Reportaje - Conexión inalámbrica a datos del orden de gigabits desde el hogar, el coche... y el avión
La tecnología de radio de banda ultraancha (UWB) emplea un amplio segmento del espectro de radio para transmitir y recibir datos, lo que le dota de una versatilidad superior a la de la mayoría de tecnologías de comunicación inalámbrica, al menos en distancias cortas. A velocidades muy elevadas de transmisión de datos se puede emplear para transmitir cantidades ingentes de datos a una velocidad extrema, por lo que podría sustituir, por ejemplo, los cables USB empleados para la interconexión de ordenadores y dispositivos móviles, e incluso añadir prestaciones. A velocidades bajas, proporciona un canal sólido de comunicación y un extraordinario servicio de posicionamiento preciso y en tiempo real. Todo ello con un consumo eléctrico muy inferior al Wi-Fi, el Bluetooth y otras tecnologías inalámbricas. Así pues, se antoja una solución perfecta para quienes deseen transmitir vídeo desde su teléfono móvil, para que el equipo de sonido se ajuste automáticamente a la ubicación del usuario en una habitación o para conseguir una conexión inalámbrica entre los sensores y actuadores de un automóvil. No obstante, su comercialización se ha visto frenada por trabas normativas. El empleo de un segmento amplio del espectro de radio —entre 3 y 10 gigahertzios— hace de la UWB una tecnología versátil, pero también implica que los dispositivos dotados de esta tecnología pueden invadir frecuencias asignadas a otros dispositivos tales como WiMAX, las comunicaciones vía satélite o los radares. Por ello las autoridades legislativas temen que la UWB produzca interferencias con otras tecnologías. Actualmente hay en marcha investigaciones, ensayos y demostraciones con las que se pretende disipar las dudas al respecto. «El impedimento normativo y la inquietud por las posibles interferencias han sido los principales obstáculos para la implantación de la UWB, pero muy recientemente un planteamiento nuevo y revolucionario en el ámbito legislativo ha posibilitado el despliegue de esta tecnología de radio posiblemente distorsionadora para un amplio abanico de aplicaciones», declaró Sven Zeisberg, profesor de tecnología de telecomunicaciones en la Universidad de Ciencias Aplicadas (HTW) de Dresde (Alemania). Zeisberg promueve desde hace mucho la UWB y en la última década ha contribuido a poner en marcha una serie de iniciativas financiadas por la UE destinadas a desarrollar e implantar esta tecnología de radio, una labor que culminó recientemente con el establecimiento del proyecto EUWB («Banda ultraancha europea»). Se trata de un proyecto coordinado por la empresa tecnológica alemana GWT-TUD, que cuenta con 26 socios industriales, académicos y de consultoría procedentes de Europa e Israel. Esta iniciativa ha implantado la UWB en un amplio espectro de aplicaciones, demostrando así su potencial como una tecnología de comunicaciones inalámbricas de futuro que no sólo resulta extremadamente útil en numerosos entornos, sino que también es fiable, segura y no provoca interferencias perjudiciales en otros servicios de radio. «En colaboración con nuestro socio EADS [Compañía Europea de Aeronáutica, Defensa y Espacio] logramos demostrar aplicaciones de comunicaciones con UWB en la cabina de un avión. Si podemos demostrar que es seguro utilizar la UWB en aeronaves, uno de los entornos más delicados para la transmisión por radio, podremos demostrar la viabilidad de usarla prácticamente en cualquier lugar», explicó Zeisberg, responsable de calidad de EUWB y anteriormente coordinador de dicho proyecto. Ciertamente lo más probable es que deban pasar algunos años para que la tecnología UWB pueda emplearse en las comunicaciones aeronáuticas, dado el rigor normativo del sector de la aviación, pero hay numerosas aplicaciones que se encuentran mucho más cerca del suelo y también del mercado. Algunas incluso se comercializan ya. Posicionamiento inalámbrico y prolongación de la duración de baterías A la vez que participa en EUWB, el socio Veebeam ha desarrollado y sacado a la venta un transmisor de UWB que transmite contenidos desde el ordenador a la televisión de forma inalámbrica. Entre tanto, la HTW de Dresde ha constituido una empresa tecnológica, ZIGPOS, para comercializar aplicaciones de conexión en red con sensores basados en UWB. Otro grupo de socios prepara otra empresa tecnológica con la que se proponen ofrecer una alternativa al Wi-Fi basada en UWB. Trabajan para implementarla en el próximo protocolo de Internet, IPv6, y así crear un punto de acceso —el primero de su categoría en el mundo— con velocidades de transmisión de datos de hasta 1 Gb/s empleando tan sólo la centésima parte de la potencia de radio del Wi-Fi actual. «La tecnología UWB tiene ante sí múltiples aplicaciones comerciales en numerosos sectores, y son muchas las empresas interesadas en ella», admitió Zeisberg. Además de poner en práctica esta tecnología en las comunicaciones de la cabina de un avión, los integrantes