Detrás de un proyecto LoRa exitoso: ¿Cómo tomar las decisiones correctas sobre arquitectura y proveedores?

Al elegir un módulo LoRa, ¿considera que ya ha terminado después de comparar las especificaciones de RF y consumo de energía? En realidad, ese es solo el primer paso. El éxito de un proyecto LoRa a menudo depende de decisiones "invisibles": ¿Qué arquitectura de producto debo elegir? ¿Qué ocurre si la red se congestiona en el futuro? ¿Cómo debemos abordar nuestra relación con los proveedores?

En este artículo hablaremos de estos temas que son tan importantes como los parámetros de hardware.

La encrucijada de la arquitectura: «MCU externo» o SoC «todo en uno»: ¿cómo debo elegir?

Esta es una pregunta clásica, y la respuesta depende de los objetivos de su proyecto y de la situación de su equipo. Los módulos LoRa  disponibles en el mercado se dividen principalmente en dos arquitecturas de hardware: "módulos estándar", que requieren un microcontrolador (MCU) externo para su funcionamiento, y módulos "sistema en chip" (SoC), que incorporan su propio MCU.

La elección del camino a seguir es esencialmente un equilibrio entre "flexibilidad y velocidad de desarrollo" e "integración y coste a largo plazo".

• Si busca flexibilidad y una rápida comercialización (Módulo Estándar + MCU Externo) :
  Esta opción ofrece a los desarrolladores de productos total libertad. Su equipo puede elegir la plataforma MCU con la que esté más familiarizado o que ya esté estandarizada en su empresa (como STM32, NRF, ESP32, etc.), lo que le permite reutilizar bases de código, cadenas de herramientas de software y experiencia de desarrollo existentes. Esto suele acortar significativamente el ciclo de desarrollo del producto y es la opción ideal para prototipado rápido, producción a escala baja o media, o proyectos con requisitos específicos de rendimiento de MCU.

• Si su objetivo es la producción en masa y el control de costes (vía SoC) :
  Elegir la solución SoC implica que su equipo de desarrollo deberá desarrollar software en torno al MCU integrado del módulo, lo que podría implicar una curva de aprendizaje inicial. Sin embargo, su gran ventaja se hace evidente en la fase de producción en masa. Al eliminar un chip MCU independiente, la solución SoC puede reducir significativamente el coste unitario de la lista de materiales (BOM) y lograr un tamaño de producto más compacto. Para aplicaciones extremadamente sensibles a los costes y de gran volumen (como la medición de servicios públicos o los candados para bicicletas públicas), la arquitectura SoC ofrece una clara ventaja en cuanto a costes.

¿Qué hacer cuando la red se satura? ¿Es necesario comprender la tecnología LR-FHSS?

Quizás le preocupe que, a medida que se conecten más dispositivos IoT, las limitadas bandas de frecuencia sin licencia se congestionen cada vez más. ¿Qué ocurre con las colisiones de señales? Este es precisamente el problema que la tecnología de espectro ensanchado por salto de frecuencia de largo alcance (LR-FHSS) está diseñada para resolver.

En pocas palabras, la tecnología LR-FHSS fragmenta un paquete de datos en muchos fragmentos pequeños y los envía mediante saltos rápidos entre múltiples canales de frecuencia. La ventaja es que, incluso si un canal sufre interferencias, solo afectará a una pequeña parte de los datos, en lugar de perder todo el paquete.

Aunque la modulación LoRa estándar ya ofrece una buena resistencia a las interferencias, para proyectos a gran escala con un ciclo de vida largo y una alta densidad de nodos (como ciudades inteligentes o redes logísticas nacionales), elegir con antelación módulos compatibles con LR-FHSS  (como LoRa1120  y LoRa1121 ) es como comprar un seguro contra futuras congestiones de la red. Garantiza la estabilidad y la escalabilidad a largo plazo de la red.

Elegir un proveedor: ¿es tan sencillo como comprar una pieza?

La verdadera prueba comienza al pasar de una prueba piloto de unos pocos cientos de dispositivos a la producción en masa de más de cien mil. En este punto, descubrirá que elegir un proveedor es mucho más que comparar precios y especificaciones.

¿Por qué es más importante la confiabilidad del software “invisible”?

Es fácil centrar toda la atención en el hardware, pero el software integrado (firmware) en un módulo es clave para la estabilidad a largo plazo de un producto. Un firmware maduro debería actuar como un mayordomo experimentado, gestionando adecuadamente todo tipo de situaciones inesperadas, como la inestabilidad eléctrica o las interferencias electromagnéticas, para evitar que el sistema se bloquee o se congele.

En las grandes redes de IoT, el coste de la falta de fiabilidad es enorme. Un pequeño fallo de firmware podría acarrear miles de costosas llamadas de mantenimiento in situ cada año. Por lo tanto, al elegir un proveedor, conviene preguntar a los posibles proveedores sobre la madurez de su firmware, su historial de implementación en campo y sus mecanismos de protección específicos.

¿Cómo evaluar el valor de la asociación a largo plazo de un proveedor?

Elegir un proveedor consiste básicamente en elegir un socio con el que se pueda colaborar a largo plazo. Un proveedor como G-NiceRF , especializado en módulos inalámbricos de largo alcance y bajo consumo, cuenta con experiencia en garantizar un funcionamiento estable a largo plazo en implementaciones a gran escala en entornos complejos y ofrece asesoramiento desde la fase de muestra hasta la producción en masa. Este tipo de capacidad práctica suele ser más crucial para el éxito de un proyecto que una diferencia de 1 dB en la sensibilidad en una hoja de datos. Para evaluar su valor a largo plazo, puede basarse en estos puntos clave:

• ¿Su soporte técnico es oportuno y eficaz? 
  Si se encuentra con un problema complejo de RF durante el desarrollo, un equipo de soporte técnico receptivo y capacitado puede ahorrarle semanas de tiempo valioso.

• ¿Ofrecen servicios de personalización (ODM)?
  Si su proyecto solo requiere un cambio de hardware menor (como un conector de antena diferente), un proveedor con capacidades flexibles de ODM puede proporcionar una versión personalizada directamente, ahorrándole la molestia y el costo de rediseñar la placa de circuito usted mismo.

• ¿Puede su cadena de suministro garantizar una entrega estable?
  En el contexto de la escasez mundial de chips, la capacidad de un proveedor para gestionar su cadena de suministro determina directamente si se puede obtener un suministro constante de productos durante la fase de producción en masa.

En resumen, para el éxito de un producto LoRa , la selección del hardware es fundamental, pero las decisiones de arquitectura y las colaboraciones con los proveedores son las que determinan si el proyecto puede alcanzar el éxito y mantenerse estable. Esperamos que estas conversaciones le ayuden a tomar decisiones más integrales, más allá de las especificaciones del hardware.