Soluciones de conectividad inteligentes para la revolución de dispositivos ponibles
Samir Vasavda es ingeniero de aplicaciones de campo. Posee cuatro patentes estadounidenses y asistió a la Universidad de Carolina del Norte, Charlotte, para obtener una Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica (MSME). Trabaja en nuestra oficina de Menlo Park en Silicon Valley, California.
Frecuencia cardíaca, calorías quemadas, número de horas de sueño, número de pasos dados: si eres un ingeniero, un amante de los gadgets o una persona impulsada por los datos que quiere vivir una vida saludable, es posible que ya estés usando Nike FuelBand, Jawbone Up o un dispositivo de tipo Fitbit para hacer un seguimiento de tu nivel de actividad. Probablemente hayas escuchado la noticia de que Facebook paga $2 mil millones para comprar una compañía de realidad aumentada llamada Oculus, e Intel gasta más de $100 millones para comprar Basis, que es una compañía que fabrica un reloj que rastrea el ritmo cardíaco, la velocidad, el sueño y otros parámetros. Google Glass ya está en manos de muchos desarrolladores, y Google ha anunciado Android Wear. Samsung tiene una segunda versión del reloj Galaxy Gear. Apple anunció recientemente un reloj inteligente (Apple Watch) que se lanzará a principios de 2015.
Motorola ya ha lanzado su reloj inteligente Moto 360 recientemente. ¿Qué tal un reloj Pebble? Microsoft Band es un nuevo dispositivo ponible que competirá con otros en el mercado.
Se acerca la era de los dispositivos ponibles inteligentes
El mundo de la tecnología está pasando por otra transformación. Pasamos de computadoras centrales a computadoras personales de escritorio en aproximadamente dos décadas, de computadoras de escritorio a computadoras portátiles en una década más o menos, y de computadoras portátiles a teléfonos inteligentes y tabletas en menos de una década.
Otra revolución se está gestando, y lo más probable es que tarde menos de una década en suceder. Son los dispositivos ponibles inteligentes los que siempre están conectados. El Dr. Mudhafar Hassan-Ali, líder del desarrollo de productos ponibles en TE Connectivity (TE), dijo: “La conectividad es el nombre del juego”. El campus de TE en Menlo Park cuenta con todo un equipo dedicado a desarrollar soluciones específicas para productos portátiles.
Las soluciones especiales de conectividad son facilitadoras
Las soluciones de conectividad permitirán a los desarrolladores de sistemas electrónicos de consumo fabricar dispositivos ponibles. Hablemos de conectividad externa para energía y datos. Los conectores estándares pueden no adaptarse a los dispositivos ponibles debido al tamaño, la estética y la tecnología. Las gafas deben ser delgadas, livianas y estéticamente agradables. Un reloj o cualquier otro dispositivo ponible a menudo debe cumplir con los mismos criterios. Desde el
punto de vista tecnológico, los clientes quieren dispositivos herméticamente sellados para que puedan funcionar bien bajo el agua o sean resistentes al sudor, el polvo y otros objetos extraños. Para que esto sea factible, los usuarios quieren dispositivos sin orificios o aberturas mínimas. Las soluciones sin contacto pueden abordar estos problemas.
El espacio también es un gran desafío. Las gafas o cualquier otro dispositivo ponible están diseñados con un espacio mínimo para otras funciones no esenciales . Para abordar estos desafíos, los principales actores de la industria de la conectividad están diseñando soluciones para la carga de energía inalámbrica y la transmisión de datos sin contacto.
Alimentación inalámbrica
Los expertos en tecnología están viendo una tendencia de “mayor detección”. Habrá más funcionalidades en el mismo espacio o la misma funcionalidad en un factor de forma más pequeño. Por lo tanto, proporcionar energía es un gran desafío, así como una oportunidad.
