SENSORES 75 Figura 1. Estructura de un nodo sensor con comunicación inalámbrica. Introducción Un sensor electrónico es todo dispositivo que ofrezca una salida eléctrica a partir de una magnitud física o quí- mica. Este término sugiere una capacidad de extensión de nuestros sentidos, que es cierta en lo que se refiere al número de magnitudes que podemos percibir directa- mente con nuestra vista, oído, olfato gusto y tacto; pero dicha extensión es menos cierta en cuanto a alguna de las capacidades de percepción de las máquinas, que to- davía no superan las de los seres vivos. Los sensores se basan en el cambio de geometría en un componente electrónico o en los cambios que experimentan las pro- piedades de los materiales que los constituyen cuando son expuestos a la magnitud que se desea medir. Las señales obtenidas a partir de dichos cambios son muy pequeñas y para comunicarlas hay que procesarlas pre- viamente, tal como se indica en la figura 1. Para poder establecer una comunicación bidireccional, el emisor debe actuar alternativamente como receptor y viceversa (transceptor). Los circuitos electrónicos de procesamiento y comunica- ción, y a menudo también el sensor, necesitan una ali- mentación eléctrica para poder funcionar. En las redes inalámbricas de sensores, la solución más habitual es la captación de energía solar porque en instalaciones remo- tas permanentes la sustitución frecuente de baterías pri- marias sería una solución ineficiente. Una gestión adecuada de la energía captada permite alimentar el con- junto con células solares de dimensiones muy reducidas, e implica el diseño de circuitos electrónicos de muy bajo consumo que logran que la célula solar trabaje siempre Norma IEEE802.15.4 ZigBee IEEE802.11a Wi-Fi IEEE802.11b Wi-Fi IEEE802.11g Wi-Fi IEEE802.11n Wi-Fi IEEE802.15.1 Bluetooth IEEE802.16 WiMax GPS GSM/CDMA Bandas de frecuencia 868 - 870 MHz (Europa) 902 - 928 MHz (USA) 2,4000 - 2,4835 GHz (Todos) 5,15 - 5,35 GHz (Europa, USA) 5,47 - 5,725 GHz (Europa) 5,725 - 5,850 GHz (USA) 2,4000 - 2,4835 GHz 2,4000 - 2,4835 GHz 2,4000 - 2,4835 GHz 5,15 - 5,35 GHz 2,4000 - 2,4835 GHz 5.x GHz 1575,43 MHz 900 MHz y 1800 MHz (Europa) 850 MHz y 1900 MHz (USA) Velocidad máx. Mbit/s 20 kbit/s 40 kbit/s 250 kbit/s 54 11 54 Alcance m 10 a 75 20 30 30 Potencia mW 1 mín. 100 típ. 800 100 200 100 100 150 100 8 W 108 50 2,1 75 50 bit/s 9,6 kbit/s 50 50 km Tabla 1. Normas para las comunicaciones inalámbricas en las bandas de frecuencia libres (ISM). WiMax incluye también especificaciones para bandas con licencia. La máxima velocidad se reduce con el alcance, en particular para WiMax. tecnología