantidad se encuentra dentro de los límites (límites superior e inferior) con la misma probabilidad que se encuentra en cualquier lugar dentro de esos límites. Esto se conoce como una distribución rectangular. Hay expresiones matemáticas simples para evaluar la desviación estándar, y para otras distribuciones encontradas en las mediciones. En medidas de CEM

a veces se encuentra la distribución en forma de “U”. El método de combinar la incertidumbre de los componentes tiene como objetivo producir un enfoque realista en lugar de un enfoque pesimista de la incertidumbre combinada. Esto generalmente significa calcular la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de los componentes. La incertidumbre estándar combinada puede presentarse tal como está (el nivel de desviación estándar), o, por lo general, se presenta una incertidumbre expandida. Ésta es la incertidumbre estándar combinada multiplicada por lo que se conoce como un factor de cobertura. Cuanto mayor sea este factor, mayor será el intervalo de incertidumbre y, correspondientemente, cuanto mayor sea el nivel de confianza, el valor se encontrará dentro de ese intervalo. Para un nivel de confianza de aproximadamente el 95%, se utiliza un factor de cobertura de 2. Al presentar la incertidumbre, es importante indicar el nivel del factor de cobertura, el nivel de confianza, o ambos a la vez. En la práctica significa que si el valor medido por el laboratorio A es de 25 dBµV/m con una incertidumbre de ± 3 dB, el valor verdadero está comprendido entre 25 – 3 = 22 dBµV/m y 25 + 3 = 28 dBµV/m. Siguiendo este mismo razonamiento, si el valor medido en el laboratorio B es de 20 dBµV/m con una incertidumbre de ± 3 dB, el valor verdadero está comprendido entre 20 – 3 = 17 dBµV/m y 20 + 3 = 23 dBµV/m. Se puede ver que ambas medidas se solapan (22 y 23 dBµV/m) por lo que ambas medidas se consideran buenas. El problema se presenta cuando el límite de la norma ensayada se encuentra entre el valor “nominal” del laboratorio A y del laboratorio B, en un caso es un PASA y en otro un FALLA. Todos los laboratorios acreditados están obligados a participar en intercomparaciones. Una intercomparación consiste en que un mismo equipo es medido por un laboratorio de referencia y también es medido por todos los laboratorios participantes en las mismas condiciones. El equipo es devuelto al laboratorio de referencia tras cada medida efectuada por el laboratorio participante, y es vuelto a medir para detectar derivas y/o posibles averías. El resultado de la intercomparación es una tabla

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Figura 3. Ejemplo del resultado de intercomparación entre Laboratorios.

o gráfica donde se comprueba que el margen del valor medido con su incertidumbre de todos los laboratorios incluye el valor medido por el laboratorio de referencia. Así se comprueba que todos los laboratorios se solapan. La figura 3 muestra el resultado típico de una intercomparación. En ella se ve que el laboratorio LAB2 está fuera del margen, LAB1 y LAB8 están dentro del margen, pero el valor nominal -el punto- son los más diferentes. Lo ideal es que todos los laboratorios fueran como LAB4 o LAB6. Por tanto, el primer punto a comprobar es que las medidas de ampos laboratorios, teniendo en cuenta las incertidumbres, se solapan, aunque los valores nominales sean diferentes. Pero hay otros factores que pueden influir en la discrepancia entre las medidas de dos laboratorios o entre dos medidas del mismo laboratorio. El tiempo de la medida Es importante considerar el tiempo de la medida cuando se realizan medidas de emisiones para asegurar que se miden correctamente todas las emisiones con la suficiente precisión. Tanto el detector de Quasi Pico como el detector de promedio (la media) requieren un tiempo relativamente largo para que su salida se estabilice en cada frecuencia de medición. Cuando se está midiendo un amplio rango de frecuencias, el método convencional es escalonar el receptor a un tamaño de paso de alrededor de la mitad de su ancho de banda de medición (filtro de medida RBW (Resolution Bandwith): 9 kHz, 120

