¿Cómo elegir una pantalla para los dispositivos del Internet de las Cosas?

El Internet de las Cosas (IoT) es la idea de conectar en red varios dispositivos y objetos, equipados con electrónica y software, permitiéndoles comunicarse e intercambiar datos sin intervención humana. Las soluciones IoT se utilizan cada vez más tanto en la vida privada como en la industria. Las previsiones indican que el número de dispositivos IoT conectados podría alcanzar los 50.000 millones en 2030. Una parte importante de ellos utilizarán pantallas.

En este artículo examinaremos las tecnologías de visualización disponibles para las aplicaciones IoT. Discutiremos sus ventajas, desventajas y áreas de aplicación. También analizaremos las tendencias y requisitos del mercado de dispositivos IoT para ayudarte a seleccionar las soluciones de visualización óptimas para tus aplicaciones específicas. Como Unisystem, somos el mayor … proveedor de pantallas para dispositivos IoT.

El mercado del IoT y el papel de las pantallas

Los dispositivos del Internet de las Cosas se utilizan ampliamente en casas y edificios inteligentes (control de la iluminación, la calefacción, la seguridad), transporte y logística (control de vehículos y cargas), medicina (telemonitorización de pacientes), agricultura (automatización y control de cultivos), industria (control de líneas de producción) y muchas otras áreas.

Según las proyecciones del McKinsey Global Institute, el valor económico que puede aportar la IO es enorme y va en aumento, alcanzando entre 5,5 y 12,6 billones de dólares en todo el mundo para 2030. El mayor potencial económico de IoT se concentra en lugares concretos, con las fábricas a la cabeza, representando alrededor del 26% del valor potencial en 2030. Aunque el B2B domina la creación de valor de IoT, se espera que el 55% del valor mundial de IoT proceda de los países desarrollados en 2030.

Un componente clave de muchos dispositivos IoT son las pantallas. Permiten presentar información al usuario e interactuar con el sistema. De ahí que el crecimiento del mercado de la IO vaya de la mano de una creciente demanda de pantallas con propiedades específicas.

Tecnologías de visualización seleccionadas para el IoT

En los dispositivos IoT se utilizan diversas tecnologías de visualización, que difieren en sus parámetros, ventajas y desventajas. He aquí las más populares:

• LCD TFT – pantallas de cristal líquido con matriz de transistores (TFT). Proporcionan un tiempo de respuesta rápido, una buena reproducción del color y soporte multimedia. Hacen un uso relativamente intensivo de la energía.
• OLED – pantallas orgánicas. Tienen un contraste excelente, amplios ángulos de visión, bajo consumo y pueden fabricarse con tecnología flexible. Son más caras que las LCD.
• EPD – visualizadores electrónicos de papel. Bajo consumo, excelente legibilidad a la luz del día, sin retroiluminación. Frecuencia de actualización más lenta.
• Pantallas LCD segmentadas: pantallas numéricas y alfanuméricas sencillas. Bajo coste, versátiles, robustos. Funcionalidad limitada.
• Táctiles – pantallas con un panel táctil, que permite el control directamente desde la pantalla. Existen varias tecnologías táctiles: capacitiva, resistiva, infrarrojos.

¿Qué diferencia a las pantallas IoT?

Las pantallas utilizadas en los dispositivos IoT deben permitir la libre comunicación y el intercambio de datos entre los dispositivos inteligentes conectados. Es crucial equiparlas con protocolos de comunicación adecuados que conecten la pantalla a la unidad de control, que a su vez debe estar en red con otros dispositivos IoT (por ejemplo, mediante Wi-Fi o Bluetooth). Esto es especialmente cierto si la pantalla está equipada con un módulo que permite el control táctil.

Merece la pena considerar soluciones avanzadas en forma de paneles HMI todo en uno, que contienen microprocesadores e interfaces de comunicación. Permiten la plena integración de la pantalla en el sistema IoT sin necesidad de módulos adicionales.

Un ejemplo de este tipo de solución es la Pantalla Embebida STM32 Riverdi, que se describe más adelante en este artículo. Incluye un microcontrolador STM32 integrado, puertos de comunicación y la posibilidad de programar fácilmente interfaces gráficas de usuario (GUI). Proporciona una solución completa para dispositivos IoT.

Seleccionar pantallas con amplias capacidades de comunicación y computación es crucial para un intercambio de datos eficiente dentro de los sistemas IoT y evita los costes adicionales asociados a la implementación de módulos de comunicación.

Ejemplos de aplicaciones de pantallas en IoT

Las pantallas en la IO desempeñan un papel fundamental a la hora de presentar información a los usuarios y permitir la interacción con los dispositivos. He aquí algunos ejemplos del uso de pantallas en la IO:

1. Relojes inteligentes (Smartwatches): Utilizan pantallas para mostrar notificaciones, realizar un seguimiento de la actividad física, controlar la salud y muchas otras funciones.
2. Termostatos inteligentes: Como Nest o Ecobee, que tienen pantallas táctiles que permiten a los usuarios ajustar la temperatura y controlar el consumo de energía.
3. Sistemas de iluminación inteligentes: Algunos sistemas tienen pantallas que proporcionan información sobre el estado actual de la iluminación, el consumo de energía o los horarios de encendido y apagado.
4. Frigoríficos inteligentes: Equipados con pantallas táctiles que muestran el contenido del frigorífico, recetas, listas de la compra o incluso calendarios familiares.
5. Dispositivos médicos portátiles: Como los monitores de glucosa que muestran los niveles de azúcar en sangre en tiempo real.
6. Sistemas de gestión de flotas: Utiliza pantallas en el vehículo para controlar la ruta, el consumo de combustible y otra información relevante del vehículo.
7. Ciudades inteligentes: Pantallas colocadas en paradas de autobús o estaciones de metro, que informan de la hora de llegada del siguiente medio de transporte o de las condiciones actuales del tráfico.
8. Estaciones de carga de vehículos eléctricos: Equipadas con pantallas que informan a los usuarios del estado de la carga, el coste y el tiempo necesario para la carga completa.
9. Seguridad y vigilancia: Cámaras de seguridad con pantallas integradas que pueden mostrar imágenes en directo de otras cámaras del sistema.

