¿Qué errores deben evitarse al personalizar un collar GPS OEM?

Un collar GPS OEM puede parecer una simple combinación de un módulo de posicionamiento, una batería y una carcasa. Sin embargo, un producto realmente estable requiere posicionamiento GNSS, comunicación móvil o LoRa, diseño de antenas, gestión de energía, estructura impermeable, firmware, plataforma en la nube y control de producción.

Tanto si se trata de un collar GPS para ganado, ovejas, mascotas, perros de caza o cercas virtuales, una definición incompleta del producto puede provocar poca precisión, escasa autonomía, comunicación inestable, entrada de agua, rotura de la correa y problemas con la plataforma.

A continuación se presentan los principales riesgos de un proyecto OEM de collar GPS y cómo evitarlos.

1. No definir claramente el escenario de uso

Cada aplicación requiere características diferentes:

• Los collares GPS para vacas y ovejas necesitan autonomía prolongada, impermeabilidad, resistencia a golpes y comunicación de largo alcance.
• Los collares para mascotas deben ser pequeños, ligeros y contar con una aplicación fácil de utilizar.
• Los collares para perros de caza necesitan actualizaciones frecuentes y comunicación estable en bosques y montañas.
• Los collares para fauna silvestre o activos deben tener un consumo ultrabajo.
• Los collares de cercado virtual pueden incorporar sonido, vibración o impulsos eléctricos de advertencia.

Antes de iniciar el proyecto deben confirmarse los siguientes puntos:

1. ¿Para qué animal u objeto se utilizará?
2. ¿Cuál es el tamaño y el peso del animal?
3. ¿Se utilizará en interiores o exteriores?
4. ¿Funcionará en una granja, montaña, bosque o ciudad?
5. ¿Con qué frecuencia debe localizar y transmitir la posición?
6. ¿Utilizará 4G, LTE-M, NB-IoT, LoRa, LoRaWAN o comunicación satelital?
7. ¿Qué autonomía se necesita?
8. ¿Se requieren geocercas y alarmas?
9. ¿Se necesita una aplicación móvil o plataforma de gestión?
10. ¿Cuál será la cantidad de muestras y de producción?

2. Evaluar la autonomía únicamente por la capacidad de la batería

Una batería de 5.000 mAh no garantiza automáticamente seis meses de funcionamiento.

El consumo procede de:

• Posicionamiento GNSS;
• Comunicación 4G, LTE-M o NB-IoT;
• Transmisión LoRa o LoRaWAN;
• Bluetooth;
• Acelerómetros y otros sensores;
• LED, zumbador y motor de vibración;
• Búsquedas repetidas de red;
• Pérdida de capacidad de la batería a bajas temperaturas.

Un dispositivo que transmite cada minuto puede consumir decenas de veces más energía que otro que lo hace cuatro veces al día.

No deben aceptarse únicamente cifras teóricas. Es necesario realizar pruebas prolongadas en condiciones reales.

3. Pensar que un buen chip GNSS garantiza una buena precisión

El rendimiento depende también de la antena, la carcasa, el diseño de la PCB, la orientación del dispositivo, la obstrucción causada por el cuerpo del animal y los algoritmos del firmware.

Problemas frecuentes:

• Antena GNSS demasiado pequeña;
• Antena bloqueada por la batería, la placa o una hebilla metálica;
• Antena orientada hacia abajo;
• Rotación del equipo debajo del cuello;
• Material de la carcasa que debilita la señal;
• Gestión incorrecta del arranque en frío y en caliente;
• Transmisión de coordenadas antiguas después de un fallo de localización.

Las muestras deben probarse colocadas en animales reales, en granjas, bosques, montañas y cerca de edificios.

Conviene comprobar:

• Tiempo hasta la primera posición;
• Precisión;
• Desviación de la trayectoria;
• Recuperación después de perder la señal;
• Saltos de coordenadas cuando el dispositivo está inmóvil;
• Funcionamiento después de reiniciar.

4. Elegir una tecnología de comunicación incorrecta

Las opciones más habituales son 4G, LTE-M, NB-IoT, LoRa y LoRaWAN. La elección debe basarse en el entorno real.

Collares GPS 4G

Son adecuados para ciudades, carreteras y zonas con cobertura móvil estable.

Debe confirmarse:

• Compatibilidad con las bandas del operador local;
• Precio de la tarjeta SIM y los datos;
• Cobertura en granjas remotas;
• Estabilidad de las tarjetas de roaming;
• Continuidad del servicio después del apagado de redes 2G o 3G.