del equipo de EUWB la han probado en los sistemas de control de un automóvil. En colaboración con el socio Bosch, el equipo de EUWB demostró que la UWB puede emplearse en dispositivos de control inalámbrico y que sus excepcionales prestaciones de posicionamiento geográfico podrían hacerse un hueco en los vehículos inteligentes. Por ejemplo, si una pareja posee un automóvil y cada uno tiene una llave, la tecnología UWB permitiría que al desbloquear las puertas se ajustasen automáticamente el asiento, los espejos y el volante en función de la llave (y el conductor) que se aproxime al vehículo. «La detección de la ubicación es tan precisa que podría incluso determinar quién se sienta al volante y quién en el asiento del copiloto», añadió Zeisberg. «Y puesto que la energía empleada para transmitir datos es tan reducida, la batería de la llave duraría muchísimo tiempo.» Los responsables del proyecto llevaron a cabo otras dos demostraciones de estas dos características extraordinarias de la UWB, el reducido consumo de energía y la localización precisa con un margen de medio metro. En la primera, centrada en un hogar futurista de Philips, la instalación de UWB hizo posible que un sistema de cine en casa siguiese en todo momento la ubicación del usuario en una habitación y ajustase en consecuencia el sonido y los altavoces. «Con la UWB, la detección de la ubicación es posible no sólo en modo activo, sino también en pasivo. Gracias a la amplísima frecuencia de radio empleada por esta tecnología, se puede transponer del dominio de la frecuencia al dominio temporal con una sincronización muy precisa. Así, los dispositivos dotados de UWB son capaces de determinar dónde se encuentra un objeto o una persona según los distintos ratios de radiopropagación y los ecos, de manera similar al sistema de ecolocalización de los murciélagos», explicó Zeisberg. En la segunda demostración, la tecnología UWB fue integrada por el socio español Telefónica I+D en un equipo de red de acceso y dispositivos móviles para enviar grandes volúmenes de datos a distancias relativamente cortas. El bajo consumo energético por bit que presenta la UWB la convierte en una tecnología ideal para futuros dispositivos móviles, puesto que previsiblemente prolongará de forma drástica la duración de las baterías, una perspectiva de gran relevancia a la vista de la creciente popularidad de aplicaciones intensivas en datos como la retransmisión de vídeo. Con una capacidad de proceso próxima a los 30 Mb/s, los transmisores que emplean el estándar Wi-Fi actual 802.11n consumen cerca de 350 milivatios, mientras que los transmisores UWB realizan transmisiones 10 veces más veloces con el mismo consumo energético; es decir, completan las transmisiones en la décima parte del tiempo y ahorran una cantidad muy importante de energía. «Con los ensayos realizados por Telefónica, no sólo pusimos de manifiesto las ventajas de la UWB para transferir datos a mayor velocidad; también probamos que pueden funcionar y convivir con otras tecnologías de radio sin interferencias dañinas», destacó Zeisberg. La clave para evitar interferencias perjudiciales en otras tecnologías inalámbricas, aun compartiendo con ellas porciones de la banda de radio, es la baja potencia de transmisión de la UWB. «En realidad, se permite que una aspiradora o maquinilla eléctrica de afeitar emita la misma energía fuera de banda que la que la UWB transmite dentro de banda», aclaró Zeisberg. La contrapartida de esta característica es el corto rango de la UWB, que no supera los 30 metros, aproximadamente. A pesar de ello, esta potencia baja y este rango corto son características esenciales para evitar las interferencias con otras tecnologías de radio y posibilitarán la aprobación normativa de la UWB para nuevas aplicaciones. «Los socios de EUWB se han implicado en todos los esfuerzos europeos recientes relacionados con la normativa y la normalización de la tecnología de radio UWB. Tratamos de convencer a las autoridades de que puede convivir con otras tecnologías de radio, incluso en aeronaves», informó Zeisberg. A la vista de los resultados alcanzados por el proyecto EUWB, parece haber motivos suficientes para creer que lograrán lo que se proponen. Al proyecto EUWB se adjudicaron fondos para investigación del Séptimo Programa Marco (7PM) de la UE, al amparo del tema de TIC «Red del futuro» (Network of the future). En el congreso Future Network and Mobile Summit, celebrado en Polonia el pasado mes de junio, se le concedió el premio Best Demonstration Stand 2011 (Mejor estand de demostración). Enlaces útiles: - Proyecto «Banda ultraancha europea» - Registro de datos del proyecto EUWB en CORDIS Artículos relacionados: - Mejor comunicación en situaciones de crisis gracias a una investigación innovadora financiada por la UE - Un proyecto comunitario ayuda a aumentar el potencial de rendimiento de los aparatos móviles - Europa en el MODO correcto para la Internet del futuro - Tecnología comunitaria para el transporte público de Brno