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El posicionamiento por satélite, comúnmente conocido como sistema global de navegación por satélite (GNSS), se basa en una constelación de satélites para proporcionar datos de localización precisos a los dispositivos del Internet de las Cosas (IoT).
En el Internet de las Cosas, la ubicación de los dispositivos lo es todo, afirma Brandon Satrom, vicepresidente senior de producto y experiencia del proveedor de IoT industrial Blues.
Gran parte del valor que las organizaciones pretenden obtener de la conectividad no sólo consiste en desbloquear los datos recopilados por sensores y máquinas, sino también en la capacidad de orientar esos datos a la ubicación física de su captura, ya sea en el campo o en una planta de producción.
“Cuando se trata de la escala masiva que representan los dispositivos conectados, tener que registrar manualmente la ubicación de los dispositivos es engorroso y propenso a errores”, afirma.
“Es más, muchas cosas conectadas se mueven, y una información de ubicación obsoleta o inexacta puede ser peor que no tener ninguna ubicación”.
Según Satrom, el posicionamiento de dispositivos por satélite, cuya versión global más común es el GPS, es actualmente el método más útil para obtener una ubicación precisa de los dispositivos con una precisión de unos pocos metros.
Cuando se combina con la conectividad IoT a través de telefonía móvil, Wi-Fi o LoRa, el GNSS puede proporcionar una localización rápida y precisa de los dispositivos en reposo o en movimiento.
“La localización precisa de dispositivos a través de GNSS ha desbloqueado varios casos de uso en el seguimiento de activos móviles, incluida la logística y la supervisión de la cadena de frío, así como una serie de casos de uso de activos fijos y antirrobo en maquinaria pesada y agricultura”, añade Satrom.
A diferencia de las redes celulares, cuya cobertura y fiabilidad son limitadas, el posicionamiento por satélite está disponible en cualquier momento y en cualquier lugar del mundo, incluidas las ubicaciones remotas, afirma Arn Hayden, director de desarrollo empresarial de tecnologías IoT de la empresa tecnológica Trimble Inc.
“Esto proporciona numerosas ventajas en sectores que van desde el transporte a la minería, entre otros”, afirma.
GPS e IoT inextricablemente unidos
El GNSS está inextricablemente ligado a IoT, y actúa sobre los dos aspectos diferentes de los ecosistemas IoT y proporciona dos funciones críticas, afirma Will Thornton, director de marketing de producto de Spirent Communications, un proveedor de servicios de pruebas de telecomunicaciones.
“Estos son los aspectos de posicionamiento mejor comprendidos para los dispositivos y el impacto menos conocido de la temporización distribuida que utiliza GNSS en la función de las redes de datos reales que soportan los dispositivos IoT”, afirma.
La importancia del posicionamiento
El posicionamiento es la más conocida de las dos dependencias del GNSS, afirma Thornton. Para que las empresas aprovechen plenamente el valor de muchos dispositivos en una red IoT, deben asegurarse de que el posicionamiento preciso esté siempre disponible, afirma Thornton.
Ian Itz, director de la línea de negocio global de IoT en Iridium Communications, una empresa de comunicaciones por satélite, está de acuerdo.
“La mayoría de los dispositivos fuera de la cobertura terrestre van a depender del posicionamiento basado en el espacio para sus aplicaciones”, dice. “Y eso se debe principalmente a la ubicuidad de esos satélites”.
Sin embargo, para algunas aplicaciones -aquellas para las que la continuidad del posicionamiento es crítica y para las que se requiere un funcionamiento en interiores o en zonas urbanas profundas- esto significará que se necesita una fuente secundaria de información de posicionamiento, según Thornton.
“Podría tratarse de una fuente alternativa de información de posicionamiento absoluto o de un sistema complementario de posicionamiento relativo”, explica.
La importancia de la sincronización
Según Thornton, las redes de comunicaciones, como 4G y 5G, dependen de una estrecha sincronización temporal. La fuente de sincronización a través de las redes suele ser el GNSS, ya sea a través de receptores GNSS distribuidos por todo el alcance de la red o a través de conmutación Ethernet utilizando el GNSS como fuente de tiempo de referencia primaria.
“Esta dependencia de la temporización también es relevante para el rendimiento de algunos productos y servicios proporcionados por los dispositivos IoT en la red”, añade.
La mayoría de las aplicaciones IoT utilizan el posicionamiento basado en satélites, no sólo para el posicionamiento global, sino también para la temporización, con el fin de garantizar una temporización precisa en sus aplicaciones, afirma Itz.
“Muchas de esas aplicaciones utilizan la red mundial de satélites para comprobar el tiempo transcurrido o la hora actual”, señala. “Sin un sistema local basado en tierra, lo único que tienes en ese punto son los sistemas de triangulación basados en el espacio”.
En 2022, Spirent apoyó a una empresa llamada Astrocast con pruebas para su servicio de IoT por satélite, dice Thornton.
Astrocast proporciona una red de comunicaciones por satélite para dispositivos IoT registrados que se extiende más allá del alcance de las redes celulares y Wi-Fi tradicionales, dice.
El suministro de esta red depende de la capacidad de Astrocast para rastrear y mantener las órbitas de sus satélites, que utilizan GNSS para el posicionamiento y la sincronización.