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kHz o 1 MHz), para cubrir el rango completo sin espacios. Para una exploración completa de la medición de todo el rango de frecuencias, el tiempo empleado viene dado por: T = (intervalo de frecuencia / tamaño de paso) x tiempo de permanencia por frecuencia de punto El tiempo de permanencia depende de las constantes de tiempo de cada detector definidas en la norma y que pueden llegar a ser de hasta 1 segundo en el caso del detector de Quasi Pico. En estas circunstancias, medir un amplio rango de frecuencias con este detector implicaría dedicar alrededor de 1 hora en emisiones conducidas (150 kHz-30 MHz) por línea de red (Línea y Neutro) y aproximadamente 5 ½ horas para un barrido de 30 MHz a 1 GHz en una sola polaridad de la antena. Si tenemos en cuenta que debemos medir varias líneas de red (conducidas) o dos polaridades (radiadas en orientación vertical y horizontal) y maximizar las emisiones rotando la mesa y moviendo la antena entre 1 y 4 metros, es fácil entender que el tiempo necesario para hacer una medida completa es extremadamente largo. Hay que buscar una alternativa razonable a este procedimiento. La alternativa razonable se basa en la propia definición de los detectores utilizados. Debido a como están definidos en la familia de normas CISPR16, una medida utilizando el detector de pico siempre será mayor o igual que la misma medida utilizando el detector de Quasi Pico. A su vez, esta misma medida con el detector de Quasi Pico siempre será mayor o igual que la medida con el

detector de promedio. Si el pico a medir es de amplitud constante, también conocido como CW, los valores de todos los detectores serán iguales. Si el pico es pulsante, es decir, que no está de forma permanente, pero aparece repetitivamente, el valor del Quasi Pico y promedio se alejan del valor de pico (siempre menores) en función de la duración y frecuencia de repetición. Esto es así porque cuando se definieron estos detectores se buscaba penalizar más las interferencias “permanentes” y menos las “intermitentes”. Este comportamiento nos permite utilizar el detector de pico, mucho más rápido que el detector de Quasi Pico, para hacer barridos en tiempos reducidos detectando las zonas problemáticas y medir únicamente con los detectores “lentos” de Quasi Pico y promedio únicamente donde realmente es necesario. De esta forma se consiguen tiempos de ensayo razonables, de unos 20 minutos por barrido en emisiones radiadas de 30 MHz a 1 GHz, ya que uno de los factores que inciden en el coste de los ensayos es el tiempo necesario para realizar el ensayo. Esta es una aproximación clásica basada en los detectores originales. La evolución de la tecnología ha modificado este panorama introduciendo nuevos detectores (RMS) o modificando alguno (promedio) y, por otro lado, los receptores actuales disponen de detectores de promedio mucho más veloces. Con esta estrategia podemos ir más rápido, pero existe el peligro de ir demasiado rápido y no capturar las emisiones fluctuantes. Las normas indican tiempos de medida mínimos o, lo que es lo mismo, velocidades de barrido máximas, pero es imposible establecer un tiempo de medida óptimo que funcione con todos los EBP posibles. Si el pico es constante o tiene una frecuencia de repetición alta es muy fácil detectarlos, pero si la frecuencia de repetición es baja ya no lo es tanto. Se puede dar la circunstancia de que el pico no esté presente cuando el receptor está midiendo esa frecuencia en concreto y no detectarlo. Cada EBP tiene su tiempo de medida óptimo y sería aconsejable algún tipo de medida previa que nos permitiera detectar la presencia de estos picos fluctuantes y actuar en consecuencia.

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Figura 4. Emisiones radiadas a 3 metros o a 10 metros de distancia entre la antena y el equipo bajo prueba (EBP).

