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Últimamente me encuentro en bastantes ocasiones con gente con las mismas confusiones respecto al conexionado de puertos serie. Las confusiones vienen casi siempre con equipos “cable serie replacer”. Es decir, uno tiene un equipo que puede controlar perfectamente con un cable serie desde su PC y, por la razón que sea, normalmente por ahorro de costes de ahorro de cableado o desplazamientos, pretende controlarlo sin cables de manera telemática.
 
Para este tipo de “cable serie replacer” se suele usar radio módems en las bandas ISM  (ya sabéis, bandas libres, sin necesidad de pagar licencias por su uso) a 868MHz o 2.4GHz. Estos equipos permiten enlaces de varios cientos de metros o incluso kilómetros. Si se pretende realizar un enlace vía GSM pues obviamente se usan módems GSM (TC65T, MTX65, MTX63, …) ó GPRS (por ejemplo, con un MTXTunnel o MTXTunnelAdvanced).
 
 
¿Qué cable serie utilizar entre el módem y el equipo a controlar?
 
Básicamente tenemos 2 tipos de equipos RS232. Por un lado un DTE (Data Terminal Equipment, o Equipo Terminal de Datos) y DCE (Data Communication Equipment, o Equipo de Comunicación de Datos).
 
Un PC es un DTE. Un módem es un DCE. Una estación metereológica suele ser un DCE, un sensor de temperatura suele ser un DCE, …
 
Es decir, cuando controlamos vía cable un equipo con nuestro PC, normalmente usamos un cable serie DTE-DCE. Si llegado el caso queremos, como decía antes, necesitamos substituir el cable serie por un módem (que un equipo DCE) no podremos usar el mismo conexionado para el cable serie que el que el que teníamos con el cable DTE-DCE. Necesitaremos usar un cable DCE-DCE.
 
A continuación pongo las distintas combinaciones de pin-out para los distintos tipos de cables RS232 que podáis llegar  a necesitar.
 

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Hay equipos electrónicos por los que no siento demasiada motivación, sin embargo, contrariamente, disfruto mucho trabajando con todos los dispositivos relacionados con las comunicaciones, dispositivos cuya misión fundamental es llevar información de un punto otro. Pues bien, hoy voy a introducir un nuevo sistema de comunicaciones diferente a todos los que estáis acostumbrados a ver por aqui como son bluetooth, zigbee, sistemas RF868MHz, 802.15.4, wifi, módems/módulos GSM/GPRS/UMTS … Vamos a ver un sistema que para la mayoría va a ser algo nuevo: las comunicaciones vía satélite. Hoy voy a poner una introducción al sistema satelital de Orbcomm.

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Hace ya bastante tiempo puse algunos artículos sobre modulitos zigbee, los ahora llamados XBee ZB de Digi, (distribuida por Matrix en España). Hoy voy a comentar un nuevo modulito (en realidad tiene ya unos meses) similar a los Xbee que vimos en su día, pero en esta ocasión para la banda de 868MHz (recordad que los zigbee de digi trabajan a 2.4GHz).
 
El módulo en cuestión se llama Xbee PRO 868. Es pin a pin compatible con el resto de modulitos Xbee, aunque no es zigbee ni admite repetidores. Es un módulo pensado para comunicaciones punto-punto o punto-multipunto pero con una característica destacable, el largo alcance.

 
Hoy me voy a centrar en esta característica, en concreto en un “white paper” que han publicado los de Digi respecto a las pruebas de alcance que han hecho con estos modulitos. Y es que algo que a todos nos gusta tener como referencia cuando empezamos un diseño con equipos de comunicaciones de radiofrecuencia es  ¿cuánto alcance tiene realmente? ¿alguien ha comprobado la máxima distancia de un enlace? ¿cómo lo ha hecho exactamente y qué elementos (antenas, …) ha utilizado?
 
Pues bien, aquí pongo las pruebas de alcance que han hecho los chicos de Digi con los XBee PRO 868 y que yo os pongo aquí gustoso para vuestro uso y disfrute.
 
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El lector de este blog que use habitualmente dispositivos RF sabrá que una de las características más importantes de cualquier dispositivo de transmisión / recepción RF es el alcance de las comunicaciones.

En el catálogo de cualquier fabricante de módulos RF, como pueden ser Maxstream, Coronis, Jennic, Nordic, etc, etc, etc encontraréis que siempre se indica la máxima distancia a la que se pueden comunicar un equipo emisor y receptor.

Los datos que nos indican en los catálogos son ciertos, pero tenemos que saberlos interpretar para no llevarnos sorpresas desagradables. Los datos proporcionados por los fabricantes de alcance máximo RF son siempre bajo ciertas condiciones idóneas. Estas condiciones idóneas son básicamente:

1.- Utilización de antenas correctas. No vale utilizar una antena de 868Mhz para un dispositivo de 2.4Ghz.
2.- Ausencia de condiciones climatológicas adversas (en el caso de comunicaciones outdoor (exteriores)).
3.- Visión directa entre dispositivos radio, es decir, sin obstáculos entre medio.
4.- Altura correcta donde se colocarán las antenas para respetar la primera zona de Fresnel.

