3.2. Termógrafos

El siguiente paso en la investigación de tecnologías a utilizar consiste en encontrar un sensor apropiado para consultar la temperatura.

3.2.1. Protocolos de comunicación inalámbrica

Primero determinaremos qué tecnología inalámbrica vamos a utilizar en la conectividad con lo sensores. Ahora procederemos a realizar una comparativa de los diferentes protocolos existentes para determinar la elección del sensor.

Wifi (802.11 a/b/g/n)

  • Disponible en todos los terminales móviles.
  • Mantener el canal de comunicación Wifi con un sensor consume bastante energía.
  • Además, si se mantiene el canal abierto con un canal no podríamos conectarnos a nuestra red local para conectarnos a Internet.
  • Los sensores con conectividad Wifi están más enfocados para que envíen directamente ellos la temperatura a un servicio web propio sin contar con un smartphone. Tienen el inconveniente de que no podríamos consultar la temperatura del sensor si perdemos cobertura de datos móviles.

Zigbee

  • Se trata de un protocolo de bajo consumo.
  • Utiliza una topología en red de malla para que los sensores se comuniquen entre sí.
  • Se pueden construir sensores con muy poca electrónica.
  • Bajo coste.
  • Tiene la desventaja de que existen muy pocos smartphones que incluyan este protocolo. Existen soluciones para dotar a cualquier teléfono de comunicación Zigbee, como bases acopladas o tarjetas SD con Zigbee, pero incrementan bastante el coste de la solución

Bluetooth Low Energy

  • Disponible en todos los terminales móviles.
  • Consumo de energía en modo inactivo ultra bajo.
  • Capacidad de durabilidad en las baterías de tipo botón durante años
  • Menor coste de implementación.
  • Interoperabilidad entre múltiples proveedores.
  • Rango de alcance mejorado.
Protocolo Bajo consumo Bajo coste Topología en malla Disponible en terminales
Wifi No Sí No Sí
Zigbee Sí Sí* Sí No
Bluetooth LE Sí Sí No Sí
Tabla 3.2.1: Comparativa de protocolos de comunicación inalámbrica

Analizadas las diferentes tecnologías inalámbricas disponibles, tal y como se observa en la Tabla 3.2.1, llegamos a la conclusión de que vamos a utilizar Bluetooth Low Energy porque cumple las características que buscamos: bajo consumo, bajo coste y ya disponible en la mayoría de terminales lanzados al mercado en el último año. Aunque no dispone, de forma nativa, de topología en malla para la comunicación entre sí de diferentes sensores, existen soluciones de fabricantes que ya lo proporcionan. De todas formas esta característica inicialmente no nos va a ser necesaria para el desarrollo de la solución.

3.2.2. Sensores Bluetooth LE

Una vez tomada la decisión de usar Bluetooth LE para la comunicación con los sensores, nos dispusimos a realizar una búsqueda de los diferentes fabricantes. Para determinar cuál es la mejor elección tendremos en cuenta los servicios que implementa, el coste de los mismos y si tienen SDK y ejemplos para recuperar la información desde dispositivos Android.

Texas Instruments SensorTag

  • Tamaño pequeño, 5x6.7x1.4 cm.
  • Diseñado para que la batería dure varios años, usa una pila tamaño botón.
  • Sensor multiprotocolo que soporta Bluetooth / 6LowPan / Zigbee.
  • Tiene incluidos sensores de temperatura, temperatura por infrarojos, barómetro, altímetro, luz ambiental, humedad, magnetómetro, giroscopio.
  • Además dispone de micrófono, vibración, modo iBeacon y chip de memoria para almacenamiento de datos.
  • Dispone de código de ejemplo de aplicaciones Android y iPhone.