La potencia inalámbrica se basa en el acoplamiento inductivo resonante. Este punto ha fomentado la creación de consorcios de múltiples estándares. Un consorcio llamado Wireless Power Consortium (WPC) está trabajando en un estándar Qi (tomado de la palabra china para energía natural y pronunciado “Chi”). Otro consorcio llamado Alliance for Wireless Power y Power Manage Alliance (A4WP), al que ahora se ha unido Power Matter Alliance (PMA).
Hay dos obstáculos principales que superar en la carga inalámbrica. El primero es cargar desde una distancia donde los dispositivos no estén estrechamente acoplados. Por lo tanto, el objetivo es lograr la libertad espacial. El segundo desafío es el diseño de la bobina (inductor o antena) y cómo hacer que encaje dentro de los dispositivos pequeños y complejos.
Una combinación de mejores tecnologías de baterías (flexibles, más delgadas, más ligeras, más rápidas) y la “cosecha” de energía, ya sea utilizando energía solar, movimiento mecánico, calor corporal u otros medios, está siendo analizada por empresas emergentes y por otras ya establecidas en Silicon Valley y en otros lugares del mundo.
Datos sin contacto
Se elaboran datos sin contacto mediante radiación electromagnética. Requiere una proximidad cercana entre el cable y el dispositivo. También se conoce como comunicación de corto alcance y se realiza a una frecuencia extra alta (EHF) en la banda de 60 GHz utilizando las bandas ISM (industriales, científicas y médicas), un área sin licencia. Se utiliza para penetrar en plástico y es compatible con los estándares USB, VESA y SATA. Los desafíos son los altos requisitos de energía y la necesidad de inteligencia para la activación y la suspensión. También requiere experiencia en RF para brindar resistencia, baja interferencia electromagnética (EMI) y cumplimiento normativo como el cumplimiento de la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC).
Antenas
En los componentes externos de entrada/salida (E/S), las antenas han desempeñado un papel importante en la libertad de los cables para la
conectividad. Casi todo se está volviendo móvil. Por ejemplo,
uno de los mayores proveedores mundiales de antenas envía más de 500 millones de antenas cada
año. En el espacio portátil, el desafío es la forma y el tamaño de las antenas, que son
cada vez más pequeñas y complejas.
La solución es hacer antenas utilizando métodos tradicionales, así como tecnologías como MID (dispositivos de interconexión moldeados) y LDS (estructuración directa láser) para antenas 3D.
Algunas antenas nuevas están diseñadas utilizando múltiples protocolos; es decir, LTE, Bluetooth y wifi, entre otros. Las antenas pueden ser multibanda o sintonizables. Las frecuencias pueden ser:
WLAN / WWAN / Voz
- 802.11 (a/b/g/n): 2400 - 2483,5 y 4900 - 5875 MHz
- LTE: 700 – 3700 MHz, multibanda, tecnología de antena Metaspan
- GSM/UMTS: 850 – 2170 MHz, monobanda y multibanda
- WiMax: 2300 – 3800 MHz
Otros
- ISM 900/ZigBee: 902 - 928 MHz
- Tecnología inalámbrica Bluetooth: 2400 - 2483,5 MHz
- ZigBee: 2400 - 2483,5 MHz
- UWB: 3168 - 10 560 MHz
- Sistemas globales de navegación por satélite (GNSS): GPS 1565 - 1585 MHz
- DVB-H: 1670 - 1675 MHz
- NFC: 13,56 MHz
El cumplimiento normativo de la FCC y de otras agencias es imprescindible.
TE tiene un laboratorio de desarrollo de antenas en Aptos, California, cerca de Silicon Valley, donde se pueden diseñar, desarrollar y probar soluciones de antenas únicas y personalizadas. El laboratorio tiene experiencia en ingeniería y los recursos necesarios para hacer prototipos rápidos y cambios para satisfacer las necesidades del cliente. TE también tiene instalaciones en Harrisburg (Estados Unidos), Taiwán, Japón, Corea del Sur y China, que incluye
7 cámaras de RF, instalaciones de simulación CST y HSS.
