Monitoreo, control y alarma de dispositivos a distancia mediante un celular.

La tecnología del Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM), se diseño para incluir una amplia variedad de servicios que incluyen: transmisiones de voz, mensajería entre unidades móviles o cualquier otra unidad portátil. El acceso a través del bloqueo y desbloqueo de dispositivos a distancia se ve facilitado por esta tecnología.
     En todo el mundo, se utilizan los teléfonos celulares y por sofisticados que sean y luzcan, no dejan de ser radio transmisores personales. Un teléfono celular es un dispositivo dual, esto quiere decir que utiliza una frecuencia para hablar, y una segunda frecuencia aparte para escuchar. Ahora bien la tecnología GSM aunada con un micro controlador diseñado en la UNSA puede bloquear y desbloquear dispositivos a distancia. Fig. 1
     Hoy en día el 9.2 % es representado por América Latina con usuarios poseedores de un celular. Esto es que en el 2004 por ejemplo existían 157 millones de personas como dueños de este medio de comunicación.
     En este artículo, se describe esquemáticamente el “sistema telemétrico” que utiliza celulares y la tecnología GSM, así como el Sistema de Mensajes Cortos (SMS). El sistema telemétrico permite obtener información del estado de operatividad de equipos físicos tales como: sensores de alarma sonora, encendido eléctrico, entre otros; asimismo permite alertarnos a través de la comunicación entre celulares vía SMS, de algún evento producido que nos permita definir las acciones a tomar ante la activación o accionamiento de dispositivos.
     En los países latinoamericanos existen al menos dos suministradoras de servicio de telefonía celular. Éstas ofrecen interworking (interoperatividad) con buena competencia en la misma área geográfica. Lo anterior permite al usuario de celulares posibilidad de utilizar el SMS como vía importante de comunicación y un incremento en forma equitativa de infraestructura entre las mismas compañías.

Sistema telemétrico
A partir de la idea de la gestión de información con GSM y SMS utilizando celulares y un micro controlador, los autores definen el esquema descriptivo mas no limitativo de una amplia gama de aplicaciones y bondades, por ejemplo: i) una alarma oportuna, que permitirá al usuario reaccionar de manera inmediata frente a eventos inesperados, ii) un control significativo, ya que el usuario sin necesidad de estar físicamente en el lugar monitoreado puede activar y controlar dispositivos de forma remota, iii) una independencia de energía eléctrica, ya que utiliza baterías comerciales y que pueden recargarse diariamente y iv) un ahorro económico, ya que mientras el celular tenga saldo podrá permitir el envío de mensajes, llamadas, ejecución de acciones que permita alarmar remotamente. Una de las dependencias que tiene el sistema telemétrico es en los retardos de la tecnología GSM por problemas de saturación de la red de telefonía celular. Fig. 2
     Actualmente se esta desarrollando el proyecto en su siguiente fase para tener control de dispositivos físicos utilizando la nueva tecnología 3G que ofrecen los celulares, para transmitir imágenes y video.
    La aplicación del sistema telemétrico tiene diferentes alcances que van desde aplicación residencial, telemetría, biometría, etc. También, este proyecto tiene contemplado llevarlo a afecto en colaboración con las nacionalidades oriundas de los autores: México y Peru principalmente. En un futuro se contempla la posibilidad de producir el micro controlador masivamente y crear una empresa en ambos países.

El Dr. Lizardo Pari, es Peruano, recibió su licenciatura y maestría en Ingeniería Electrónica en la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, Perú en 1996 y 2005, respectivamente. Universidad donde actualmente es Profesor asociado. Recibió su grado de Doctor en Automática y Robótica en la Universidad Politécnica de Madrid, España en 2007. Además es miembro de la IEEE región 9. Sus líneas de investigación son visión por computadora, seguimiento del movimiento, y control visual

