Introducción
Hasta ahora, en las Guías Técnicas, el rango operativo supuesto estaba entre -10 ºC y 50 ºC. Sin embargo, queríamos comprobar rangos más amplios, por lo que realizamos algunos nuevos ensayos de temperaturas extremas en los productos finales obteniendo resultados sorprendentes y llevando nuestra tecnología a soportar ahora un nuevo rango de -30 ºC a +70 ºC.
Descripción de los ensayos
Se utilizaron únicamente productos estándar, con componentes habituales. Todos ellos fueron fabricados en Libelium y verificados por nuestro departamento de Control de Calidad.
Estos fueron los niveles de temperatura que se tuvieron en cuenta:
- Hielo: -10, -15, -20, -25, -30 y -35 ºC
- Temperatura: 40, 50, 60, 70 y 80 ºC
Usamos 2 cámaras de prueba de temperatura:
- un horno industrial (capaz de alcanzar temperaturas de hasta 400 ºC)
- un congelador industrial (capaz de bajar hasta -35 ºC)
Una Plug & Sense! unidad desplegada en el congelador industrial
Algunos de los efectos no deseados observados fueron:
- No hay deterioro ni daño físico
- No hay reinicios
- Los ciclos de sueño se realizan correctamente
- Las lecturas del sensor se realizan correctamente
- Los procesos de transmisión se completan correctamente
- Los datos se escriben correctamente en la tarjeta SD
Las duraciones de los ensayos variaron entre unas pocas horas y 7 días en algunos casos. Libelium también realizó cambios rápidos en la temperatura, pasando del congelador al horno y descendiendo rápidamente del horno al congelador. Estos cambios rápidos son necesarios para garantizar un buen funcionamiento no solo en condiciones estacionarias sino también en casos transitorios.
La batería es un elemento sensible, por lo que realizamos todos los ensayos partiendo de dos niveles de carga: máximo (100%) y mínimo (20%).
Nuestros ingenieros crearon códigos de software para comprobar las principales funcionalidades de cada dispositivo. Básicamente, un nodo IoT realiza estas 3 acciones principales: dormir, leer sensores y enviar información. Para ser más exactos, el ciclo completo está compuesto por estos 12 procesos: dormir, despertar, configuración general, encender la placa de sensores, leer los sensores, apagar la placa de sensores, crear un frame de datos, encender el radio, configurar el radio, enviar el frame, comprobar la comunicación exitosa, apagar el radio, configurar el modo de dormir.
Creamos combinaciones de todos los radios y todos los modelos (placas de sensores) para comprobar toda la gama.
Los nodos transmitían sus cuadros de diagnóstico y estado a receptores reales (dispositivos Meshlium, routers WiFi y estaciones base Sigfox/LoRaWAN/celulares).
Además, traemos gráficos como los siguientes para comprobar el comportamiento.
Gráfico de temperatura de una unidad Plug & Sense! WiFi
Gráfico de temperatura de una unidad de Plug & Sense! 868
Resultados de los análisis
Todos los ensayos fueron satisfactorios para el rango de temperaturas entre [-30 y +70] ºC: no se observaron efectos no deseados ni funcionamiento anormal dentro de este rango. Estas temperaturas extremas temporales se consideran aceptables, pero el uso recomendado habitual es [-20 y +60] ºC, principalmente debido a las limitaciones de la batería.
Conclusiones
Los ensayos concluyeron con éxito para el rango extremo [-30, +70] ºC, siendo [-20, +60] ºC el rango de temperatura recomendado para su uso continuo.
