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SISTEMAS DE TRANSMISIÓN INALÁMBRICA EN LA TECNOLOGÍA PARA EL DEPORTE

Llevaba tiempo detrás de publicar un artículo en el que resumir todos los sistemas de transmisión inalámbrica que emiten los diferentes dispositivos deportivos: frecuencia cardiaca, sensores de velocidad, de cadencia, potenciómetros, el medidor de lactato BSX Insight y algún gadget me dejaré seguro.

imagen sistemas


RESUMEN

Empezaré por un pequeño resumen, pues soy consciente de que este artículo es un verdadero "ladrillo", así que destacamos primero lo más importante y si tienes curiosidad (o mucho tiempo libre) puedes profundizar leyendo el artículo hasta el final.

Existen cuatro sistemas de transmisión inalámbrica en la tecnología deportiva: frecuencia 5 kHz, ANT+, Bluetooth y W.I.N.D.

Todos los sistemas SON INCOMPATIBLES ENTRE SI.

No existe actualmente una solución para que todos los relojes deportivos puedan ser compatibles, ni a corto ni alargo plazo.

El futuro de los RDIs pasa por la conexión directa a internet y optimizar el consumo de la batería.
INTRODUCCIÓN

Contamos con un emisor, que como ya hemos dicho, puede ser desde una banda pectoral de frecuencia cardiaca a un potenciómetro. Y contamos con un receptor, que puede ser un pulsómetro, un cycling computer o incluso un smartphone. En el blog los hemos intentado definir genéricamente como HUW (Head Unit Work). ¿Qué significa HUW?.

Para que nos entendamos, cuando hablamos de sistemas de transmisión inalámbrica estamos hablando de la manera que tienen de relacionarse el emisor y el receptor: ¿son todos compatibles?, ¿existen limitaciones?

Y es que no se puede emitir señal inalámbrica de cualquier manera. Existe un organismo dependiente de la ONU, la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU en inglés) que se encarga de regular los canales de transmisión.

La UIT (en castellano) pone orden definiendo las Bandas ISM, Bandas de transmisión para uso Industrial, Scientific y Medico. En Wikipedia podemos leer: "El uso de estas bandas de frecuencia está abierto a todo el mundo sin necesidad de licencia, respetando las regulaciones que limitan los niveles de potencia transmitida. Este hecho fuerza a que este tipo de comunicaciones tengan cierta tolerancia frente a errores y que utilicen mecanismos de protección contra interferencias.".

La señal inalámbrica no deja de ser una radiofrecuencia más, como la radio AM, FM, la televisión UHF, VHF, la telefonía móvil o la señal GPS.

CARACTERÍSTICAS

Lo más importante, y lo peor para el usuario final (o sea, nosotros), es que todos los sistemas de transmisión inalámbrica que se utilizan en la tecnología para el deporte SON INCOMPATIBLES.

Esto supone un quebradero de cabeza cada vez que vamos a comprar un producto deportivo, que queremos emparejar una banda pectoral de frecuencia cardiaca al smartphone o que, simplemente, queremos entender cómo funciona nuestro pulsómetro.

LOS SISTEMAS

Existen cuatro sistemas, que analizaremos detenidamente, pues son muy diferentes: frecuencia 5 kHz, ANT+, Bluetooth y W.I.N.D.

La frecuencia 5 kHz es un sistema analógico, de frecuencia extremadamente baja, que se sitúa entre los 3 y 300 kHz. Por poner un ejemplo, es el sonar de los submarinos, o sea: funciona debajo del agua (alguno ya sabrá a donde quiero llegar).

La frecuencia 2,4 GHz es digital, y es la que encontramos en la televisión, la telefonía móvil o el GPS y, en el ámbito de la tecnología para el deporte, en Bluetooth y ANT+.

EN EL AGUA Y EN EL GIMNASIO: FRECUENCIA 5 kHz

El primero de los cuatro sistemas es la frecuencia 5 kHz. No es un sistema en sí mismo, sino una banda de radiofrecuencia.

Es analógica, pero a pesar de ello, puede ser codificada.

Como hemos dicho, es la forma en que los submarinos emiten señales, esta posibilidad hace que se utilice para relacionar emisor y receptor en el agua y también es clásica en el equipamiento cardiovascular de los gimnasios y centros de fitness.