El Ing. Ivan Ruiz, es Mexicano, ingeniero eléctrico egresado del ITO en México. Estudió la maestría en Ingeniería Industrial en la UAEM. Actualmente es miembro IEEE e investigador de desarrollo en el IIE, en donde, actualmente funge como investigador y jefe del laboratorio de equipos eléctricos. Fue asesor del 2º lugar nacional de Tesis de Licenciatura en el Certamen de la ANIEI en México. Tiene 10 derechos de autor y ha sido expositor en más de 69 conferencias de foros nacionales e internacionales en las áreas de: a) industrial, b) sistemas computacionales y c) eléctrica. Es consejero de Universidades Sudamericanas para el desarrollo de proyectos de tesis. Sus principales líneas de investigación son en el desarrollo de sistemas de información y la optimización de los sistemas eléctricos de potencia, ambas para aplicaciones industriales.
Lee V. González F., es Peruana, recién egresada de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa Perú y en el primer trimestre del 2009 pretende titularse como Ingeniero en Electrónica con Especialidad en Telecomunicaciones. Es miembro IEEE en la sociedad WIE. Actualmente desarrolla equipos electrónicos y software de Telecomunicaciones para empresas privadas de Seguridad. Sus líneas de investigación son los Sistemas de información y las telecomunicaciones.

Fuente: Hypatia

RF de demostración de simulación: Modulación de Frecuencia

Información general

Frecuencia Modulada (FM) es una forma de modulación en que los cambios en la frecuencia de la onda portadora se corresponden directamente con los cambios en la señal de banda base.Esto se considera una forma de modulación analógica, ya que la señal de banda base es generalmente una forma de onda analógica sin valores discretos, digital. Esta simulación está diseñado para ilustrar la teoría detrás de la modulación de frecuencia, e introducir aspectos prácticos de su aplicación.

Aplicaciones comunes:                                                                                                                                            

FM es más comúnmente utilizado para la radiodifusión sonora y televisión. De hecho, radio FM, MHz a 108 MHz, utiliza la modulación FM para transmitir señales de audio.Cada estación de radio utiliza una banda de frecuencia de 38 kHz para transmitir audio.Televisión analógica implementa la modulación FM. De hecho, los canales de televisión del 0 al 72 utilizan diversos anchos de banda entre 54 MHz y 825. Este ancho de banda se utiliza para una variedad de tecnologías, que también incluye radio FM.

Antecedentes matemáticos:                                                                                                          

El principio básico detrás de la modulación FM es que la amplitud de una señal de banda base analógica puede ser representado por una frecuencia ligeramente distinta de la compañía.Matemáticamente, se representa esta describiendo los pasos necesarios para modular la frecuencia de una portadora sinusoidal.

El proceso matemático real para modular una señal de banda base, m (t), sobre el vehículo requiere un proceso de dos pasos. En primer lugar, la señal de mensaje debe estar integrado con respecto al tiempo de obtener una ecuación para la fase con respecto al tiempo, Ө (t). Esto permite que el proceso de modulación por modulación de fase es bastante sencillo. Con los típicos circuitos modulador IQ. Una descripción diagrama de bloques de un transmisor de FM se muestra a continuación:

Como el diagrama de bloques anterior muestra, la integración de un mensaje de los resultados de la señal en una ecuación para la fase con respecto al tiempo. Esta ecuación se define por la siguiente ecuación:

Una vez más, la modulación resultante es modulación de fase, que consiste en cambiar la fase de la portadora a través del tiempo. Este proceso es bastante sencillo y requiere de un modulador de cuadratura, se muestra a continuación:

Demostración:                                                                                                                                            

La siguiente demostración se introducen los aspectos más prácticos de la modulación de frecuencia y se examinará el efecto de la frecuencia de la portadora y la desviación de FM en la señal resultante FM.

1. En primer lugar, abrir el ejemplo "FM Modulation.VI" y ejecutar el programa. Tenga en cuenta que hay tres parámetros básicos que vamos a ajustar. En primer lugar, la 'Banda de frecuencia "se ajusta la frecuencia de la señal de mensaje que deseamos enviar. En segundo lugar, la frecuencia portadora es la frecuencia que vamos a utilizar para llevar nuestra señal de mensaje. Por último, la desviación de FM determina la diferencia de frecuencia entre la mayor frecuencia instantánea de la señal modulada y la frecuencia de la portadora. En este paso, ajustar la frecuencia de banda base y observar el efecto en el gráfico titulado onda modulada FM.