Collares GPS LoRa o LoRaWAN

Son adecuados para ranchos, explotaciones ganaderas y zonas fijas. Pueden reducir los costes recurrentes y mejorar la autonomía.

Debe comprobarse:

• Si es necesario instalar gateways LoRa;
• Cuántos gateways se necesitan y a qué altura;
• La influencia de colinas, bosques y edificios;
• Si la región utiliza EU868, US915, AU915, CN470, AS923 u otra banda;
• La compatibilidad entre el protocolo del collar y el gateway.

No debe confiarse únicamente en la afirmación de que “LoRa alcanza más de diez kilómetros”. La cobertura real depende del terreno, la altura de las antenas, la potencia, la ubicación del gateway y las interferencias.

5. Ignorar las bandas de frecuencia y certificaciones

Una misma versión no puede venderse necesariamente en todos los países.

Bandas regionales habituales:

• EU868 para Europa;
• US915 para Estados Unidos;
• AU915 para Australia;
• CN470 para China;
• AS923, IN865 o RU864 para otros mercados.

Según el mercado, pueden ser necesarios:

• CE;
• FCC;
• RED;
• RoHS;
• PTCRB o aprobación del operador;
• UN38.3;
• MSDS;
• Documentación para el transporte de baterías.

Que el módulo de comunicación esté certificado no significa que el collar completo también lo esté. Debe confirmarse que la certificación cubra el producto final.

6. Confiar en la impermeabilidad sin hacer pruebas

Los collares están expuestos a lluvia, barro, sudor, humedad y agua.

Los puntos de fallo más comunes son:

• Puerto de carga USB;
• Tapa de la tarjeta SIM;
• Unión de la carcasa;
• Orificios de tornillos;
• Botones;
• Adhesivo de sellado;
• Carcasa deformada por mordeduras o golpes;
• Pérdida de impermeabilidad después de una reparación.

Aunque el proveedor indique IP67 o IP68, deben solicitarse los informes y condiciones de ensayo. Antes de producir, conviene realizar pruebas de inmersión, lluvia, cambios de temperatura, caídas y una segunda prueba de impermeabilidad después del impacto.

7. Diseñar una carcasa atractiva pero incómoda para el animal

El collar puede permanecer puesto durante meses. Una estructura inadecuada puede causar:

• Peso excesivo;
• Bordes que rocen la piel;
• Ajuste demasiado apretado o demasiado suelto;
• Rotación debajo del cuello;
• Apertura accidental de la hebilla;
• Endurecimiento del material con el frío;
• Daños por mordeduras;
• Envejecimiento por radiación solar.

El tamaño, peso, ancho de la correa y sistema de sujeción deben adaptarse al animal. No es recomendable utilizar la misma estructura para vacas, ovejas, mascotas y perros de caza.

Siempre que sea posible, deben realizarse pruebas de uso durante varias semanas.

8. Ignorar las interferencias entre antenas

Un collar puede incorporar antenas GNSS, 4G, LoRa, Bluetooth y NFC.

Una mala distribución puede provocar:

• Posicionamiento lento;
• Alcance LoRa reducido;
• Desconexiones de la red móvil;
• Sobrecalentamiento.

El fabricante debe realizar ajuste de antenas y pruebas de radiofrecuencia utilizando la carcasa, batería, placa y correa definitivas.

9. No prestar suficiente atención a la aplicación y la plataforma

La plataforma debería ofrecer:

• Localización en tiempo real;
• Historial de rutas;
• Geocercas;
• Aviso de batería baja;
• Alarma de dispositivo desconectado;
• Alerta de salida de zona;
• Gestión masiva de dispositivos;
• Roles y permisos;
• Múltiples mapas e idiomas;
• API;
• Exportación de datos;
• Actualizaciones OTA.

Un problema frecuente es utilizar una plataforma de demostración gratuita durante la fase de muestras y descubrir después tarifas anuales, costes de mapas, servidores o cargos por dispositivo.

Antes de firmar el contrato deben definirse:

• Precio de la plataforma;
• Tiempo de conservación de datos;
• Ubicación del servidor;
• Posibilidad de despliegue privado;
• Disponibilidad de API y protocolo;
• Propiedad de los datos;
• Funcionamiento de los dispositivos si el proveedor suspende el servicio.