Además de en el agua y en equipamientos fitness, la frecuencia 5 kHz se utiliza, codificada o no, en los relojes deportivos de gama baja.

La empresa que más ha trabajado este sistema de transmisión históricamente ha sido Polar. Primero con el nombre Wearlink Coded y posteriormente GymLink.

Tanto Wearlink Coded como Gymlink son señales codificadas, con lo que no deberían existir interferencias en un espacio cerrado (sala de ciclo indoor, clases colectivas, etc.).

La frecuencia de 5 kHz no codificada sí que puede ofrecer problemas de interferencias en espacios cerrados, por lo que no es muy fiable si hay varios aparatos en la sala.

Esto no quiere decir que en espacios abiertos falle más o mida peor que otros sistemas. Registrará la frecuencia cardiaca con suficiente fiabilidad si no hay otro reloj similar en un radio de 1 metro.

EL PRESENTE: ANT+

Podríamos decir que ANT+ es el sistema de transmisión de Garmin. No es exacto pero se acerca mucho.

En 1988 se creó Dynastream Innovations. Su primer producto fue un medidor de velocidad y distancia para Nike en el año 2000. En 2004, Dynastream desarrolló ANT+, el objetivo era "Wireless aplicable en el deporte, la gestión de la salud y la vigilancia médica en el hogar".

Un año después, en 2005, la misma empresa impulsó ANT+ Alliance, cuyos principales miembros son Garmin, Suunto, Adidas, Trek, Sony Ericsson, Timex, Kalenji, Sram, McLaren, Cycleops y Wahoo.

Finalmente, en 2006: Garmin compró Dynastream Innovations, por lo que Garmin es la marca de referencia cuando halamos de ANT+, además de ser la más grande en ventas en el sector de los relojes deportivos.

La filosofía de ANT+ es ser una tecnología que trabaja mediante interoperatividad. Esto quiere decir que todos los productos ANT+ son compatibles entre sí. Además, cualquier empresa puede desarrollar su producto siguiendo las directrices que ANT+ ofrece y hacerlo compatible con los ya existentes.

Sin embargo, y a pesar del espíritu de interoperatividad, algunas marcas han creado productos que se han denominado ANT- o ANT PRIVATE, ya que no están abiertos al resto de marcas que utilizan los protocolos ANT+. Algunos ejemplos son la banda pectoral de Garmin HRM RUN (la que ofrece datos de tiempo de contacto del pie con el suelo y oscilación vertical en la carrera) y la banda pectoral Suunto MEMORY BELT (la que guarda en la propia pastilla los registros de frecuencia cardiaca cuando nadas).

LOS SMARTPHONES: BLUETOOTH

La irrupción de los smartphones ha cambiado las reglas en el mundo de los pulsómetros (y en todo). Una tendencia que podemos ver ya en relojes deportivos de gama media (Polar M400 o TomTom Runner Cardio) y en todos los de gama alta (Polar V800, Suunto Ambit3 y Garmin Forerunner 920xt al menos), es la posibilidad de conectarlos al smartphone. Esto se realiza mediante Bluetooth.

En 1994 la empresa sueca Ericsson inició un estudio para investigar la viabilidad de una interfaz vía radio, en 1998 se creó el grupo SIG (Special Interest Group) formado por cinco grandes compañías: Ericsson y Nokia (telefonía) IBM y Toshiba (PCs) e Intel (chips).

Seis años más tarde, en 2004, aparecieron las primeras versiones de Bluetooth: v2.0+EDR. Por último, en 2010, apareció la cuarta versión, denominada inicialmente LOW ENERGY y poco después SMART, que ha supuesto un punto de inflexión en los sistemas de transmisión inalámbrica en el deporte.

Porque en 2010, el rey indiscutible era ANT+, pero a partir de esa fecha, cada vez más relojes han empezado a elegir Bluetooth Smart como sistema de transmisión, y no solo para relacionarse con el smartphone como hemos dicho, sino para interactuar con los dispositivos, principalmente la banda pectoral de FC, pero también hay cadenciómetros y potenciómetros.

Los relojes más destacados que utilizan Bluetooth Smart son: Polar V800, Polar M400, (también Polar Loop y el próximo Polar A300), TomTom Runner, TomTom Multisport, Suunto Ambit3, Magellan Echo y los nuevos Timex: Run x50+ y One GPS+.