2. A continuación, vamos a experimentar con la frecuencia de la portadora y observar el efecto en la señal de FM modulada. Aviso, que la frecuencia de la portadora es el equivalente a la frecuencia de la banda. Además, la desviación de frecuencia también se ajusta automáticamente de modo que nunca es mayor que la frecuencia de la portadora.A continuación, se muestra un escenario donde la frecuencia de la portadora es igual a la frecuencia de la banda. Debido a que estas frecuencias son idénticas, la señal modulada FM no es sinusoidal pura.

A medida que la imagen de arriba muestra, la señal de banda no puede ser bien representado en este escenario. Idealmente, la frecuencia de la portadora debe ser sustancialmente mayor que la frecuencia de la señal de banda base. En el siguiente gráfico, se muestran los resultados del aumento de la frecuencia portadora. Aquí, usted puede ver que el período completo de cada frecuencia se representa.

3. Por último, se observa el efecto del índice de modulación de la señal de FM. Para ello, ajustar la frecuencia de la portadora a su máximo, de 1 Mhz. Usted se dará cuenta de que la desviación FM máxima ha sido automáticamente ajustado a 500 kHz. Deslice el control deslizante de la desviación de FM a la máxima, de 500 kHz y observe los resultados.Como se puede ver en el gráfico siguiente, que la frecuencia de la señal de tiempo de dominio resultante muestra una variación sustancial. De hecho, como ilustra el gráfico, el nivel mínimo de la señal de banda base están representados por 0 Hz. Además, el máximo nivel de la señal de banda base está representado por 2 MHz.

Mientras que la desviación FM significativo es visualmente evidente, más pequeños valores de la desviación de FM no lo son. Para observar esto, cambiar la desviación de FM y 200 kHz. En este contexto, los distintos niveles de la señal de banda base estará representada por las frecuencias que van desde 800 kHz a 1,2 MHz. El dominio del tiempo de la onda modulada se muestra a continuación:

Como el gráfico anterior, los cambios en la desviación de frecuencia es menos evidente en el dominio del tiempo. Sin embargo, es importante observar su efecto en un sistema de comunicaciones. Idealmente, un sistema de comunicaciones debe tener una desviación máxima frecuencia para representar con mayor precisión la señal de banda base. Sin embargo, esto no está exento de desventajas. Mediante el aumento de la desviación de frecuencia, también aumentamos la potencia necesaria para generar la señal y el ancho de banda de frecuencia que ocupa.

4. Por último, haga clic en el "dominio de la frecuencia" para ver un espectro de potencia FFT de la señal modulada. Mientras estés viendo este gráfico, poco a poco ajustar la variable de desviación de la frecuencia y observar el efecto en el ancho del canal. Te darás cuenta de que cuanto mayor es la desviación de frecuencia, el ancho de banda mayor que el canal ocupa. A continuación, se muestra una señal de FM con una portadora de 1 MHz y una desviación frequncy de 500 KHz. Como se puede observar en el gráfico siguiente, la señal modulada ocupa más de 1 MHz de ancho de banda

Conclusión:                                                                                                                                                 

Frecuencia Modulada (FM) es un esquema de modulación importante tanto por su uso comercial generalizado, y debido a su simplicidad. Como hemos visto en este documento, la modulación de frecuencia se puede simplificar a la modulación de fase con un integrador de simple. Como resultado, las señales de frecuencia modulada, se pueden generar con el generador de señales vectoriales de National Instruments, ya que no requieren más que un modulador IQ.

Descarga:                                                                                                                                                    

Nombre de archivo: fm_modulation.vi
Software de Aplicación: Sistema LabVIEW Full Development 7.1 

Fuente : http://zone.ni.com

LabSat GPS y Simulador Multi-GNSS

LabSat por Racelogic es un simulador de GPS de bajo costo (con la opción GLONASS), que le da la capacidad para grabar y reproducir los datos reales del GPS RF, que permite probar casi cualquier dispositivo de GPS con señales del mundo real, de su banco.

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También ofrecemos una opción de plataforma giratoriaque puede girar el sistema a prueba de reproducir el movimiento original del vehículo.

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Simulador de prueba desde la pagina oficial LAbSat