Otros componentes de conectividad
Para conectar múltiples PCB (rígidas y flexibles), los conectores de placa a placa son cada vez más pequeños, con pasos más pequeños que alcanzan los 0,35 mm. La corriente puede variar de 1,5 A para la potencia y 0,3 A para la señal. La fuerza de retención puede ser tan alta como 10N, mientras que la fuerza de inserción puede ser de 15N como máximo.
Los conectores de placa a flexión son muy útiles para dispositivos con restricciones de altura.
A medida que la complejidad y la funcionalidad de los dispositivos móviles aumentan, existe una creciente necesidad de dispositivos más delgados con múltiples antenas, velocidades de datos más altas y mayores frecuencias de funcionamiento.
La protección contra EMI consta de jaulas metálicas selladas de una y dos piezas que ayudan
a aislar los componentes de las placas, minimizan la diafonía y reducen la susceptibilidad a la EMI sin afectar la velocidad del sistema.
Dedos de resorte
Para cargar, acoplar y conectar a tierra, se utilizan los pines pogo debido a su excelente confiabilidad y durabilidad en un factor de forma pequeño.
Los dedos de resorte se utilizan para la conexión a tierra para evitar el ruido EMI, la estática y el aislamiento de las vibraciones.
Se encuentra disponible una amplia gama variada de dedos de resorte con diferentes alturas que van desde 0,8 mm a 4,3 mm. Se pueden utilizar con una fuerza baja de 0,2 N – 1,0 N.
Conectores de tarjetas SIM
Los conectores de tarjetas SIM podrían convertirse en una parte esencial de los dispositivos ponibles, como mini-SIM
(2FF), micro-SIM (3FF) y conectores combinados micro-SIM y micro-SD.
El futuro es brillante para los dispositivos ponibles inteligentes. Las ofertas únicas de productos de interconexión de los principales
actores de la industria sin duda ayudarán con esta emocionante revolución.
Soluciones de conectividad inteligentes para la revolución de dispositivos ponibles
Samir Vasavda es ingeniero de aplicaciones de campo. Posee cuatro patentes estadounidenses y asistió a la Universidad de Carolina del Norte, Charlotte, para obtener una Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica (MSME). Trabaja en nuestra oficina de Menlo Park en Silicon Valley, California.
Frecuencia cardíaca, calorías quemadas, número de horas de sueño, número de pasos dados: si eres un ingeniero, un amante de los gadgets o una persona impulsada por los datos que quiere vivir una vida saludable, es posible que ya estés usando Nike FuelBand, Jawbone Up o un dispositivo de tipo Fitbit para hacer un seguimiento de tu nivel de actividad. Probablemente hayas escuchado la noticia de que Facebook paga $2 mil millones para comprar una compañía de realidad aumentada llamada Oculus, e Intel gasta más de $100 millones para comprar Basis, que es una compañía que fabrica un reloj que rastrea el ritmo cardíaco, la velocidad, el sueño y otros parámetros. Google Glass ya está en manos de muchos desarrolladores, y Google ha anunciado Android Wear. Samsung tiene una segunda versión del reloj Galaxy Gear. Apple anunció recientemente un reloj inteligente (Apple Watch) que se lanzará a principios de 2015.
Motorola ya ha lanzado su reloj inteligente Moto 360 recientemente. ¿Qué tal un reloj Pebble? Microsoft Band es un nuevo dispositivo ponible que competirá con otros en el mercado.
Se acerca la era de los dispositivos ponibles inteligentes
El mundo de la tecnología está pasando por otra transformación. Pasamos de computadoras centrales a computadoras personales de escritorio en aproximadamente dos décadas, de computadoras de escritorio a computadoras portátiles en una década más o menos, y de computadoras portátiles a teléfonos inteligentes y tabletas en menos de una década.
