Más allá de las deslumbrantes presentaciones en la Feria Inte acional de Electrónica de Consumo (CES por sus siglas en inglés, celebrada en EEUU), la industria inalámbrica se enfrenta a un problema básico: las baterías de los móviles se están agotando más rápido que nunca poque cada vez tienen más funciones y los datos se transmiten más rápidamente.
Afortunadamente, dentro de los dispositivos hay sitio para incluir mejoras, concretamente en las partes que se conocen como amplificadores de potencia y que convierten la electricidad en energía de radio. En los teléfonos, estos componentes suelen consumir más energía que cualquier otro y desperdician la mitad por el camino, como pueden atestiguar las numerosas personas que han visto cómo se muere la batería (y se calienta el teléfono) después de una hora de ver un vídeo. Es el mismo problema al que se enfrentan las estaciones base de las redes inalámbricas, que envían y reciben señales desde y hacia teléfonos individuales.
Hay un importante proyecto en marcha para desarrollar amplificadores de potencia más inteligentes y con una reducción significativa de la energía desperdiciada. Eta Devices, una spin-off del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT por sus siglas en inglés) con sede en Cambridge (EEUU), está preparando un módulo de estación base y un chip que, según afirman, no sólo reduce el gasto de batería, sino que además funcionará bien en aplicaciones de ancho de banda alto para 4G LTE y futuras tecnologías ultrarrápidas.
El problema principal es que la energía necesaria para producción de radio fluctúa rápidamente cuando un dispositivo transmite datos a alta velocidad. Los amplificadores de potencia existentes mantienen su voltaje a un nivel relativamente elevado en todo momento para estar preparados para los picos de demanda, pero es un método que desperdicia mucha energía. Los nuevos enfoques adaptan ese nivel sobre la marcha, "envolviendo" la señal de radio real.
Esta tecnología de "tracking de envoltura" o tecnología ET, como se la conoce, es el más importante desarrollo de hardware en la industria de los móviles en la actualidad. En otoño del año pasado, Qualcomm se convirtió en la primera empresa que vendía un chip con esta tecnología, que según el fabricante es el primero en la industria para dispositivos móviles 3G y 4G LTE.
La empresa afirma que el chip sirve para reducir el consumo eléctrico del dispositivo en un 20% y ayuda a reducir un problema relacionado con el consumo, la generación de calor, hasta un 30%, "permitiendo una duración mayor de la batería para los usuarios finales, y dando la posibilidad a los fabricantes de reducir el tamaño de sus dispositivos", explica el director sénior de marketing de Qualcomm, Peter Carson.
El tracker de envoltura ya está disponible en 10 teléfonos, entre ellos el Samsung Galaxy Note 3 y el Nexus 5. Muchos otros fabricantes de componentes se están dando prisa por ponerse al día, entre ellos Mediatek, RF Micro Devices, Skyworks, Texas Instruments, Analog Devices, Nujira y Eta Devices.
Sin embargo, la dificultad que plantea la ET es que su eficacia cae en picado con mayores tasas de datos. Los trackers de envoltura suelen necesitar un capacitador relativamente grande para almacenar y liberar explosiones de energía al tiempo que mantienen un cambio de voltaje fluido y continuo.
Eta Devices está siguiendo un enfoque radicalmente distinto, prefiriendo que haya cambios rápidos y bruscos con un capacitador más pequeño. Usar un capacitador más pequeño es más eficaz, pero estos cambios de potencia producen más ruido en la señal inalámbrica. Este problema se supera gracias a un sistema de procesado de señales digitales de vanguardia, afirma Joel Dawson, uno de los dos profesores de ingeniería eléctrica del MIT que ha cofundado la empresa.
El presidente de la compañía, Mattias Åström, busca una analogía en el mundo del motor para comparar los dos enfoques. "El tracking de envoltura es básicamente una transmisión variable continua, comparada con nuestra caja de cambios manual", explica. "El consumo de combustible siempre es mejor cuando tienes una caja de cambios manual".
El trabajo de la empresa aún no se ha publicado, y el chip se está fabricando ahora por primera vez, pero el concepto se ha probado para estaciones base y es posible que se comercialice este año. El módulo Eta, un poco más pequeño que una caja de zapatos, es el primer transmisor 4G LTE del mundo en lograr una eficiencia media mayor del 70%, un salto considerable del 455 al 55% que se consiguen con la tecnología actual, afirma Dawson.
Vanu, una empresa que fabrica estaciones base inalámbricas de bajo consumo (ver "Un diminuto transmisor de teléfono móvil se instala en el África rural") está probando la tecnología y puede convertirse en uno de sus primeros clientes. "Creemos que esto nos puede dar un beneficio 'verde' además de una ventaja en términos de costes de operación", sostiene el director de ingeniería de plataformas en Vanu, David Bither.
El resultado podría ampliar la conectividad y hacerla más asequible para más gente en el mundo en desarrollo donde el diésel, un combustible caro, sirve para poner en marcha a al menos 640.000 estaciones base remotas con un coste de 15.000 millones de dólares anuales (unos 11.000 millones de euros).
La tecnología de Eta se presentó primero como un producto de laboratorio a finales de 2012. La empresa se ha fundado con 6 millones de dólares (unos 4,4 millones de euros) de Ray Stata, cofundador de Analog Devices, y su fondo de inversión, Stata Venture Partners.