10. No definir la propiedad del protocolo, los datos y la propiedad intelectual

El contrato debe aclarar:

• Propiedad de la marca y el nombre del producto;
• Propiedad del diseño industrial;
• Propiedad del molde;
• Derecho a modificar el firmware;
• Entrega del protocolo de comunicación;
• Acceso a la API;
• Propiedad de los datos;
• Integración con plataformas de terceros;
• Posibilidad de cambiar la SIM o el servidor;
• Derecho a continuar la fabricación con otra fábrica.

En productos exclusivos o proyectos con una inversión importante, todos los entregables deben quedar claramente especificados.

11. Pasar de unas pocas muestras directamente a la producción masiva

Una muestra funcional no garantiza la consistencia de miles de unidades.

Proceso recomendado:

1. Confirmar los requisitos.
2. Revisar la estructura y la carcasa.
3. Probar los prototipos.
4. Fabricar un lote piloto.
5. Realizar pruebas de campo.
6. Corregir problemas de hardware y firmware.
7. Completar las pruebas de fiabilidad.
8. Aprobar una muestra de referencia.
9. Iniciar la producción masiva.

Pruebas recomendadas:

• Temperaturas altas y bajas;
• Caída y vibración;
• Impermeabilidad;
• Ciclos de batería;
• Seguridad de carga;
• Estabilidad de comunicación;
• Rendimiento GNSS;
• Envejecimiento prolongado;
• Reconexión en redes débiles.

12. Utilizar componentes inestables para reducir el precio

Un precio excesivamente bajo puede implicar:

• Baterías de baja calidad;
• Chips reacondicionados o de baja categoría;
• Antenas más pequeñas;
• Menor protección impermeable;
• Plásticos poco resistentes;
• Ausencia de pruebas de envejecimiento;
• Cambios frecuentes de proveedores;
• Falta de mantenimiento del firmware.

El coste de localizar, reemplazar y reparar equipos defectuosos puede superar ampliamente el ahorro inicial.

13. No incluir OTA y recuperación automática

Después de instalar cientos o miles de collares, recuperarlos para actualizar el firmware resulta muy costoso.

El producto debería admitir:

• Actualización OTA;
• Reversión automática si falla la actualización;
• Reconexión automática;
• Reinicio después de un fallo del GNSS o módem;
• Configuración remota del servidor;
• Cambio remoto del intervalo de transmisión;
• Supervisión remota del estado;
• Registros de diagnóstico;
• Protección mediante watchdog.

14. Creer que un collar solar nunca necesita carga

El rendimiento solar depende del clima, polvo, pelo del animal, orientación, estación y latitud.

La condición básica es:

Energía solar diaria ≥ Consumo medio diario del dispositivo

La batería también debe soportar varios días nublados. Deben realizarse pruebas en invierno, con bajas temperaturas y con el panel parcialmente obstruido.

15. No definir la garantía y el suministro de repuestos

El contrato debería indicar:

• Periodo de garantía;
• Posibilidad de cambiar la batería;
• Disponibilidad de carcasas y correas;
• Costes de reparación y transporte;
• Periodo de mantenimiento de la plataforma;
• Coste de actualizaciones;
• Disponibilidad de repuestos después de retirar el modelo;
• Tratamiento de fallos por lotes;
• Alternativas para componentes descatalogados.

Lista de verificación para comprar un collar GPS OEM

¿Cómo elegir un fabricante fiable de collares GPS OEM?

Un fabricante profesional debe contar con capacidades en:

• Posicionamiento GPS y BeiDou;
• Desarrollo 4G, LoRa y LoRaWAN;
• Diseño electrónico de bajo consumo;
• Ajuste de antenas GNSS y RF;
• Desarrollo de firmware;
• Aplicaciones móviles y plataformas IoT;
• Diseño de estructuras impermeables y moldes;
• Ensayos de fiabilidad;
• Certificaciones internacionales;
• Producción piloto y fabricación masiva.

Shenzhen Jinshengchang Technology Co., Ltd. cuenta con amplia experiencia en el desarrollo de productos GPS y ofrece servicios OEM/ODM para collares GPS ganaderos, collares LoRa GPS, collares solares para ganado, rastreadores para mascotas y perros de caza, collares de cercado virtual y la plataforma de gestión IoT lora8.

Conclusión

El principal riesgo de un proyecto OEM no es la elección de un único módulo, sino la falta de planificación conjunta entre posicionamiento, comunicación, consumo, antenas, estructura, plataforma y fabricación.

Un collar GPS fiable es una solución completa formada por:

Posicionamiento GNSS + Comunicación inalámbrica + Gestión de bajo consumo + Antenas RF + Estructura impermeable + Plataforma en la nube + Control de calidad

Es mucho más que una placa GPS instalada en una correa.