Otra revolución se está gestando, y lo más probable es que tarde menos de una década en suceder. Son los dispositivos ponibles inteligentes los que siempre están conectados. El Dr. Mudhafar Hassan-Ali, líder del desarrollo de productos ponibles en TE Connectivity (TE), dijo: “La conectividad es el nombre del juego”. El campus de TE en Menlo Park cuenta con todo un equipo dedicado a desarrollar soluciones específicas para productos portátiles.
Las soluciones especiales de conectividad son facilitadoras
Las soluciones de conectividad permitirán a los desarrolladores de sistemas electrónicos de consumo fabricar dispositivos ponibles. Hablemos de conectividad externa para energía y datos. Los conectores estándares pueden no adaptarse a los dispositivos ponibles debido al tamaño, la estética y la tecnología. Las gafas deben ser delgadas, livianas y estéticamente agradables. Un reloj o cualquier otro dispositivo ponible a menudo debe cumplir con los mismos criterios. Desde el
punto de vista tecnológico, los clientes quieren dispositivos herméticamente sellados para que puedan funcionar bien bajo el agua o sean resistentes al sudor, el polvo y otros objetos extraños. Para que esto sea factible, los usuarios quieren dispositivos sin orificios o aberturas mínimas. Las soluciones sin contacto pueden abordar estos problemas.
El espacio también es un gran desafío. Las gafas o cualquier otro dispositivo ponible están diseñados con un espacio mínimo para otras funciones no esenciales . Para abordar estos desafíos, los principales actores de la industria de la conectividad están diseñando soluciones para la carga de energía inalámbrica y la transmisión de datos sin contacto.
Alimentación inalámbrica
Los expertos en tecnología están viendo una tendencia de “mayor detección”. Habrá más funcionalidades en el mismo espacio o la misma funcionalidad en un factor de forma más pequeño. Por lo tanto, proporcionar energía es un gran desafío, así como una oportunidad.
La potencia inalámbrica se basa en el acoplamiento inductivo resonante. Este punto ha fomentado la creación de consorcios de múltiples estándares. Un consorcio llamado Wireless Power Consortium (WPC) está trabajando en un estándar Qi (tomado de la palabra china para energía natural y pronunciado “Chi”). Otro consorcio llamado Alliance for Wireless Power y Power Manage Alliance (A4WP), al que ahora se ha unido Power Matter Alliance (PMA).
Hay dos obstáculos principales que superar en la carga inalámbrica. El primero es cargar desde una distancia donde los dispositivos no estén estrechamente acoplados. Por lo tanto, el objetivo es lograr la libertad espacial. El segundo desafío es el diseño de la bobina (inductor o antena) y cómo hacer que encaje dentro de los dispositivos pequeños y complejos.
Una combinación de mejores tecnologías de baterías (flexibles, más delgadas, más ligeras, más rápidas) y la “cosecha” de energía, ya sea utilizando energía solar, movimiento mecánico, calor corporal u otros medios, está siendo analizada por empresas emergentes y por otras ya establecidas en Silicon Valley y en otros lugares del mundo.
Datos sin contacto
Se elaboran datos sin contacto mediante radiación electromagnética. Requiere una proximidad cercana entre el cable y el dispositivo. También se conoce como comunicación de corto alcance y se realiza a una frecuencia extra alta (EHF) en la banda de 60 GHz utilizando las bandas ISM (industriales, científicas y médicas), un área sin licencia. Se utiliza para penetrar en plástico y es compatible con los estándares USB, VESA y SATA. Los desafíos son los altos requisitos de energía y la necesidad de inteligencia para la activación y la suspensión. También requiere experiencia en RF para brindar resistencia, baja interferencia electromagnética (EMI) y cumplimiento normativo como el cumplimiento de la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC).
Antenas
En los componentes externos de entrada/salida (E/S), las antenas han desempeñado un papel importante en la libertad de los cables para la
conectividad. Casi todo se está volviendo móvil. Por ejemplo,
uno de los mayores proveedores mundiales de antenas envía más de 500 millones de antenas cada
año. En el espacio portátil, el desafío es la forma y el tamaño de las antenas, que son
cada vez más pequeñas y complejas.
