*El artículo es“Enhancing FLoRa Simulations: Accurate Radio Channel Modeling and Standard-Compliance Corrections” (Mejora de las simulaciones FLoRa: modelado preciso de canales de radio y correcciones para el cumplimiento de estándares).
Conectar algunos dispositivos electrónicos que utilizamos cotidianamente, como el teléfono celular, el reloj inteligente o la televisión, a una red WiFi no implica los mismos desafíos que conectar entre 20 y hasta 1000 dispositivos (nodos) distribuidos en una distancia de varios kilómetros. Esto requiere capacidades de conectividad diferentes.
Así lo explicó el profesor investigador de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (FIME), Dr. Fermín Marcelo Rubén Maciel Barboza, quien, junto con su colega, el Dr. José Luis Álvarez Flores, habló sobre la reciente publicación de un artículo científico en el que participan como autores, en la plataforma IEEE Xplore.
Según información de esta misma página, IEEE Xplore es la plataforma digital emblemática para el descubrimiento y acceso a contenido científico y técnico, publicada por el IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) y sus socios editoriales. Contiene más de 7 millones de documentos y otros materiales de algunas de las publicaciones más citadas del mundo en ingeniería eléctrica, informática y ciencias afines.
El contenido de IEEE Xplore comprende: Más de 1,8 millones de artículos de investigación, más de 5 millones de ponencias en congresos, más de 15,000 normas técnicas, más de 96,000 libros y capítulos de libros y más de 600 cursos educativos online. Cerca de 25,000 nuevos contenidos se añaden a IEEE Xplore cada mes.
El artículo “Enhancing FLoRa Simulations: Accurate Radio Channel Modeling and Standard-Compliance Corrections” (en español, Mejora de las simulaciones FLoRa: modelado preciso de canales de radio y correcciones para el cumplimiento de estándares) dijo Maciel Barboza, describe mejoras en una de las plataformas de simulación más utilizadas para analizar redes: LoRaWAN, permitiendo modelar con mayor precisión el comportamiento de cientos de dispositivos conectados y evaluar de manera más confiable aspectos como cobertura, capacidad de comunicación y consumo energético.
Reveló que el autor principal de este trabajo es el Dr. Juan P. Morales Álvarez, quien recientemente obtuvo el grado de Doctor en Ingeniería para la Innovación Tecnológica por la Universidad Autónoma de Zacatecas y actualmente labora en el Instituto Tecnológico de La Paz. En el desarrollo de este trabajo colaboraron el Dr. José Luis Álvarez Flores y el Dr. Fermín Marcelo Maciel. Este proyecto fortalece los vínculos de colaboración académica y de investigación entre ambas instituciones.
Maciel Barboza precisó que la investigación se desarrolló en colaboración con los profesores Víktor I. Rodríguez Abdalá, Remberto Sandoval Aréchiga, Salvador Ibarra Delgado y José Ricardo Gómez Rodríguez, de la Universidad Autónoma de Zacatecas; Francisco R. Castillo Soria y Abel García Barrientos, de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí; así como César Higuera Verdugo, del Instituto Tecnológico de La Paz, consolidando un esfuerzo interinstitucional y multidisciplinario orientado a la innovación tecnológica.
Para contextualizar la importancia de este trabajo, el profesor Maciel Barboza explicó que el Internet de las Cosas (IoT) surgió de la necesidad de conectar una gran cantidad de dispositivos. “No me refiero a usuarios conectados a una red, sino a dispositivos que tradicionalmente no estaban conectados y que ahora pueden vincularse a internet”, señaló.
Los estándares y protocolos de comunicación más conocidos actualmente están diseñados para atender las necesidades de transmisión de grandes volúmenes de información, como video, audio, imágenes y datos utilizados tanto por la industria como por las personas.
Sin embargo, explicó Maciel Barboza, el IoT plantea necesidades distintas. “En este caso hablamos de dispositivos interconectados que transmiten pequeñas cantidades de información, por lo que se requieren tecnologías específicas para este tipo de comunicación”.
Sobre la investigación publicada, dijo que se relaciona precisamente con este desafío, ya que permite simular con mayor precisión el comportamiento de redes LoRaWAN antes de su implementación real, facilitando el diseño y la evaluación de sistemas capaces de conectar cientos o miles de dispositivos con un bajo consumo energético.
“Nuestras redes tradicionales no están preparadas para este tipo de conectividad. Cuando intentas conectarte a una red WiFi con muchas personas utilizando el mismo punto de acceso, la red se satura. Tecnologías como LoRa permiten conectar cientos o incluso miles de dispositivos transmitiendo cantidades mínimas de datos”, afirmó.
Por su parte, Álvarez Flores presentó ejemplos de dispositivos conectados actualmente. Explicó que hoy el IoT permite la conexión de teléfonos, televisores, relojes inteligentes, refrigeradores, focos y computadoras. Sin embargo, en un futuro cercano también podrán estar conectados prendas de vestir, calzado, llantas de bicicleta y numerosos objetos de uso cotidiano.
“En ese escenario no se requiere transmitir grandes cantidades de información, sino simplemente enviar señales periódicas que indiquen que el dispositivo está encendido y funcionando correctamente”, explicó. Añadió que este tipo de comunicaciones breves es precisamente uno de los campos donde la tecnología LoRa ofrece mayores ventajas.
Sobre las aplicaciones de este estándar, Maciel Barboza señaló que resulta especialmente útil en espacios abiertos, como la agricultura de precisión y los sistemas de monitoreo de temperatura, humedad, ganado, caudales de ríos e incendios forestales, donde es necesario transmitir información a lo largo de grandes extensiones territoriales.
Además, destacó que uno de los principales beneficios de esta tecnología es el bajo consumo energético, lo que permite que los dispositivos funcionen durante años con una sola batería. También resaltó su flexibilidad, ya que es posible instalar una o varias antenas dependiendo de las necesidades de cobertura y comunicación.
El artículo se encuentra disponible en acceso abierto en el siguiente enlace:
https://ieeexplore.ieee.org/document/11516094
Finalmente, Álvarez Flores destacó la actividad académica que desarrolla actualmente la FIME, incluyendo la actualización de programas educativos mediante la incorporación de nuevas asignaturas alineadas con las necesidades del sector industrial y el avance de tecnologías emergentes como la Inteligencia Artificial. Asimismo, señaló el fortalecimiento de los planes de estudio para que los egresados cuenten con las competencias que demanda el entorno actual.
También resaltó la estrecha vinculación que mantiene la Facultad con diversas dependencias gubernamentales. En particular, mencionó el trabajo realizado con la Secretaría de Movilidad para apoyar a personas ciegas y con discapacidad visual en sus desplazamientos dentro de la zona conurbada de Colima mediante el uso de tecnología LoRa integrada al sistema de transporte público.
