Rastreador portátil multimodal para cargas y equipaje

GPS, GPRS, Wi-Fi y Cell ID en un equipo desarrollado para operar incluso en el transporte aéreo.

El proyecto

En 2004, ECK empezó a desarrollar un rastreador portátil pensado originalmente para localizar equipaje, cargas y otros activos durante el transporte.

El proyecto surgió de la idea de un ingeniero aeronáutico egresado del ITA, que buscaba una solución de rastreo capaz de seguir una carga no solo en tierra, sino también en operaciones de transporte aéreo.

Eso creó un requisito poco común para la época: el equipo tenía que ser pequeño, de bajo consumo, usar distintas tecnologías de localización y, al mismo tiempo, cumplir las restricciones para equipos electrónicos a bordo de aeronaves.

El resultado fue una plataforma que evolucionó a lo largo de los años y pasó a usarse en distintas aplicaciones de rastreo y monitoreo.

Un rastreador del tamaño aproximado de una tarjeta de crédito

Uno de los principales requisitos era el tamaño.

El equipo debía tener aproximadamente las dimensiones de una tarjeta de crédito y un espesor cercano a 12 mm.

Dentro de ese pequeño volumen había que acomodar procesador, módem celular, receptor GPS, Wi-Fi, acelerómetro, gestión de energía, batería y distintos sistemas de antena.

La integración de tantos sistemas de radiofrecuencia en un área reducida se convirtió en uno de los principales desafíos de ingeniería del proyecto.

Las antenas tenían que funcionar al mismo tiempo sin que una perjudicara demasiado el desempeño de las demás.

Además, como el rastreador iba dentro de una valija o una carga, no era posible prever su orientación física durante el uso.

GPS, Wi-Fi y Cell ID trabajando en conjunto

El sistema se desarrolló para usar distintas tecnologías de localización según las condiciones disponibles.

Al aire libre, el GPS daba la principal referencia de posicionamiento.

En lugares donde la recepción satelital era mala, el equipo podía usar información de la red celular mediante Cell ID y también los puntos de acceso Wi-Fi cercanos.

Esa combinación ampliaba mucho las posibilidades de localización.

Un aeropuerto es un buen ejemplo del problema: hay áreas externas con excelente recepción GPS, pero también terminales, depósitos y zonas de carga totalmente cubiertas.

El uso combinado de esas tecnologías permitió que el rastreador siguiera entregando información de localización también en esas situaciones.

El desafío de las antenas

La parte de RF exigió una atención especial.

Como el rastreador podía estar en cualquier posición dentro de un equipaje o una carga, buscamos una solución con buena recepción en distintas orientaciones.

En el sistema GPS se usó una antena helicoidal, con un comportamiento más adecuado para este tipo de aplicación.

El desempeño de la antena era tan crítico que incluso las características del material del gabinete tuvieron que controlarse.

Un cambio en las propiedades del material cercano a la antena podía modificar su sintonía, desplazar su frecuencia de operación y reducir el desempeño del sistema.

Algunas de las soluciones de antena usadas en el producto llegaron a desarrollarse específicamente para esta aplicación junto con proveedores internacionales.

Operación en transporte aéreo

Otro requisito fundamental era permitir el uso del rastreador en el transporte aéreo.

El equipo usaba un acelerómetro de alta sensibilidad para analizar su estado de movimiento.

El firmware evaluaba esa información en forma continua e identificaba condiciones de movimiento compatibles con el transporte aéreo.

En esas condiciones, el sistema podía bloquear las transmisiones de radiofrecuencia.

Cuando las condiciones volvían a permitir la operación, el equipo retomaba sus funciones de comunicación y localización.

Esa lógica formaba parte de una arquitectura diseñada específicamente para el uso del producto en el transporte aéreo.

El rastreador pasó ensayos para esta aplicación y obtuvo la aprobación para operar en ese entorno.

Bajo consumo de energía

La autonomía también era un requisito importante.

En las evoluciones del producto se usó el microcontrolador STM32L151, de la familia de bajo consumo de STMicroelectronics.

Además del bajo consumo del procesador, el hardware tenía una gestión de energía capaz de controlar cada subsistema del equipo por separado.

El GPS, el módem celular y otros circuitos podían quedar apagados cuando no se necesitaban.

Las baterías también se eligieron considerando no solo su densidad de energía, sino la necesidad de funcionar en un rango amplio de temperaturas, presente en las distintas condiciones de transporte.

Firmware y actualización remota

Desde el comienzo, el firmware tuvo un papel importante en el proyecto.

Gran parte de las características del producto dependía de la capacidad de gestionar en forma dinámica la localización, la comunicación, el consumo de energía y los sensores.

También se desarrolló un sistema de actualización remota de firmware.

Eso permitió que los equipos ya instalados recibieran nuevas versiones y mejoras sin tener que volver físicamente para actualizarse.

Esta característica resultó especialmente importante porque el producto siguió evolucionando durante muchos años.

Una plataforma que pasó a atender otras aplicaciones

Aunque el proyecto se pensó al principio para rastrear equipaje y cargas, su arquitectura demostró ser lo bastante flexible para atender otras aplicaciones.

Se desarrollaron versiones para distintos tipos de monitoreo y transporte.

Entre las aplicaciones había cargas sensibles que exigían seguimiento de temperatura y condiciones ambientales, incluido el transporte de materiales médicos, sangre y órganos.

La combinación de sensores, comunicación celular, localización y actualización remota permitió convertir el equipo en una plataforma para distintas soluciones de rastreo.

Desarrollo y evolución

El primer prototipo exigió aproximadamente seis meses de desarrollo.

Después hubo cerca de un año de trabajo de refinamiento, ensayos y evolución del producto.

A partir de la plataforma inicial se desarrollaron varias versiones, que incorporaron nuevas tecnologías y adaptaciones para distintas aplicaciones.

El proyecto también pasó por procesos de homologación y ensayos específicos, incluida la homologación ANATEL y evaluaciones relacionadas con el uso en transporte aéreo.

Un proyecto creado en 2004 y todavía en uso en 2026

Quizás el resultado más interesante de este proyecto sea su longevidad.

La arquitectura empezó a desarrollarse en 2004.

Con los años se fueron actualizando componentes, firmware, comunicación y aplicaciones, pero la plataforma siguió siendo la base de distintos productos del cliente.

En 2026, 22 años después del inicio del desarrollo, versiones derivadas de este proyecto siguen en uso.

Para ECK, este proyecto es un buen ejemplo de cómo las decisiones tomadas en la arquitectura de hardware y firmware pueden influir no solo en el funcionamiento de un producto, sino también en su capacidad de evolucionar durante muchos años. Vea también otros proyectos de ingeniería electrónica desarrollados por ECK.