La solución es hacer antenas utilizando métodos tradicionales, así como tecnologías como MID (dispositivos de interconexión moldeados) y LDS (estructuración directa láser) para antenas 3D.
Algunas antenas nuevas están diseñadas utilizando múltiples protocolos; es decir, LTE, Bluetooth y wifi, entre otros. Las antenas pueden ser multibanda o sintonizables. Las frecuencias pueden ser:
WLAN / WWAN / Voz
- 802.11 (a/b/g/n): 2400 - 2483,5 y 4900 - 5875 MHz
- LTE: 700 – 3700 MHz, multibanda, tecnología de antena Metaspan
- GSM/UMTS: 850 – 2170 MHz, monobanda y multibanda
- WiMax: 2300 – 3800 MHz
Otros
- ISM 900/ZigBee: 902 - 928 MHz
- Tecnología inalámbrica Bluetooth: 2400 - 2483,5 MHz
- ZigBee: 2400 - 2483,5 MHz
- UWB: 3168 - 10 560 MHz
- Sistemas globales de navegación por satélite (GNSS): GPS 1565 - 1585 MHz
- DVB-H: 1670 - 1675 MHz
- NFC: 13,56 MHz
El cumplimiento normativo de la FCC y de otras agencias es imprescindible.
TE tiene un laboratorio de desarrollo de antenas en Aptos, California, cerca de Silicon Valley, donde se pueden diseñar, desarrollar y probar soluciones de antenas únicas y personalizadas. El laboratorio tiene experiencia en ingeniería y los recursos necesarios para hacer prototipos rápidos y cambios para satisfacer las necesidades del cliente. TE también tiene instalaciones en Harrisburg (Estados Unidos), Taiwán, Japón, Corea del Sur y China, que incluye
7 cámaras de RF, instalaciones de simulación CST y HSS.
Otros componentes de conectividad
Para conectar múltiples PCB (rígidas y flexibles), los conectores de placa a placa son cada vez más pequeños, con pasos más pequeños que alcanzan los 0,35 mm. La corriente puede variar de 1,5 A para la potencia y 0,3 A para la señal. La fuerza de retención puede ser tan alta como 10N, mientras que la fuerza de inserción puede ser de 15N como máximo.
Los conectores de placa a flexión son muy útiles para dispositivos con restricciones de altura.
A medida que la complejidad y la funcionalidad de los dispositivos móviles aumentan, existe una creciente necesidad de dispositivos más delgados con múltiples antenas, velocidades de datos más altas y mayores frecuencias de funcionamiento.
La protección contra EMI consta de jaulas metálicas selladas de una y dos piezas que ayudan
a aislar los componentes de las placas, minimizan la diafonía y reducen la susceptibilidad a la EMI sin afectar la velocidad del sistema.
Dedos de resorte
Para cargar, acoplar y conectar a tierra, se utilizan los pines pogo debido a su excelente confiabilidad y durabilidad en un factor de forma pequeño.
Los dedos de resorte se utilizan para la conexión a tierra para evitar el ruido EMI, la estática y el aislamiento de las vibraciones.
Se encuentra disponible una amplia gama variada de dedos de resorte con diferentes alturas que van desde 0,8 mm a 4,3 mm. Se pueden utilizar con una fuerza baja de 0,2 N – 1,0 N.
Conectores de tarjetas SIM
Los conectores de tarjetas SIM podrían convertirse en una parte esencial de los dispositivos ponibles, como mini-SIM
(2FF), micro-SIM (3FF) y conectores combinados micro-SIM y micro-SD.
El futuro es brillante para los dispositivos ponibles inteligentes. Las ofertas únicas de productos de interconexión de los principales
actores de la industria sin duda ayudarán con esta emocionante revolución.
