Nuevos enfoques para mejorar la integración de antenas en dispositivos IoT

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Uno de los retos que enfrentan los fabricantes de dispositivos IoT es proporcionar las capacidades de conectividad que demandan los clientes. Están surgiendo nuevos casos de uso de tecnologías Internet of Things en muchas industrias, y cada empresa está adoptando su propio enfoque en los que se refiere a la tecnología de conexión, aunque sea para un uso muy similar. Por ello, los fabricantes OEM de dispositivos IoT se encuentran que para un mismo dispositivo deben integrar diferentes estándares inalámbricos, que van desde los tradicionales WiFi y Bluetooth a la conectividad 4G/5G y otros estándares de radiofrecuencia.

Al mismo tiempo, los fabricantes de antenas inalámbricas para dispositivos están viendo un nuevo mercado, más allá de los dispositivos tradicionales, y están explorando las nuevas tecnologías de radiofrecuencia para el ámbito IoT. Los analistas de ABI Research calculan que para 2025 los envíos de antenas destinadas a las diferentes categorías de dispositivos IoT ascenderán a más de 7.000 millones, triplicando la cantidad actual. En este tiempo los OEM dedicados al ámbito de Internet of Things se enfrentarán a grandes retos que abarcarán desde la fase de diseño hasta la comercialización final de sus productos, ya que todavía no está claro qué tecnologías se asentarán en los diferentes entornos IoT.

Como explica Tancred Taylor, analista de investigación de dispositivos y hardware de IoT en ABI Research, las antenas son la causa más común de fallas a la hora de crear un dispositivo IoT, por lo que la elección del diseño es vital para garantizar las capacidades de conectividad de estos aparatos, y si es válido para trabajar con fiabilidad con las tecnologías de red a las que está destinado. Y esto es un problema porque los entornos reales presentan numerosas condiciones desfavorables para la conexión, tanto por la infraestructura de los edificios y equipos como por otros factores que pueden generar interferencias en las comunicaciones o una disminución de la velocidad.

Taylor dice que, “hay docenas de factores que impactan el rendimiento operativo en la vida real, como la proximidad al metal o al cuerpo humano, la interferencia de las ondas circundantes en entornos congestionados por RF, la obstrucción del tráfico vehicular u otros objetos, o la desintonización de otros componentes electrónicos en un dispositivo. Si la antena no está diseñada e integrada correctamente al comienzo del proceso, es muy probable que un OEM encuentre costos más altos, demoras e incluso fallas en el producto en la etapa de certificación”.

Por ello, los fabricantes de dispositivos están reforzando su colaboración con los fabricantes de antenas para mitigar los posibles problemas desde la fase de diseño, y las antenas se están viendo cada vez más como un componente que forma parte de un todo, y no tanto como un elemento independiente que se supone que funcionará según las especificaciones, independientemente de cómo encaje en el conjunto.

Por otro lado, los expertos explican que están surgiendo nuevas oportunidades para los proveedores de estos componentes, que además de las propias antenas están empezando a ofrecer software y servicios vinculados a su capacidad de conexión. Opinan que esto ganará en complejidad a medida que se expandan los estándares de red de radiofrecuencia y que se amplíe el espectro de radio disponible para usos IoT.

Como ejemplo ponen a la empresa española Ignion, responsable de crear la Antena Virtual, que el año pasado alcanzó unos envíos de más de 25 millones de unidades. Esta compañía fabrica antenas de banda ancha que funcionan en todas las frecuencias del rango de los 689 a 10.500 Megahercios. Su tecnología cambia el enfoque de la integración de la antena desde el punto de vista tradicional de un componente más, a una red de adaptación comparativamente simple, que puede reducir la complejidad, la selección del tipo de antena y el tiempo de integración para la fabricación de dispositivos IoT. Según los expertos de ABI Research, esto aborda de lleno las preocupaciones de los farbicantes OEM sobre el diseño de radiofrecuencia en sus productos IoT.

Taylor afirma que “los diseños de IoT están evolucionando para incorporar más radios, miniaturizar dispositivos y reducir el consumo de energía. Hay una gran cantidad de OEM operando en el espacio IoT, y muchos llegan a grandes volúmenes, mientras que muchos otros experimentan con productos de menor escala”.  En este ecosistema en evolución, considera que es crítico simplificar el diseño de componentes de radiofrecuencia, lo que abre nuevas posibilidades para los fabricantes de antenas que quieran cambiar la forma de relacionarse con sus clientes para mejorar los dispositivos y ampliar su mercado.