Las nuevas técnicas de medida que han aparecido recientemente, como las medidas en el dominio del tiempo, permiten realizar medidas mucho más rápidas, reduciendo el riesgo de perder estos picos fluctuantes. Por poner un ejemplo de órdenes de magnitud, un barrido de emisiones conducidas entre 150 kHz y 30 MHz que con el detector de pico y un receptor clásico puede durar del orden de 5 minutos, se puede reducir con estas técnicas a menos de 100 ms, lo que nos permitiría realizar 10 barridos en 1 segundo o 600 barridos en 1 minuto. Estas técnicas de medida en el dominio del tiempo tienen otras ventajas, pero no es el objetivo de este artículo. Las emisiones radiadas medidas a 3 y 10 m. Para medir las emisiones radiadas ¿Debemos realizar la prueba a 3 o a 10 metros de distancia entre la antena y el EBP (Equipo Bajo Prueba)? Esto depende de la norma y en algunos casos del tipo de equipo. Algunas normas indican los límites a 3 metros, otras solo indican los límites a 10 metros y otras tienen los límites a 3 y a 10 metros. Los datos extrapolados de 3 metros se pueden usar para demostrar el cumplimiento de varias normas. Siempre se recomienda realizar pruebas a la distancia especificada en la norma correspondiente si hay disponibles cámaras anecóicas para 3 o 10 metros. La medida a la distancia especificada por la norma garantiza que podamos evitar los errores que pueden resultar de la medida a una distancia más cercana. Aunque algunas normas permiten extrapolar

datos de emisiones radiadas a una distancia diferente, muchas veces el nivel de las emisiones radiadas no coincide con el nivel calculado. Al realizar medidas a una distancia menor de la especificada, se corre el riesgo de cometer errores en la medida de las emisiones y de aceptar productos con un resultado de PASA o FALLA incorrectos. Las mediciones de emisiones radiadas siempre deben indicar la distancia horizontal desde el EBP hasta la antena receptora. Esta distancia horizontal, puede ser de 1, 3, 5, 10 o 30 metros. Las dos distancias más usuales en las normas son 3 y 10 metros en el sector industrial (figura 4). En la automoción, la aeronáutica y el sector militar es más común usar la distancia de 1 metro. La aplicación de las mediciones a 3 metros es cada vez más frecuente. Se pueden realizar mediciones a 3 metros en un sitio de prueba de área

abierta (OATS: Open Area Test Site) o, más usualmente, en una cámara semi-anecoica de 3 metros debido a los niveles electromagnéticos ambientales externos cada vez más altos. Muchos expertos técnicos consideran que la distancia de medición de 10 metros es el “estándar de oro” de la medición de emisiones radiadas. Las mediciones a 10 metros también se realizan en los sitios de prueba de área abierta (OATS) y en cámaras semi-anecóicas. La distancia de la antena al EBP de 10 metros permite utilizar una mesa giratoria más grande y, por lo tanto, se puede medir productos más grandes. Las cámaras de 3 metros se han popularizado debido al altísimo coste de las cámaras semianecoicas de 10 metros. Si una cámara de 10 m puede ser la distancia ideal, su coste fácilmente duplica o triplica el coste de una cámara de 3 m, que ya tiene un alto coste. Por otro lado, las dimensiones físicas de la cámara suponen una limitación importante en su instalación. Una primera aproximación de las dimensiones de una cámara consiste en pensar en la elipse libre de superficie reflejante que aparece en la norma CISPR11 (figura 5). Es evidente que una cámara de 10 m requiere de un mayor espacio y de mucho más material absorbente al tener más superficie que cubrir, por lo que el coste aumenta según una relación de 3 veces. Por otra parte, la contaminación del espectro radioeléctrico actual prácticamente invalida la posibilidad de utilizar un OATS (Open Area Test

Figura 5. Elipse definida en la CISPR11.

