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¿Seguimiento de posición frente a sensores de posición? Distinción importa en terminología y tecnología

Para los ingenieros, los problemas de terminología son cualquier cosa menos triviales.

Un ejemplo llamativo donde la terminología se usa comúnmente de manera incorrecta es con los rastreadores de posición y los sensores de posición. Si bien estos términos se refieren a tecnologías fundamentalmente diferentes, los consumidores a menudo discuten las dos de manera intercambiable.

Sin embargo, para los ingenieros, la distinción entre el hardware en los rastreadores de posición y los sensores de posición es la diferencia entre manzanas y naranjas. Si bien a veces se pueden usar en conjunto, es esencial desde una perspectiva de diseño discutirlos como hardware completamente separado.

En este artículo, analizaremos esas diferencias, no solo las definiciones de seguimiento de posición y sensores de posición, sino también en las tecnologías y aplicaciones principales.

Definición del seguimiento de posición

La tecnología de seguimiento de posición hace exactamente lo que sugiere: rastrea la ubicación de un objeto en un período de tiempo específico. Es probable que esté familiarizado con los sistemas de posicionamiento comunes como GPS, GNSS / Galileo de Europa y GLONASS.

GPS III. Imagen (modificada) utilizada por cortesía de GPS.gov

Los sistemas de seguimiento de posición dependen del hardware, pero la exposición de ese hardware a su entorno es limitada. Dicho esto, el entorno de un dispositivo juega un papel importante en el rastreo de la posición con precisión. La efectividad del GPS en las principales ciudades puede disminuir debido a la densidad del edificio o al movimiento del dispositivo en interiores. Estos sistemas y otros rastreadores dependen de satélites, torres de celdas o geofencing localizado para funcionar correctamente.

La fuerza aérea de los EE. UU. Recientemente avanzó en la tecnología GPS al configurar el vehículo satelital número 74 "saludable y activo", lo que significa que el satélite ahora puede ser utilizado por GPS militar y civil en todo el mundo.

Según Lockheed-Martin, el nuevo satélite, parte de la familia GPS III, fue diseñado por ingenieros para tener "tres veces mejor precisión y hasta ocho veces mejores capacidades anti-interferencia que sus predecesores, y una vida de diseño que se extiende un 25 por ciento más. que los satélites GPS más nuevos en órbita ".

El personal militar estableció el vehículo satelital número 74, la primera iteración de los vehículos GPS Bloque III, como "saludable y activo" desde la Base de la Fuerza Aérea Schriever en Colorado. Imagen utilizada por cortesía del sargento. Matthew Coleman-Foster, Fuerza Aérea de EE. UU.

El seguimiento de la posición a menudo implica la triangulación, un proceso que señala una ubicación utilizando tres puntos de referencia. Las frecuencias de radio entre estos puntos de referencia geográficos (torres o satélites) se promedian en un punto específico: la ubicación del dispositivo de seguimiento de posición. De esta manera, el seguimiento ayuda a establecer la posición de un objeto dentro de un sistema más grande.

Eso no quiere decir que el seguimiento localizado en interiores no sea posible. Muchos almacenes e instalaciones de fabricación utilizan estas mismas redes para rastrear equipos durante todo el día. Los sistemas de seguimiento de posición también son expertos para mapear salas, instalaciones y rutas de tránsito para diferentes dispositivos electrónicos.

Algunas compañías, como Accuware, utilizan un sistema hibridizado para el seguimiento y la detección. Este método de mapeo y posicionamiento emplea una cámara como sensor. La cámara también permite el seguimiento continuo en un espacio 3D.

Arquitectura del sistema de Sentinel, un sistema de seguridad de seguimiento y detección de Accuware. Imagen utilizada por cortesía de (PDF) Accuware

Otros sistemas de seguimiento de posición requieren un chip GPS o radio celular. El GPS se basa en señales y, por lo tanto, se acopla a componentes que pueden enviar o recibir transmisiones.

Definición de sensores de posición

Los sensores de posición recopilan datos sobre el entorno inmediato de un objeto. Pueden trabajar al unísono con otros sensores o de forma independiente.

El sensor de posición magnetoestrictivo de ASM (que no debe confundirse con ams) viene en un paquete "ultraplano" y puede medir hasta 5.750 mm de distancia de sí mismo. Imagen utilizada por cortesía de ASM

Los sensores proporcionan lecturas contextuales para los usuarios o pueden admitir funciones adicionales del dispositivo en función de la información que recopilan. Por ejemplo, los sensores de posición pueden decirle a la electrónica o maquinaria avanzada cómo se mueven varios componentes entre sí. Esto ayuda a regular la función adecuada e incluso puede diagnosticar problemas electromecánicos.