  • Precio: 30€

    Figura 3.2.1: Texas Instruments SensorTag

BlueMaestro Tempo

  • Tamaño mediano, 9x9x3 cm.
  • Diseño elegante para que pasar desapercibido en el hogar.
  • Diseñado para que la batería dure 1 año, usa dos pilas de tamaño AA.
  • Tiene incluidos sensores de temperatura, barómetro y humedad.
  • Grado de protección IP52 (protección contra polvo y goteo de agua).
  • Precio: 59€

Figura 3.2.2: BlueMaestro Tempo

BlueMaestro Tempo Disc

  • Tamaño muy pequeño, 3.3cm de diámetro y 0.37cm de alto.
  • Diseñado para que la batería dure 1 año, usa una pila de tamaño botón.
  • Tiene incluidos sensores de temperatura, barómetro y humedad.
  • Grado de protección IP67 (protección contra polvo e inmersión en agua a 1 metro durante 30 minutos).
  • Precio: 50€

Figura 3.2.3: BlueMaestro Tempo Disc

Wimoto

  • Tamaño muy pequeño, 1.3x2.5x2.5 cm
  • Diseñado para que la batería dure de 1 a 3 años, usa una pila de tamaño botón.
  • Tiene incluidos sensores de temperatura, humedad y luminosidad ambiental.
  • Dispone de código de ejemplo de aplicación para Android y documento de especificaciones de los servicios.
  • Precio: 45€

Figura 3.2.4: Wimoto

Parrot Flower Power

  • Tamaño mediano, 1.15x20x2 cm
  • Diseñado para que la batería dure 6 meses, usa una pila de tamaño AAA.
  • Tiene incluidos sensores de temperatura, humedad, fertilizante y luminosidad ambiental.
  • No dispone de código de ejemplo de aplicación para smartphone, sólo para su api web.
  • Grado de protección IP52 (protección contra polvo y goteo de agua).
  • Precio: 49€

Figura 3.2.5: Flower Power

Blue Radios nBlue

  • Tamaño muy pequeño, 3.3cm de diámetro y 1cm de alto.
  • Diseñado para que la batería dure 1 año, usa una pila de tamaño botón.
  • Tiene incluidos sensores de temperatura, luminosidad y giroscopio.
  • Grado de protección IP52 (protección contra polvo y goteo de agua).
  • Precio: 39€

Figura 3.2.6: BlueRadios nBlue

Variable Node Clima

  • Tamaño mediano, 3.26cm de diámetro y 8.27cm de largo.
  • Diseñado con batería recargable mediante usb.
  • Tiene incluidos sensores de temperatura, barómetro, luminosidad y humedad.
  • Dispone de un diseño modular donde los sensores son intercambiables, pudiendo añadir sensores de códigos de barras, calidad del aire, detección de color y lectura de temperatura de un objeto por infrarojos.
  • El fabricante proporciona código de ejemplo de aplicación para Android y documento de especificaciones de los servicios.
  • Precio: 199€

Figura 3.2.7: BlueRadios nBlue
Dispositivo Temp. Temp. IR Presión Atm. Luz Hum. Prot. IP SDK y ejemplos Coste
SensorTag Sí Sí Sí Sí Sí -- Sí 30€
Tempo Sí No Sí No Sí IP52 No 59€
Tempo Disc Sí No Sí No Sí IP67 No 50€
Wimoto Sí No No Sí Sí -- Sí 45€
Flower Power Sí No No Sí Sí IP52 No 49€
nBlue Sí No No Sí No IP52 No 39€
Node Clima Sí No Sí Sí Sí -- Sí 199€
Tabla 3.2.2: Comparativa de sensores de temperatura

Analizados los diferentes sensores encontrados, y valorando sobre todo el número de servicios de los que disponen y el menor coste posible, decidimos optar por el sensor SensorTag de Texas Instruments. Además dispone de documentación técnica y de ejemplos de uso con aplicaciones Android tal y como muestra la Tabla 3.2.2.

Sin embargo, otros sensores analizados tienen características atractivas dependiendo del tipo de uso que se le vaya a dar a la aplicación. Sensores con protección IP67 resistentes al agua y al polvo como Tempo Disc pueden resultar interesantes para recuperar la información dentro de cámaras frigoríficas. Por otra parte, sensores capaces de leer el nivel de fertilizante del suelo como Flower Power pueden ser interesantes para el control de cultivos y para el cuidado de plantas.