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Desarrollo Electrónico Site), por lo que la utilización de una cámara semianecoica para disponer de un ambiente radioeléctrico limpio es casi obligatorio. Una vez más, la solución es un compromiso entre la solución ideal y la solución factible o viable. La teoría 1 / d El paso de una distancia de medida a otra está basado en la teoría de caída de la distancia inversa (también llamada teoría 1 / d), asume usar una fuente de EMI eléctricamente pequeña en un entorno de espacio libre (campo libre) y estando siempre en condiciones de campo lejano. En la zona de campo lejano la intensidad de campo electromagnético se reduce con la inversa de la distancia (1/d). El nivel de emisiones radiadas en estas circunstancias a 3 m es 10 dB más alto que a 10 m. Por este motivo, los límites a 3 m se obtienen sumando 10 dB al límite a 10 m. En general, estas dos condiciones no siempre se cumplen en una medida típica de CEM. La mayoría de los productos tienen un tamaño que no permite ser considerados una “fuente eléctricamente pequeña” y las instalaciones de medida se alejan de las condiciones ideales cuando la distancia disminuye. Hay que tener en cuenta que en las dimensiones del equipo también se deben incluir los cables de conexión. El riesgo de acercarse al EBP es que la antena receptora puede situarse en el entorno del campo cercano del EBP. Cuando esto sucede, hay varias distancias y frecuencias según el tamaño y las fuentes internas del producto, en las que la predicción de las reducciones de energía electromagnética con la fórmula de la caída de la distancia inversa (factor de distancia de 1 / d) no funciona correctamente. La curva de reducción de campo de la distancia inversa (1 / d) puede funcionar para una pequeña fuente de EMI cuando la antena está en el “campo lejano” de la fuente. Históricamente, se ha utilizado en el rango de frecuencias de 30 MHz a 1000 MHz independientemente del tamaño de la fuente de EMI. Las antenas típicas usadas en medidas de CEM suelen ser antenas híbridas, es decir, una combinación

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de una antena logo-periódica y de una antena bicónica en una sola antena. La gran ventaja es que con una sola antena se puede medir desde 30 MHz hasta 6 GHz sin necesidad de cambiar de antena. Estas antenas tienen dimensiones aproximadas de 1,8 m de largo por 1,7 m de ancho (en media) y se calibran según el método SSM de 30 MHz a 1000 MHz, a 10 m de distancia y sólo en polarización horizontal. Sí, únicamente a 10 m de distancia y únicamente en polarización horizontal, aunque las antenas se utilicen para hacer medidas a 3 m y medidas en polarización vertical. Este método está definido en la norma CISPR16-1-6:2014/AMD1:2017 que es la norma que define cómo se deben calibrar las antenas que se van a usar para medir perturbaciones radiadas según las normas industriales. Las antenas para medidas según normas militares se calibran según otras normas. Pero, por otro lado, especifica que la distancia mínima entre antenas durante la calibración es de 2λ, lo que en cierta manera contradice la distancia impuesta de 10 m ya que 2λ a 30 MHz corresponden a 20 m. La misma norma aclara que a pesar de que esta regla no se cumple para el rango de 30 a 60 MHz, los errores debidos a los acoplamientos mutuos entre las antenas son “admisibles”. La norma CISPR16-1-6 nos está diciendo que a 10 m la presencia de una antena (o estructura metálica) de estas dimensiones induce un error de medida en la banda de 30 a 60 MHz. Cuando acudimos al laboratorio, la antena de medida sigue siendo la misma y la antena de calibración la sustituimos por el equipo a ensayar. Si el equipo a ensayar es del tamaño de un móvil y funciona a baterías, el acoplamiento mutuo será despreciable. Pero ¿qué pasa si nuestro equipo es un armario metálico de 1,5 m de ancho por 2 m de alto? Es evidente que el acoplamiento con la antena de medida no será despreciable y, si las medidas se realizan a 3 m en lugar de a 10 m, los acoplamientos serán mayores y hasta frecuencias superiores de 60 MHz. La buena noticia es que, al seguir todos los laboratorios los mismos criterios y tener calibradas las antenas a 10 m según la CISPR16-1-6, todos cometen el mismo “error” sistemático. Es importante comprender que si