Estos son sólo algunos ejemplos, y las posibilidades de uso de las pantallas en el IoT son casi infinitas, sobre todo a medida que se desarrollan la tecnología y la innovación en este campo.

Ejemplo de aplicación industrial de visualización IoT

Los dispositivos de medición portátiles con tecnología IoT son habituales en la industria. Estos dispositivos transmiten información a bases de datos en tiempo real. Al trabajar en lugares como las plantas de las fábricas, están expuestos a diversos factores, como interferencias, golpes, temperaturas extremas o polvo.

Pantallas OLED como los modelos monocolor de la serie WEO012864G de Winstar, son ideales para estas aplicaciones. Funcionan a temperaturas de -40 a 80 °C y ofrecen una excelente visibilidad en diversas condiciones de iluminación.

Cuando hay que mostrar diagramas o gráficos, las pantallas LCD-TFT pueden ser más adecuadas. Los parámetros importantes son el brillo, los ángulos de visión y un amplio rango de temperaturas de funcionamiento. Modelo WF40ESWAA6MNN0# de Winstar cumple estos requisitos.

Se proporciona protección adicional colocando la pantalla en una carcasa de alta estanqueidad, como la IP65. Este tipo de carcasa es totalmente estanca al polvo y parcialmente impermeable según la norma EN 60529.

Pantallas todo en uno como solución para aplicaciones IoT

Los paneles de control HMI (interfaz hombre-máquina) se utilizan habitualmente en la industria. A veces todavía se pueden encontrar tableros con botones, interruptores, diales o medidores/contadores, que ahora se están sustituyendo por soluciones basadas en pantallas, incluidas las que tienen función táctil. Estos tipos de paneles de control suelen utilizar pantallas LCD-TFT con parámetros seleccionados adecuadamente, que luego se recubren con sensores táctiles y cristal protector. Los modelos que serán perfectos para este tipo de aplicación son los módulos todo en uno de 7 ó 10 pulgadas de la serie STM32 Embedded Displays diseñados por el equipo de Riverdi. Su resolución (1024×600 o 1280×800), brillo (al menos 800 cd/m2) y relación de contraste (1000:1), así como sus ángulos de visión completos, garantizarán una excelente legibilidad del contenido, incluso en condiciones de luz intensa (por ejemplo, en naves de producción). Una característica de la serie es su modularidad, que permite disponer de numerosas variantes con distintos parámetros, entre las que se incluyen modelos como los siguientes. con paneles táctiles y cristal protector.

Selección de pantallas para aplicaciones IoT

Al elegir una pantalla para un determinado dispositivo o sistema IoT, hay que tener en cuenta varios factores clave:

• Finalidad y función del dispositivo – qué información debe mostrarse
• Condiciones de funcionamiento – interior, exterior, rango de temperatura, humedad
• Durabilidad y fiabilidad requeridas: vida útil, resistencia
• Alimentación: red, batería, eficiencia energética
• Necesidades de la interfaz de usuario: controles táctiles, botones
• Costes – presupuesto del proyecto, precio de exposición
• Estética: tamaño, forma, color Por ejemplo, en un contador de energía inteligente sencillo es útil uno icónico básico para mostrar tarifas y mediciones. En contadores médicos de precisión, sería mejor un OLED. En cambio, para los horarios de las paradas de autobús, un papel electrónico de bajo consumo.

Tendencias en pantallas para IoT

Observando las direcciones de desarrollo de las pantallas para el IoT, hay varias tendencias principales:

• Desarrollo de pantallas flexibles y plegables, cada vez más populares en los dispositivos móviles.
• Mayores resoluciones y mejor legibilidad del contenido mostrado.
• Integración táctil: las pantallas se convierten al mismo tiempo en la interfaz de usuario.
• Eficiencia energética: mayor duración de la batería, menores costes de funcionamiento.
• Mayor resistencia a factores externos: golpes, polvo, agua.
• Revestimientos antirreflejos para mejorar la legibilidad a la luz del día.

Resumen

Elegir la tecnología de visualización adecuada es crucial para el éxito de un proyecto de IoT. Debe tener en cuenta los requisitos específicos de la aplicación. Hay una amplia gama de pantallas LCD, OLED y EPD disponibles en el mercado, que varían en rendimiento y áreas de aplicación.

Las pantallas LCD TFT funcionarán bien en electrodomésticos y lugares con acceso a la electricidad. Los OLED están ganando popularidad debido a su bajo consumo de energía y a su capacidad para fabricarse en versiones flexibles. Los EPD son la elección para aplicaciones alimentadas por batería. Las pantallas táctiles facilitan la interacción con el sistema.

Con el rápido crecimiento del mercado del IoT, también aumentan las exigencias impuestas a las pantallas: mayor eficiencia energética, mejor calidad de imagen, resistencia a las condiciones de funcionamiento. Para satisfacer estas tendencias, merece la pena mantenerse al día de los nuevos avances y consultar con un proveedor experimentado a la hora de seleccionar las pantallas óptimas para los dispositivos IoT.