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A finales de enero, se celebró en San Antonio, Texas, la conferencia IEEE Radio and Wireless Week (RWW) 2024, que reunió a ingenieros de microondas y radiofrecuencia para discutir las últimas y mejores innovaciones en el campo. Entre los 139 artículos y revistas técnicas, las sesiones plenarias y los tres paneles de discusión, se destacaron varios temas clave que iluminan el futuro del campo de RF/microondas.
La conferencia RWW consta de cinco conferencias temáticas paralelas y cubre temas de RF/microondas que van desde diseños de silicio hasta sistemas de sensores a nivel de placa. Imagen cortesía de IEEE Radio and Wireless Week
Este artículo analiza más de cerca dos de estas sesiones y proporciona a los lectores un resumen de lo que se aprendió y discutió en la conferencia. Además, se analizan las tendencias más amplias en la comunidad de microondas para determinar dónde pueden cambiar el enfoque y los desafíos en los próximos años.
Gemelos digitales habilitados para RFID
En la era de los datos y la IA, tiene sentido que los gemelos digitales sean un tema candente incluso en la comunidad de RF. Básicamente, un gemelo digital permite el desarrollo y análisis continuo de un sistema implementado sin tener que viajar al sitio para realizar mediciones. Esto permite a los diseñadores recibir comentarios casi inmediatos sobre el rendimiento de sus dispositivos, incluso en el campo, lo que hace que el tema sea digno de una mesa redonda en RWW centrada en RFID y gemelos digitales.
Sin embargo, para habilitar esta tecnología, se consideró la RFID debido a su capacidad de “emparejar” un gemelo físico y digital. Además, la adición de sensores de microondas permite tomar medidas precisas en conjunto.
Si bien RFID todavía es bastante nuevo en general, es bastante sólido en términos de tecnología de ingeniería, como ofrece un ejemplo ilustrativo el miembro del panel CJ Reddy, vicepresidente de desarrollo comercial de Altair.
“Esta es mi etiqueta de equipaje Delta y cuando la abres, tiene RFID. Te dice cuándo van a revisar tu bolso y, de hecho, te dice cuándo irá a la cinta transportadora”.
Aunque este ejemplo es comparativamente de “baja tecnología” en comparación con algunas tecnologías RFID existentes, destaca la madurez de la tecnología y su idoneidad para los gemelos digitales.
Los miembros del panel de RFID (de izquierda a derecha) Nuno Borges Carvalho, John McVay, CJ Reddy, Eduardo Rojas y Jasmin Grosinger discutieron el potencial de RFID para su uso en gemelos digitales y discutieron una variedad de aplicaciones, desde monitoreo de infraestructura hasta mantenimiento predictivo. Imagen de la participación de All About Circuits en el IEEE RWW
Sin embargo, RFID no es una solución perfecta ya que muchos están preocupados por la logística de implementar gemelos digitales a escala. Si bien la RFID puede ser ineficiente en algunos casos, la evolución hacia implementaciones densas requiere mejoras significativas en la eficiencia de los sensores y transceptores.
Así lo destacó Nuno Borges Carvalho, director del DETI y de la Universidad de Aveiro, quien dijo: “Creo que para un despliegue masivo de estos sensores necesitamos aumentar la eficiencia de todos nuestros sistemas”.
Haciendo retroceder la ley de Moore
Pasando a otro tema, las sesiones plenarias de RWW incluyeron debates de vanguardia sobre las tendencias de la industria. En particular, Madhavan Swaminathan, profesor de Georgia Tech, analizó la importancia que tendrán los paquetes de RF avanzados para un crecimiento continuo y sostenible. A medida que comenzamos a dejar la Ley de Moore en un segundo plano, se necesitarán nuevas técnicas y tecnologías para reemplazar la Ley de Moore y continuar con las mejoras de rendimiento que esperamos.
Para sostener el crecimiento de semiconductores que esperamos, Swaminathan cree que es necesaria una plataforma de “Antena a IA” para minimizar las pérdidas de paquetes e integrar estrechamente los sensores y la potencia de procesamiento. Imagen de la participación de All About Circuits en el IEEE RWW
Esto no quiere decir que los semiconductores estén desapareciendo; Por el contrario, Swaminathan dijo: «Esperan que la industria de los semiconductores se convierta muy pronto en una industria de billones de dólares. Aún así, hemos llegado a un punto de inflexión en el que con el tiempo ya no será más barato producir transistores de todo tipo».
“Si miramos el año 2022, veremos un punto de inflexión. Entonces el costo de este transistor comienza a aumentar. Y hay una razón para ello, porque cuando empiezas a escalar el tamaño de estos transistores, necesitas un nodo tecnológico específico, el costo de capital se vuelve prohibitivamente alto”.
En los próximos años, los ingenieros necesitarán trabajar juntos para resolver los problemas existentes tanto desde la perspectiva de las comunicaciones por microondas como de la ingeniería de sistemas. Imagen de la participación de All About Circuits en el IEEE RWW. (Haga clic para ampliar la imagen)
Sin embargo, no se pierde la esperanza, ya que las técnicas de envasado avanzadas podrían producir nuevas técnicas para una mayor integración. Además, la integración heterogénea de RF y arquitecturas de procesamiento podría conducir a un nuevo método que Swaminathan llama «Antena a IA», donde todo el procesamiento de señales, desde RF hasta la inferencia, se puede realizar en chips y paquetes más eficientes.
Hay mucho trabajo por hacer
Si bien muchos ingenieros se preocupan por la obsolescencia debido a innovaciones nuevas y emocionantes como ChatGPT y LLM, es importante recordar que, si bien es posible que ya no haya los mismos problemas que resolver, siempre los habrá.
Y ya sea que estos problemas sean preocupaciones de seguridad y eficiencia para los gemelos digitales RFID o arquitecturas de semiconductores avanzadas para plataformas de antena a IA, siempre habrá una necesidad de ingenieros que continúen ampliando los límites del conocimiento.
Esto se aplica a todos los ámbitos técnicos, desde los circuitos de microondas hasta el diseño de software. Por lo tanto, para continuar innovando por el bien de la innovación, debemos mirar hacia el futuro y encontrar los problemas más difíciles que ofrezcan las soluciones más interesantes.
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