todo el mundo sigue los mismos criterios de medida (familia de normas CISPR16) todos medirán igual de bien o igual de mal, pero medirán lo mismo y las medidas serán comparables. Ese es uno de los objetivos primordiales de los comités de normalización, establecer métodos comunes y fiables (hasta donde se pueda) para que las medidas sean comparables entre laboratorios. A lo largo de los años, se han escrito varios documentos técnicos que abordan el tema de la reducción del campo con la distancia inversa (1 / d) junto con los criterios de campo cercano y campo lejano. Por razones de menor coste y menor espacio necesario para su instalación, hay una clara tendencia a usar cámaras de 3 metros. Algunos autores sugieren aplicar un factor de corrección para mejorar la medida de emisiones radiadas a 3 metros. Sería un factor que debería depender de la frecuencia. El tamaño del equipo en relación con la frecuencia El tamaño de un equipo “eléctricamente pequeño” puede definirse como pequeño en tamaño físico y pequeño en relación con la longitud de onda λ (λ= C/f, C: velocidad de la luz, f: frecuencia). La norma CISPR 11 / EN 55011 define “equipo pequeño” como: “equipo, ya sea colocado sobre una mesa o posicionado en el suelo, que, incluidos sus cables, se ajusta a un volumen de prueba cilíndrico de 1,2 m de diámetro y 1,5 m de altura sobre el plano del suelo” Definir el tamaño pequeño en relación con la longitud de onda es más complejo. Por debajo de 30 MHz, las longitudes de onda son 10 metros o más, por lo que casi todo es eléctricamente pequeño. De 30 a 300 MHz, λ varía de 10 metros a 1 metro. Por encima de los 300 MHz, la λ es de 1 metro o menos y la mayoría de los productos comienzan a parecer grandes en comparación con la longitud de onda. La mayoría de las mediciones en el rango de las frecuencias de 30 MHz a 1000 MHz se realizan en un entorno reflexivo (figura 6). El entorno reflexivo se debe principalmente al plano de tierra metálico situado entre el EBP y la antena receptora.

Desarrollo Electrónico onda sustancialmente plana (onda electromagnética), pero varían considerablemente de un punto a otro. A 30 MHz, el campo lejano comienza a 5 metros del EBP para ½ λ, a 10 metros a una λ, a 20 metros a 2λ y a 30 metros a 3λ. A 100 MHz, el campo lejano comienza a 3 metros para λ, a 6 metros para 2 λ y a 9 metros para 3λ. A 300 MHz, el campo lejano comienza a 1 metro para λ, a 2 metros para 2λ y a 3 metros para 3λ. Conclusiones Figura 6. Onda reflejada en una cámara semi-anecoica.

Cuando un equipo es eléctricamente pequeño, la radiación tiende a ser omnidireccional, es decir, que emite ruido electromagnético por igual en todas las direcciones del espacio. Haciendo una analogía, es como una bombilla incandescente que emite luz en todas direcciones. Cuando el equipo ya no se puede considerar eléctricamente pequeño, la radiación empieza a no ser omnidireccional y se concentra en alguna dirección particular del espacio. Volviendo al símil lumínico, se empieza a convertir en una linterna que alumbra mayoritariamente en una dirección. Al acercar el EBP a la antena, la geometría de medida es diferente y el mismo “rayo” que antes se reflejaba en el plano de tierra e incidía en la antena ahora ya no lo hace. Si el equipo es eléctricamente pequeño y emite de forma omnidireccional, habrá otro “rayo” de la misma potencia que cumplirá la condición geométrica de rebote e incidencia en la antena, pero a medida que el equipo deja de emitir de forma omnidireccional ya no se puede asegurar que suceda lo mismo. Para un producto de sobremesa, el tamaño máximo de una mesa típica de laboratorio es de 1,5 por 1 metro y tiene una altura de 0,8 metros. A 30 MHz, este tipo de producto de mesa para una mesa típica sería pequeño frente a una λ de 10 metros. A 300 MHz, cualquier producto del tamaño de la mesa es equivalente en tamaño a la λ de 1 metro. A 600 MHz, cualquier producto del tamaño de la mesa es de dos a tres veces el tamaño de la λ de 0,5 metros.