Es este importantísimo punto nº4, relativo a las zonas de Fresnel, un tanto desconocido, es del que voy a hablar un poco.
 
 
¿Y qué son las zonas de Fresnel?

Hablando un poco académicamente “zona de Fresnel se le llama al volumen de espacio entre emisor y receptor RF de manera que el desfase entre las ondas en dicho volumen no supere los 180º.”  Uffffff

Es decir, cuando transmitimos algo en tierra (es decir, no estamos en el espacio) tenemos rebotes en el suelo. Los rebotes pueden contribuir positivamente a la recepción de la señal en el caso de que lleguen en fase y negativamente si llegan en contrafase.

Fresnel definió una zona que hay que tener en cuenta además de tener, como indicaba en el punto 3), visibilidad directa entre antenas. Realmente definió una serie de zonas. La zona 1 contribuye positivamente a la propagación de la onda, la segunda negativamente, la tercera positivamente, la cuarta negativamente, y así sucesivamente. Es decir, las impares contribuyen positivamente y las pares negativamente. Además, la primera zona concentra el 50% de la potencia de la señal  por lo que debemos procurar que llegue lo más integra posible al receptor.
 
 
¿Y cómo puedo llevar a la práctica la teoría de Fresnel para conseguir el máximo alcance de mis dispositivos RF?

Pues es sencillo. Debemos mantener despejado, al menos, el 80% de la primera zona de Fresnel. Fijémonos en el siguiente dibujo:

En color gris se representa a la primera zona de fresnel. Es decir para conseguir comunicarnos a una distancia D con una señal portadora de frecuencia f, debemos conseguir que la altura r de la primera zona de Fresnel (o al menos el 80% de r) esté libre de obstáculos. 

O visto desde otro escenario, imáginemos que estamos en el desierto en ausencia de cualquier tipo de edificio, árbol u obstaculo entre emisor y receptor. El fabricante nos dice que el alcance máximo de un dispositivo son X metros. ¿Cual es la distancia respecto al suelo a la que hemos de colocar las antenas para conseguir no entorpecer al menos el 80% de la primera zona de fresnel y conseguir el máximo alcance?

Pues si aplicamos la fórmula de ahí arriba (D en Km, r en metros, f en Ghz) nos sale que si un fabricante nos dice que la distancia máxima de su dispositivo que trabaja por ejemplo a 2.4Ghz es de:

300 metros, implica que las antenas tienen que estar como mínimo a 2.45 metros de altura respecto al suelo.
1.6 kilómetros, implica que las antenas tienen que estar por lo menos a 5.65 metros de altura respecto al suelo.
8 kilómetros, implica que las antenas tienen que estar por lo menos a 12.64 metros de altura respecto al suelo.
16 kilómetros, implica que las antenas tienen que estar por lo menos a 17.88 metros de altura respecto al suelo.

Espero que encontréis de utilizadad este post para vuestros diseños RF

Este es un breve artículo para quien le interese optimizar sus dispositivos Wifi, entre ellos, por supuesto y principalmente, los Routers WiFi ADSL que tenemos todos en casa u oficina.
 
Como podéis ver en vuestro router de casa, siempre que sea WiFi claro, podéis elegir entre 11 canales. El espectro en frecuencia para cada uno de los canales WiFi, que como sabéis trabaja en la banda de 2.4Ghz, puede representarse por el siguiente gráfico:

Como véis únicamente los canales 1, 6 y 11 tienen los lóbulos principales no superpuestos.
 

¿Esto que implica?

Pues implica que en el caso de que tú estés trabajando en tu casa con el canal1 y tu vecino con el canal6 no habrá colisiones, es decir, no habrá que hacer reintentos de envíos de paquetes, lo que se traduce que las comunicaciones wifi serán mucho más rápidas.
 

¿Y cómo elegir el canal óptimo?
 
Como consejo decir que muchos routers por defecto trabajan en el canal 1 y nadie lo suele cambiar. Es muy fácil ver comunidades de vecinos enteras (como la mía) con 6 ó 7 redes wifi todas trabajando en el mismo canal 1 “dandose codazos” para poder enviar paquetes.

Yo tengo configurado mi router en el canal 11 donde nunca está trabajando ningún otro router (ni tampoco me afectan los armónicos de los que están utilizando el canal 1, la mayoría) y por lo tanto no tengo colisiones con las redes de los vecinos y puedo navegar plácidamente.

Espero que os sea útil este pequeño artículo.

En muchas ocasiones podemos tener la necesidad de desarrollar un sistema para transmitir y recibir información vía radio, sobre todo en entornos en los cuales no es posible la comunicación por cable. Las normativas y regulaciones actuales de la Unión Europea no nos permiten utilizar a nuestro antojo cualquier frecuencia y cualquier potencia de transmisión. Para operar en la mayoría de las bandes de frecuencia se precisa de una licencia.

Sin embargo existen unos pequeños rangos de frecuencia para los cuales no es preciso operar con licencia, siempre y cuando se respeten las máximas potencias de transmisión para cada una de las denominadas bandas libres.

Si pretendemos desarrollar / utilizar un sistema radio sin licencia y operar dentro de la Unión Europea, deberemos atenernos a las bandas y potencias de transmisión de la siguiente tabla.