El reto del alcance inalámbrico
Uno de los inconvenientes más importantes, y que significaron un reto enorme a vencer por todo vehículo controlado en forma inalámbrica, fue siempre el alcance que podía tener el enlace radial entre la estación base de comandos y el equipo móvil. Los problemas habituales de selección de frecuencia, potencia de los transmisores y el elevado costo del sistema de enlace complicaron siempre a toda clase de emprendimientos que intentaran lanzar un pequeño coche a la calle. No muchos lo lograban con éxito; sin embargo, en Portugal, la gente de “Mobile_Earth_Explorer” utiliza la red de telefonía móvil para lograr alcances poco imaginados hasta ahora y que prometen superar límites muy elevados de distancia, ya que el obsoleto enlace punto a punto de radio deja de ser un límite técnico. ¿Hasta dónde llega este disparador de ideas? Leamos el informe.
De la radio a la red de telefonía móvil
Los entusiastas de los vehículos radio-controlados utilizaron siempre UHF, 902 MHz, 2.4 GHz y muchas otras frecuencias libres de operación dentro del espectro radioeléctrico para poner en marcha sus proyectos inalámbricos y hacer volar modelos RC o impulsar pequeños coches eléctricos por la casa y sus alrededores. Aquellos que podían invertir más dinero en el desarrollo del equipo incorporaban transmisores y receptores especiales y lograban transmisiones de largo alcance, libres de inconvenientes, interferencias y con muy buenos resultados. Como suele ocurrir en muchas actividades, la cantidad de billetes supera las posibilidades que pueden alcanzar ideas maravillosas, residentes en las mentes de un estudiante o una persona con pocos recursos económicos. Sin embargo, el denominador común siempre era la utilización de un equipo de radio para enlazar la base remota y el móvil que llevaría consigo una cámara de video, motores impulsores y hasta sensores capaces de devolvernos algunas condiciones interesantes de controlar en el área de cobertura de nuestro vehículo.
En un artículo que encontramos hoy en la web descubrimos que seguimos necesitando mucho dinero para realizar enlaces más extensos y que puedan superar de manera notable al mejor (y más costoso) sistema de enlace por radio: el uso de la red de telefonía móvil de alta velocidad (WWAN - Wireless Wide Area Network). La idea es muy simple y es el tipo de diseños que uno siempre termina pensando “¿cómo no se me ocurrió a mí?”, pero lo bueno de este tipo de aplicaciones es que, por tratarse de ideas conceptuales, uno puede adaptarlas a las circunstancias de uso que más necesite. No todo el espectro de utilidades se cierra a un vehículo aéreo o terrestre. Desde máquinas-herramientas operadas en forma remota hasta sistemas electromecánicos tan básicos como un regador automático de plantas. La consigna sigue siendo siempre la misma: “operar en forma remota un mecanismo que nos devuelva información o actividad útil y deseada para nuestros propósitos”. En este caso, el vehículo se construyó sobre una base de coche RC, de la cual se aprovecharon elementos vitales como el bastidor principal (chasis) y todo el sistema motriz que incorpora desde los servomotores de control de dirección, los motores impulsores de tracción, hasta los sistemas de alimentación con baterías.
El montaje: Arduino, netbook y módem 3.5G
Para organizar y poner en funcionamiento el hardware necesario sobre el vehículo, un módulo Arduino se encarga de controlar una placa que administra (vía puerto serie – UART) el control de todos los servomotores activos y necesarios para un funcionamiento efectivo de la cámara de video que viaja a bordo del vehículo, accionando los movimientos de pan y tilt (hacia los costados, arriba y abajo). También se encarga de mover los sistemas de dirección de tránsito del vehículo y de realizar el efectivo control de velocidad de traslado de la unidad. Hasta aquí es un montaje tradicional, como miles de equipos teledirigidos por radio que existen en el mundo; sin embargo, aquí comienza la vuelta de rosca que lo transforma en algo diferente. El módulo Arduino se conecta a un pequeño ordenador (Netbook) y a través de un módem 3.5G USB y, de este modo, el equipo pasa a ser un dispositivo móvil como lo puede ser tu ordenador portátil o mi teléfono inteligente. Los resultados mostrados en video por la gente del grupo “Mobile_Earth_Explorer” son muy elocuentes:
Un alcance sin límites
Es decir, con una conexión 3.5G, donde podemos trabajar con video y audio sin problemas, la limitación del enlace radial desaparece y el alcance ya no depende de otra cosa que de la buena señal de alta velocidad de datos que tengamos presente en nuestro módem asociado al pequeño ordenador utilizado. Dentro de la misma página web, donde se despliegan los detalles de este interesante montaje, otros usuarios hacen mención del empleo de teléfonos inteligentes utilizados en reemplazo del pequeño ordenador y del módem USB. Sin duda alguna, en función de lo que el mercado nos ofrece en la actualidad, junto a precios cada vez más económicos, un teléfono móvil y una placa IOIO serían todo lo necesario para reemplazar el gran volumen (y peso extra) que significa un ordenador, por pequeño que este sea.
Otras opiniones avanzan más allá y mencionan el uso de celdas solares para aprovechar a recargar las baterías durante la exposición al sol del vehículo mostrado y, seguramente, mucha gente aportará ideas muy interesantes y enriquecedoras para aprovechar estas nuevas posibilidades que la tecnología actual nos ofrece. Por supuesto, todo depende de tener una buena señal 3.5G y no encontrarnos en zonas de cobertura marginales, ya que la transferencia de datos se verá muy reducida. En muchos ejemplos de aplicación, como puede ser un avión RC, la pérdida de enlace, de datos o el mismo retardo generado en la comunicación que se está realizando “en tiempo real” puede provocar atrasos en la recepción de imágenes que pueden desembocar en resultados catastróficos. Sin dudas, Mobile Earth Rover es una gran idea de concepto que hoy puede superarse con muchas mejoras brindadas por los modernos dispositivos de alta velocidad, incluso trabajando con tecnología 4G. Como mencionamos al principio del artículo, este tipo de montajes siempre terminan siendo “disparadores de ideas” que antes creíamos que no tenían solución práctica. ¿En qué piensas que puede serte útil este tipo de enlace de video en tiempo real, gracias a las modernas técnicas 3.5G o 4G?
Instructables