Un ejemplo de esto es el sensor de posición de control de motor inductivo de ams, el AS5715R. ams afirma que este sensor está construido específicamente para motores (hasta 480 000 rpm) con recuentos de pares de polos bajos y altos sin perder resolución. Debido a que se dice que el dispositivo reduce la ondulación del par y aumenta la eficiencia del control del motor, ams también sugiere el sensor para aplicaciones críticas de seguridad y automotrices.

Diagrama de bloques de AS5715R. Imagen utilizada por cortesía de ams

Otro ejemplo es el sensor de proximidad de su teléfono móvil. Durante una llamada, la pantalla de su dispositivo se apagará cuando llegue a cierta distancia de su oído. Esto evita que cuelgue accidentalmente o active otra función que pueda interrumpir su conversación.

La popular aspiradora Roomba utiliza sensores de proximidad para navegar por los rincones y grietas de su hogar. Muchos robots de mantenimiento comercial utilizan sensores de localización para evaluar sus entornos e inspeccionar en consecuencia.

Sistemas de seguimiento y sensores comunes

Las tecnologías fundamentales detrás de los rastreadores y sensores difieren. Sin embargo, existe cierta superposición ya que los componentes eléctricos pueden cumplir una doble función. Aquí hay unos ejemplos:

Tecnologías y componentes de seguimiento comunes

  • GPS / GNSS / GLONASS / Galileo
  • Transmisores de RF
  • Radios celulares
  • Mapeo 3D usando visión por computadora
  • Sistemas de cámara a bordo
  • Redes de banda ultra ancha y 5G

Sensores de posición comunes y componentes

  • Sensores de proximidad
  • Diodos IR
  • Sistemas de cámara a bordo
  • Sistemas de detección basados ​​en luz, como LiDAR
  • Sensores de desplazamiento
  • Sensores de extensión
  • Redes de banda ultra ancha y 5G

Observe la superposición de la banda ultra ancha (UWB) entre la tecnología de seguimiento de posición y los sensores de posición. UWB está ganando popularidad en espacios abiertos y sin obstáculos en interiores. Este enfoque es experto en recopilar datos de posición y evaluar esa posición dentro de un espacio pre-mapeado.

NXP ofrece su propia tecnología UWB. Imagen utilizada por cortesía de NXP

Esta lectura puede ser continua siempre que el dispositivo no se vea obstaculizado por otros objetos. UWB se basa en la transmisión de luz entre dos puntos y, por lo tanto, es un sistema de tiempo de vuelo. El posicionamiento está determinado por el tiempo de tránsito del haz de luz entre dos sensores o nodos.

Los sensores de desplazamiento y los sensores de extensión se utilizan con maquinaria. Miden el posicionamiento en objetos como carretillas elevadoras, elevadores, sistemas sin conductor, grúas de transporte, piezas telescópicas e incluso mesas extensibles. Puede imaginar, entonces, que esta tecnología es integral para muchas aplicaciones industriales.

Estableciendo el récord recto

Es muy posible que muchos confundan el seguimiento y la detección porque ambas tecnologías son esenciales en el diseño de productos contextualmente conscientes.

El seguimiento es una excelente manera de monitorear equipos, sin embargo, extrae gran parte de su funcionalidad de componentes externos como los de torres, satélites y sensores de red. El seguimiento también depende del hardware. Requiere cooperación entre más partes móviles, lo que hace que el seguimiento sea más sistemático por naturaleza. Los sensores permiten que los dispositivos sean "más inteligentes" mientras complementan otras funciones.

Usar la terminología correcta, especialmente entre estos dos términos, es absolutamente esencial. Todavía vale la pena señalar que estas tecnologías a menudo son complementarias hasta cierto punto. Muchos componentes de hardware tienen una importancia superpuesta, destacando cuán intrincados son realmente nuestros dispositivos modernos.


¿Qué otros términos técnicos considera que se usan de manera imprecisa o incluso incorrecta? ¿Los malentendidos en terminología alguna vez interrumpen su trabajo? Comparte tus experiencias en los comentarios a continuación.

Maria Montero

Me apasiona la fotografía y la tecnología que nos permite hacer todo lo que siempre soñamos. Soñadora y luchadora. Actualmente residiendo en Madrid.

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