El mundo de "Internet de las cosas" y sus usos en todas las industrias se están expandiendo drásticamente. Está transformando la forma en que los humanos y los dispositivos interactúan entre sí, creando oportunidades de mercado y permitiendo el cambio en todas las industrias.
Las mejoras continuas en varias tecnologías hacen que sea muy difícil para el usuario seleccionar la mejor tecnología para sus necesidades específicas. En este blog Priyanka Purbe de Volansys discute pocas tecnologías de red de área amplia de baja potencia basadas en varios parámetros.
Algunos parámetros amplios para optar, el mejor protocolo para comunicaciones de largo alcance son los siguientes:
- Tipo de aplicación industrial
- Fácil acceso a la disponibilidad de tecnología y hardware.
- Banda de operación de RF
- Velocidad de datos
- Preocupaciones de seguridad
- Disponibilidad de soporte tecnológico
- El consumo de energía
LoRA
LoRa significa Radio de largo alcance y es un protocolo inalámbrico diseñado específicamente para comunicaciones de largo alcance y baja potencia. Se dirige principalmente a redes M2M e IoT y desarrollado por Semtech. Esta tecnología permitirá que las redes públicas o de múltiples inquilinos conecten la cantidad de aplicaciones que se ejecutan en la misma red.
LoRa Alliance se formó para estandarizar LPWAN (Redes de área amplia de baja potencia) para IoT y es una asociación sin fines de lucro que cuenta con miembros del número de accionistas clave del mercado, como Cisco, Actility, MicroChip, IBM, STMicro, Semtech, Orange Móvil y muchos más. Esta alianza es clave para proporcionar interoperabilidad entre múltiples redes a nivel nacional.
Los dispositivos LoRa ofrecen características tales como largo alcance, bajo consumo de energía y transmisión segura de datos para aplicaciones IoT. Estas tecnologías proporcionan un mayor alcance que las redes celulares y pueden ser utilizadas por redes públicas, privadas o híbridas. Se puede conectar fácilmente a la infraestructura existente y permite aplicaciones IoT de bajo costo que funcionan con baterías.
Las aplicaciones para la tecnología inalámbrica LoRa incluyen medición inteligente, seguimiento de inventario, datos y monitoreo de máquinas expendedoras, industria automotriz y aplicaciones de servicios públicos. Estas tecnologías se implementan ampliamente y se incorporan con muchos sistemas, incluso las pequeñas computadoras estilo fabricante Arduino tener opciones de LoRa. En consecuencia, es muy fácil desarrollar aplicaciones LoRa tanto para la fabricación a gran escala como para aplicaciones más especializadas.
Los siguientes son varios parámetros técnicos para LoRa:
SigFox
SigFox es un operador de red global francés, actualmente desplegado en 19 países, que abarca 1,2 millones de km². Opera a 868 o 915 MHz y transmite cantidades muy pequeñas de datos muy lentamente (300 b / s) utilizando la codificación de desplazamiento de fase binaria (BPSK). Puede lograr una cobertura de largo alcance y tiene características generales que lo hacen muy adecuado para cualquier aplicación de IoT que requiera solo pequeñas cantidades de datos.
SigFox instala antenas en torres (como una compañía de teléfonos celulares) y recibe transmisiones de datos desde dispositivos (como sensores de estacionamiento o medidores de agua). Estas transmisiones utilizan frecuencias sin licencia, banda ISM de 915 MHz en los Estados Unidos; misma frecuencia que el uso de un teléfono inalámbrico.
Esta tecnología es adecuada para cualquier aplicación que necesite enviar pequeñas e infrecuentes ráfagas de datos. Cosas como sistemas básicos de alarma, monitoreo de ubicación y medición simple son ejemplos de sistemas unidireccionales. La señal se envía varias veces para "garantizar", el mensaje se transmite con algunas limitaciones, como una menor duración de la batería para aplicaciones que funcionan con batería y la falta de capacidad para garantizar que la torre reciba el mensaje.
Los siguientes son varios parámetros técnicos para SigFox:
LTE-M
LTE-M es un estándar de tecnología de radio de red de área amplia de baja potencia (LPWAN) desarrollado por la versión 3GPP, 13 estándar que define IoT de banda estrecha (NB-IoT o LTE Cat NB1). LTE-M aprovecha los módulos de menor costo, permite una mayor duración de la batería, proporciona una mejor penetración de la señal y tiene la capacidad de usar la infraestructura existente.
Con velocidades de enlace ascendente y descendente de 375 kb / s en modo semidúplex, Cat M1 admite aplicaciones IoT con necesidades de velocidad de datos baja a media. A la misma velocidad, LTE Cat M1 puede entregar actualizaciones remotas de firmware por aire (FOTA) dentro de un período de tiempo factible. Esto crea la mejor solución de conectividad IoT posible para seguridad, escala y costo.
Tiene un ancho de banda estrecho de 1.4 MHz en comparación con 20 MHz para LTE regular, lo que brinda un rango más largo. Usando las mismas características de transferencia de células que en LTE regular, la movilidad es totalmente compatible. Es posible roaming con LTE-M, ya que es adecuado para aplicaciones que se pueden operar en múltiples regiones.
La latencia está en el rango de milisegundos que ofrece comunicación en tiempo real para aplicaciones de tiempo crítico. La duración de la batería es de hasta 10 años, con una sola carga y bajo costo de mantenimiento, incluso cuando los dispositivos finales no se conectan directamente a la red eléctrica.
Smart Building, Smart Cities, Automotive and Transportation, Connected Health, Smart Metering son la aplicación clave de LTE -M.
Los siguientes son varios parámetros técnicos para LTE-M:
Este discurso sobre varios protocolos de IoT será útil para seleccionar los mejores protocolos para la comunicación de largo alcance, pero debido a su dependencia de múltiples aspectos, decidir sobre la selección de la tecnología inalámbrica de comunicación de largo alcance para su aplicación aún puede ser un desafío.
El autor es Priyanka Purbe, ingeniero senior de Volansys.
Sobre el Autor
Priyanka Purbe tiene más de 5 años de experiencia en desarrollo de firmware. Actualmente, ella está trabajando con Volansys como ingeniera senior. Su experiencia es en desarrollo de firmware y soluciones.
