Waspmote: versión mejorada de Arduino
Este dispositivo es un desarrollo de la empresa zaragozana Libelium para su uso en el Internet de las Cosas (IoT), ya que permite integrar múltiples sensores a diferentes Cloud para procesar la información transmitida por ellos para múltiples actividades, todo ello transmitiéndolo por medios inalámbricos; una evolución mejorada de Arduino, que con sus shields puede realizar funciones similares, pero en algunos casos con peor calidad en las mediciones.
Una de las mejoras introducidas en Waspmote es la opción de bajo consumo del dispositivo: cuando no está recibiendo información que active los sensores, detectores, etc. a través del bus I2C, pasa a modo de bajo consumo o hibernación, según se configure. Cuando se produce algún evento, se "despierta" y procesa el evento, enviando una señal a los dispositivos remotos. Con un consumo en hibernación de unos 7 microamperios (dependiendo de los módulos que tenga equipados), la duración de la batería de 6600 mA puede ser de varios meses o más, según el número de eventos que se monitoricen. Si le añadimos un pequeño panel solar de recarga, la duración de la batería se extiende aún más tiempo.
La ventaja que tiene con respecto a Arduino es el haberse especializado en determinados sensores para realizar mediciones específicas: desde mediciones ambientales, de eventos, aparcamientos, sensores para cardiometría, etc.
Hay sensores para control de climatología urbana, eventos, agricultura, control de agua (pluviometría, humedad, etc.) y todo tipo de prototipos para el IoT.
Dado que está pensado para monitorización durante largos períodos de tiempo, viene equipada con un conector para colocar un panel solar y otro para una batería recargable de larga duración, para permitir el uso en lugares remotos durante largos períodos de tiempo sin mantenimiento. Dispone de una página de soporte técnico (technical support) desde la cual se puede acceder a la documentación de sus diferenes dispositivos.
La placa de partida es Waspmote, que aparece en la fotografía siguiente:
Esta placa incorpora una ranura para insertar una tarjeta microSD, un conector miniUSB, un acelerómetro y conectores adicionales para tarjetas con diferentes tecnologías inalámbricas, que permiten una conectividad de hasta unos 20 Kms con L.O.S. (Line Of Sight o línea de vista).
El sensor de presión-humedad-temperatura utilizado, el BME280, viene preparado para su inserción en el módulo de sensores. Su tamaño es bastante pequeño, no más de 5 mm de lado:
Otro sensor también disponible y de bajo coste, es el sensor PIR o detector pasivo de infrarrojos; podemos utilizarlo para activar una barrera, para "contar" número de personas que van pasando y las funciones típicas de los sensores PIR. El que se utiliza para este kit es éste:
La placa donde se inserta este sensor y otros muchos, aparece en esta imagen conectada sobre la placa de control Waspmote:
También se puede añadir una batería de backup y conexión a paneles solares para garantizar su funcionamiento durante largos períodos (en el momento que detecta que no hay eventos reduce en consumo del módulo, pasando a hibernación hasta que se produce un nuevo evento que sea necesario transmitir). El tener la conexión a un pequeño panel solar permite que, en el caso de utilizar un módulo 4G, que requieren consumos elevados, puedan recargarse las baterías de backup.
Admite múltiples protocolos inalámbricos: 4G, LoRaWan, Sigfox, ZigBee3, 802.15.4, Wifi, RFID, Bluetooh 2.1, etc.; unos van a permitir cortos alcances y otros como ya mencioné, hasta 20 Kms con visión directa de antenas obviamente.
Permite asimismo, conectar múltiples tarjetas por protocolos industriales: RS-485, 4-20 mA, Modbus y CAN Bus de momento.
Ya hay modelos mecanizados preparados para su uso en intemperie con protección IP65, lo cual facilita su instalación en postes de luz, paredes para control de humos, zonas rurales para controlar la humedad y temperatura, etc. Todas aquellas aplicaciones que se puedan implementar con IoT.
Como en muchos otros dispositivos, el tener el conector RP-SMA soldado en placa sin proteger, puede ocasionar que el nivel de radiaciones electromagnéticas que no se emitan por la antena, sino que se radien alrededor del dispositivo sean relativamente altas. Basta con apantallar todo el conjunto dentro de una caja metalizada y puesta a tierra para evitar estos problemas y posiblemente, mejorar el alcance radio.
Como dispositivo para recibir la información generada en la placa Waspmote, podemos utilizar, para proyectos sencillos un dispositivo conocido como Gateway. Sobre este módulo se conecta el módulo radio que será complementario al instalado sobre el Waspmote. Podemos encontrar diferentes módulos de transmisión, desde Bluetooth, Wifi, GSM, así como diferentes bandas de radio en 900 Mhz.
El conector USB que incorpora, permite su conexión al ordenador y se comporta como si de un puerto COM1 se tratara, aunque también se puede gestionar desde el IDE de Waspmote. Su aspecto es el de la imagen, donde está equipado con un módulo XBee 802.15.4 de radio:
Por medio de este módulo Gateway y el módulo de radio XBee 802.15.4 que se ha insertado, se pueden realizan conexiones remotas a Waspmote desde pocos metros a varios cientos de metros, dependiendo de la Línea de Vista (Line of Sight).
Es necesario roscar en el conector RP-SMA la antena de 2.400 Mhz para una correcta recepción de la señal de radio. Aquí se puede apreciar en detalle este conector:
Hay bastante información disponible en la página web de desarrollo de Libelium, en donde hay documentación de los diferentes sensores recomendados y de los que se dispone de sus librerías para su compilación. En el apartado de Developement, se tiene acceso a toda la información disponible de software IDE, módulos de IoT disponibles, librerías, ejemplos de desarrollos, etc.
Podemos elegir entre los diferentes desarrollos realizados de Waspmote, entre los que tenemos desarrollos para agricultura, control medioambiental, control de tráfico, seguimiento, etc., tal y como se puede comprobar en la mencionada página web de Libelium.