“Por lo tanto, el GNSS es relevante desde los bloques de construcción de una red IoT hasta la distribución de esa red por las células (o el mundo) y los dispositivos de esa red”, afirma Thornton. “Por lo tanto, inextricablemente vinculado”.
GNSS y aplicaciones de monitorización IoT
El GNSS funciona muy bien en tándem con las aplicaciones de monitorización de IoT, afirma Allan Cannon, cofundador y CEO de Krucial, un proveedor de soluciones digitales con sede en Escocia.
Al integrar los datos posicionales con la monitorización de estado, las industrias de todo el mundo pueden obtener una visión completa no solo de cómo están funcionando los activos, sino también de dónde y si la ubicación afecta al rendimiento.
“Tomemos el ejemplo de la energía: las cadenas de suministro son muy complejas, y muchos equipos especializados se alquilan a empresas extranjeras para emplazamientos y proyectos concretos”, explica.
“No sólo los usuarios necesitan saber dónde se encuentra un activo en todo momento, sino que la empresa de alquiler también podría necesitar esa información para confirmar que se está utilizando según lo acordado”.
Según Cannon, mediante el uso de GNSS combinado en una aplicación con datos IoT, las empresas pueden medir la ubicación y el rendimiento en la misma solución.
“Comprender el uso mediante la monitorización de las vibraciones de un motor, por ejemplo, proporciona información importante a los usuarios y propietarios de los activos, lo que permite crear modelos de mantenimiento predictivo con confianza“, afirma. Esto puede combinarse con los datos de localización para saber si el ‘dónde’ de un activo influye en el ‘cómo'”.
Agricultura de precisión
GNSS -combinado con dispositivos IoT- también contribuye a la optimización y eficiencia de las prácticas agrícolas, dice Thornton.
“Esto permite el mapeo y la planificación, la dirección automatizada y la navegación de la maquinaria agrícola, así como proporcionar datos de localización precisos para plantas individuales o puntos específicos dentro de un campo, minimizando el desperdicio y optimizando el rendimiento de los cultivos“, dice.
Leer más: 7 formas de utilizar IoT en la agricultura
Cualquier máquina o dispositivo que pueda beneficiarse de saber dónde se encuentra en la tierra puede mejorarse con GNSS por satélite, afirma Hayden.
Así, por ejemplo, un tractor autónomo puede plantar semillas con más precisión y menos desperdicio.
Y la combinación de datos IoT sobre parámetros, como la humedad del suelo o el estado de las existencias, con la ubicación significa que prácticas como la pulverización y el riego pueden dirigirse con precisión a las zonas que realmente lo necesitan, sin necesidad de hacer conjeturas, según Cannon.
Gestión del tráfico y logística
El posicionamiento en tiempo real que proporciona el GNSS integrado con los dispositivos IoT permite optimizar las rutas, optimizar los tiempos de los semáforos, gestionar los atascos y mejorar el flujo general del tráfico, afirma Thornton.
“GNSS también es compatible con la implementación de geovallas para mejorar la seguridad y el control operativo general: información de ubicación precisa que es fundamental para intervenciones rápidas y específicas y operaciones de rescate”, añade.
Además, las empresas pueden utilizar el seguimiento de activos habilitado por IoT combinado con GNSS para rastrear activos, como vehículos, envíos y equipos, en tiempo real.
“Esto es muy valioso para la logística, el transporte y la gestión de la cadena de suministro, donde conocer la ubicación de los activos es fundamental para la eficiencia, la seguridad y el cumplimiento”, afirma Thornton.
Inconvenientes del posicionamiento por satélite en IoT
Aunque el GNSS puede ser rápido y preciso, es una técnica que consume mucha energía y puede ser difícil de utilizar de forma fiable en soluciones de baja potencia que dependen de la energía solar. Sin embargo, según Satrom, es posible obtener lo mejor de ambas reduciendo la frecuencia de sondeo para localizar el dispositivo.
“Esto da lugar a datos potencialmente obsoletos, pero puede ser una compensación aceptable cuando se trata de ubicaciones de dispositivos extremadamente remotas en las que es improbable que un dispositivo se mueva o no se mueva mucho en un periodo de tiempo fijo”, añade.
Otro inconveniente del GNSS es que no funciona en interiores, lo que significa que no es adecuado para una serie de casos de uso del IoT industrial que también se beneficiarían de una localización precisa de los dispositivos.
“Para estos casos de uso, los proveedores suelen complementar los servicios de localización GNSS con una localización triangulada del dispositivo mediante torres de telefonía móvil o puntos de acceso Wi-Fi, la ubicación conocida de estos y la intensidad de la señal del dispositivo”, explica Satrom.
“Al igual que el GNSS, se ha comprobado que estos enfoques proporcionan una precisión de un dígito de metro para dispositivos de interior”.
El resultado final
Trabajando juntos, el IoT y el posicionamiento por satélite pueden transformar la forma en que operan las organizaciones, especialmente en zonas remotas sin las ventajas de las redes celulares tradicionales.
Y con los avances tecnológicos, la colaboración entre IoT y el posicionamiento por satélite probablemente dará lugar a mejoras e innovaciones adicionales en diversos sectores.