Los productos de pie suelen tener una altura aproximada de dos metros y un metro de ancho. Nuevamente, una λ de 2 metros comienza a 150 MHz, por lo que el producto es “relativamente pequeño” por debajo de esa frecuencia y “relativamente grande” por encima. A 300 MHz, el ancho del producto sería comparable a una λ y la altura sería equivalente a 2λ. Por lo tanto, un producto electrónico típico (un ordenador portátil) que tiene una dimensión de 0,3 x 0,25 metros puede ser pequeño por debajo de los 300 MHz (λ = 1 metro), pero definitivamente no es pequeño en relación con la λ por encima de los 300 MHz (λ menor o igual a 1 metro). Cuando el EBP es “pequeño”, estamos en un “espacio libre” y en una zona de campo lejano del EBP y la regla 1 / d funciona razonablemente bien. Pero ¿qué es el campo lejano y el campo cercano? La zona de campo lejano es la región del campo de una antena donde la distribución del campo angular es esencialmente independiente de la distancia desde la antena. En esta región (también llamada región del espacio libre), el campo tiene un carácter predominantemente de onda plana, es decir, una distribución localmente uniforme de la intensidad del campo eléctrico y la intensidad del campo magnético en planos transversales (90º) a la dirección de propagación (onda electromagnética). La zona de campo cercano es una región que generalmente está cerca de una antena u otra estructura radiante, en la que los campos eléctrico y magnético no tienen un carácter de

A veces es difícil entender que dos laboratorios distintos den resultados distintos en un mismo equipo en las medidas de emisiones conducidas y radiadas. Se han explicado las razones por la que se obtienen resultados distintos en procesos de medida correctos por parte de los dos laboratorios. La incertidumbre es un parámetro inevitable de cualquier medición y comienza a importar cuando los resultados están cerca de un límite específico. Una evaluación adecuada de la incertidumbre es una buena práctica profesional y puede proporcionar a los laboratorios y clientes información valiosa sobre la calidad y confiabilidad del resultado. En los resultados de las medidas también afecta el tiempo de medida, la distancia entre el equipo bajo prueba y la antena (3 o 10 metros) y el tamaño del EBP. Se ha visto que las medidas de CEM son complejas y que es muy importante seguir los mismos criterios para que las medidas sean comparables entre laboratorios. Admitir medidas a 3 metros de distancia es una forma de reducir costes y tener más oferta de laboratorios de medida de CEM disponibles. Pero también hemos visto que, especialmente para productos voluminosos, los resultados pueden ser distintos a 3 metros y a 10 metros. Hay numerosos factores que pueden hacer que dos medidas realizadas en dos laboratorios sean diferentes, pero ello no implica que uno de los laboratorios lo hace incorrectamente. Es importante realizar las medidas con la misma configuración del “setup”, sin cambiar nada en el propio EBP, incluyendo sus cables y accesorios.

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Desarrollo Electrónico

REFERENCIAS • Daniel Hoolihan, “Radiated Emission Measurements at 1/3/5/10/30 Meters”, May 2010, Item Media • Mohd Erdi Ayob, Jumadi Abdul Sukor and Mohd Zarar Mohd Jenu, “An Overview on The Measurement Uncertainty Evaluation Of Electromagnetic Compatibility Test”, ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, June 2016. • Mark Anslow and Dave Cullen, “Problems That Can Arise in a Working EMC Laboratory, and How Pre-test Verifications Can Help”, IN COMPLIANCE, March 2014 • Bruce Archambeault and Colin E. Brench, “Reducing Measurement Uncertainty In EMC Test Laboratories”, ITEM 1999 • “Measurement Uncertainty”, UKAS (United Kingdom Accreditation Service). • Herman Garlan, “FCC IMPROVES SPECTRUM UTILIZATION THRU USE OF PART 15”, IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility, IEEE 73 CHO 751-8 EMC, June 20-22, 1973. • H. F. Garn, E. Zink, and R. Kremser; “Problems with Radiated-Emission Testing at 3 m Distance According to CISPR 11 and CISPR 22,” 1993 IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility, August 1993. • Christopher l. Holloway and Edward F. Kuester, “Modeling Semi-Anechoic Electromagnetic Measurement Chambers,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, Vol. 38, No. 1, February 1996. • CISPR16-1-4:2010/AMD2:2017 Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods - Part 1-4: Antennas and test sites for radiated disturbance measurements • CISPR16-1-6:2014/AMD1:2017 Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods - Part 1-6: Radio disturbance and immunity measuring apparatus - EMC antenna calibration • Deepak Kumar and P.Sudhakar, “Inter Laboratory Comparison (ILC) of Conducted Emission Measurements”, IEEE Electromagnetic Compatibility Magazine, 3rd quarter 2018, Volume 7, Number3

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