El caso de Suunto Ambit3 es muy significativo, pues es el primer modelo de Suunto en utilizar Bluetooth, lo que le hace incompatible con el resto de accesorios (bandas pectorales principalmente) de la marca y compatible con los accesorios Bluetooth de la marca Polar.

Garmin también utiliza la tecnología Bluetooth, pero únicamente para comunicarse con el smartphone, para el emparejamiento con dispositivos utiliza su sistema: ANT+.

En todos los casos estamos hablando de Bluetooth Smart y esto es importante, ya que la versión Smart o 4.0 es incompatible con las versiones anteriores, especialmente con la versión 2.0, también llamada Legacy o Classic.

Existen pocos productos Bluetooth 2.0, el más destacado puede ser la banda pectoral Polar Wearlink + Bluetooth. Las bandas pectorales Polar H6 y Polar H7 transmiten la señal Bluetooth Smart. (Polar H7 también utiliza la frecuencia 5 kHz).

SISTEMA WIND DE POLAR

El último sistema que comentamos es el exclusivo de Polar: W.I.N.D.

Actualmente está en desuso, ya que los nuevos productos de Polar utilizan todos Bluetooth Smart: Loop, M400, V800 y el inminente A300.

Su importancia radica en que ha sido el utilizado en los productos más exitosos de la marca: RC3 GPS, RCX3, RCX5 y RS800 y es reconocido por su fiabilidad. Además el Polar RS800 ha sido un referente durante años al permitir analizar la variabilidad de la frecuencia cardiaca, un dato interesante para los deportistas.

Polar nos ha confirmado que el sistema W.I.N.D. es el que menos pila gasta de todos los que han evaluado, incluyendo ANT+. Evidentemente es un dato sin contrastar, pero es una sensación habitual entre los usuarios de Polar W.I.N.D. olvidarse de cuándo fue la última vez que cambiaron la pila a su banda pectoral.

ANT+ vs. BLUETOOTH

Lo que sí que hemos hecho en el blog es medir la duración de la pila en dos bandas pectorales de la marca Geonaute, una ANT+ y otra Bluetooth Smart. Los resultados fueron sorprendentes y, aunque no se pueden extraer conclusiones generales, el estudio merece ser leído con detenimiento. Puedes hacerlo aquí.

Además, también nos hemos entretenido en saber qué sistema (ANT+, Bluetooth Smart y Bluetooth Legacy) consumía antes la batería de un Samsung Galaxy S4. Puedes leer el artículo aquí.

Otro aspecto que podemos analizar de los dos sistemas ANT+ y Bluetooth es el número de dispositivos que se pueden conectar simultáneamente. Dicho de otro modo: el número de canales disponibles. Podríamos pensar que esto no es importante, pero si quieres utilizar estas tecnologías para un control de frecuencia cardiaca en una clase colectiva, necesitarás muchos canales.

ANT+:8 canales vs. Bluetooth: 40 canales.

LAS EXIGENCIAS DEL PRESENTE

Los Relojes Deportivos Inteligentes (llamarlos pulsómetros es definirlos vagamente) hacen actualmente muchas cosas, empezando por recibir información GPS y procesarla en tiempo real (mientras reciben la señal de un potenciómetro, de una banda pectoral de FC y de un cadenciómetro).

Con tal cantidad de tareas corren el mismo riesgo que los smartphones: que la batería se agote antes de terminar un Ironman.

El reto actual de los RDIs es el mismo que el de los smartphones: optimizar los procesos para alargar la vida de las baterías mientras la industria descubre cómo hacerlas eternas.

Una de las formas de economizar es que el sistema de transmisión sea más eficaz. ANT+ siempre ha tenido fama de consumir muy poca batería, pero las nuevas versiones de Bluetooth (4.1 y 4.2) parecen superar a ANT+.

Las espadas están en alto. ANT+ y Bluetooth Smart son incompatibles y se reparten el mercado. Los fabricantes independientes se ven obligados a (1) apostar por un sistema, lo cual es arriesgado, (2) hacer dos versiones de sus productos, una con ANT+ y otra con Bluetooth, lo cual es tedioso, o (3) incorporar los dos sistemas en el mismo producto, lo cual puede ser complicado.

Productos como el Viiiva 4iiii pueden ser la solución, pero de eso hablaremos otro día.

LA TECNOLOGÍA QUE YA EXISTE

Que los RDIs necesiten de los smartphones para subir los entrenamientos a las webs correspondientes A las WSO (Web Service Online) es simplemente un accidente, un mal necesario.

La idea en la que trabajan tanto Bluetooth como en ANT+ es que la información pueda subirse a las WSO directamente, sin pasar por el smartphone. Esto facilitaría y casi automatizaría el envío de los entrenamientos al lugar de almacenaje (WSO). Además, permitiría el seguimiento en tiempo real o Live Tracking.

Una opción es incorporar un chip WiFi, como ocurre en el Garmin Forerunner 920xt y el Adidas Smart Run, pero el protocolo funciona únicamente con una red disponible, no como lo hace un smartphone (conexión 3G o "datos").

Existe un RDI que funciona mediante 3G, es el Timex One GPS+. Es el único en su clase y una apuesta de Timex para adelantarse al futuro. Sin embargo, los problemas son los predecibles: la batería dura 8 horas y existen problemas para ofrecer 3G fiable en todo el planeta, además de cómo gestionar el cobro del mismo.

El reloj Timex continua siendo compatible con Bluetooth Smart para poder emparejar dispositivos, en este caso, el de frecuencia cardiaca, por lo que tiene que gestionar dos sistemas de transmisión inalámbrica simultáneamente. Esto no es operativo, pues supone un mayor gasto de batería. Está claro que es una línea de desarrollo a investigar, pero no es exactamente el futuro.

LO QUE LA TECNOLOGÍA PERMITIRÁ

Vamos a analizar solo lo referente a los sistemas de transmisión inalámbrica, ya que existen otras tendencias destacables en los relojes deportivos como Garmin IQ, que hemos analizado en el blog.

Primer reto importante para el futuro: conectividad 3G

Lo ideal sería (y es) que un mismo chip pueda realizar todas las funciones: la conexión 3G y el emparejamiento de dispositivos. Esto, probablemente, alargue la duración de la batería y reduzca el peso del dispositivo.

En principio, la versión 4.2 de Bluetooth ya permitirá la conexión a internet, con lo que el problema estaría resuelto. ANT+ por su parte dispone desde hace un año de un dispositivo externo al reloj llamado WASP que hace de puente entre ANT y WiFi (ANT-to-WiFi bridge).

Segundo reto importante para el futuro: interopertividad

La situación del mercado es complicada. (1) La frecuencia 5 kHz permanecerá en el mercado para la transmisión acuática y la gama baja. (2) El sistema propio de Polar: W.I.N.D. parece que irá desapareciendo. (3)  En ANT+ hay desbandada: Suunto y Timex, que no son pequeños, para empezar y (4) Bluetooth parece el futuro si es que no lo es ya.

Sea como sea: no existe actualmente una solución para que todos los relojes deportivos puedan ser compatibles, ni a corto ni alargo plazo.

La siguiente cita es del gurú de la tecnología Ray Maker, expuesta en el Simposio Anual ANT+ 2013: "Consumers don´t care about your excuses, your excuses will cost you business" (A los consumidores no les preocupan tus excusas, tus excusas te costarán el negocio). La exposición la realizó delante de las principales marcas del mercado que utilizan ANT+.

Y es que, si no existiesen problemas de interoperativiad no habrían sido necesarias casi 2.600 palabras para terminar este artículo.

CONCLUSIONES

Espero que este artículo, aunque denso, sirva para que podamos tener una visión general de los sistemas de transmisión inalámbrica en la tecnología deportiva.

El futuro se presenta apasionante y la tecnología evoluciona veloz, con lo que el futuro es ciertamente impredecible. Los dos retos comentados tienen diferente solución. La conectividad 3G será resuelta en un par de años, sin embargo, la interoperatividad no parece tener solución inmediata.

Con este panorama, es difícil predecir cómo serán los relojes deportivos inteligentes en 2024 (en 9 años), pero en la dificultad está el reto y es lo que hace apasionante el "tech & training" en el que nos encontramos.

¿Por qué en 2014?… bueno, la razón debes buscarla en los comentarios de este artículo: Kairos T-Band SMARTWATCH: el reloj de los Transformers

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