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Cuando las organizaciones despliegan y mantienen sus flotas de dispositivos de Internet de las Cosas (IoT), una de las decisiones más críticas que tienen que tomar es la elección de la conectividad: influye en la duración de la batería, las ubicaciones de itinerancia y la fiabilidad general de sus dispositivos.
Las opciones de conectividad IoT más populares son LoRaWAN (red de área extensa de bajo alcance) y NB-IoT (IoT de banda estrecha).
“LoRaWAN y NB-IoT suelen considerarse las mejores opciones de conectividad para la comunicación inalámbrica de dispositivos IoT con limitaciones de potencia”, afirma Richie Gill, director de gestión de productos de KORE Wireless, proveedor de soluciones y servicios IoT. “Ambas ofrecen un gran alcance y se adaptan muy bien a los dispositivos alimentados por batería”.
Diferencias entre LoRaWAN y NB-IoT
Gill dice que LoRaWAN es una red no celular, de baja potencia y de área amplia dise?ada para conectar muchos dispositivos en casos de uso masivo de IoT.
“Con su amplio alcance, transmisiones de datos de baja velocidad y penetrabilidad, está bien equipada para casos de uso en interiores y exteriores a través de vastas áreas que admiten dispositivos de baja complejidad para ciclos de vida largos”, dice.
LoRaWAN está dise?ada para conectar inalámbricamente a Internet dispositivos alimentados por batería, enviando peque?as cargas útiles de datos a distancias de hasta 10 kilómetros (aproximadamente 6,2 millas), dice Ken Otsuki, jefe de relaciones con operadores globales, director de desarrollo de negocio de Soracom, un proveedor de conectividad IoT inteligente.
“Mientras que LoRa es una técnica de modulación inalámbrica llamada así por su largo alcance, LoRaWAN es un protocolo que incluye la comunicación entre un módulo/dispositivo LoRaWAN, una pasarela LoRaWAN y un servidor de red LoRaWAN”, explica.
NB-IoT es una tecnología de área amplia, de bajo consumo y basada en estándares, especificada por el 3rd Generation Partnership Project (3GPP), explica Otsuki. Está dise?ada para conectar una amplia gama de nuevos dispositivos y servicios IoT, normalmente dentro de las redes de operadores GSM existentes, utilizando un subconjunto del estándar LTE.
“En comparación con la conectividad celular estándar, NB-IoT ofrece un menor rendimiento de datos, pero mejora significativamente el consumo de energía del dispositivo del usuario, la capacidad del sistema y la eficiencia del espectro, especialmente en áreas de cobertura profunda”, dice. “Se puede soportar una duración de la batería superior a 10 a?os para una amplia gama de casos de uso”.
Según Gill, NB-IoT admite casos de uso de baja potencia y área amplia como energía y servicios públicos, ciudades inteligentes, activos y logística, y mucho más.
Desde el punto de vista de la seguridad, NB-IoT se basa en la seguridad celular más SIM, que permite la autenticación y el cifrado/integridad entre un dispositivo y la red, según Otsuki.
“LoRaWAN utiliza un proceso propio de autenticación por apretón de manos y generación de claves que permite la autenticación y el cifrado/integridad entre un dispositivo y el servidor de red”, afirma.
Disponibilidad de la red
La disponibilidad de la red es un factor clave a la hora de seleccionar la opción de conectividad adecuada, afirma Gill.
Los dispositivos NB-IoT sólo pueden funcionar en un espectro con licencia, lo que significa que sólo pueden ofrecerse a través de proveedores de redes celulares. Como tales, su disponibilidad se limita a la cobertura celular pública, dice.
“Esto los hace ideales para el seguimiento de flotas y la gestión de activos en entornos urbanos, donde los dispositivos pueden conectarse fácilmente a una red inalámbrica”, afirma Gill. “Por ejemplo, NB-IoT es ideal para el seguimiento de contenedores de basura, sensores de se?ales de tráfico y operaciones de alumbrado público”.
Los dispositivos que utilizan LoRaWAN, por otro lado, no requieren espectro con licencia y son fáciles de desplegar utilizando pasarelas, según Gill. En consecuencia, pueden desplegarse en cualquier lugar, incluso en zonas remotas o rurales sin cobertura 4G o en entornos interiores/subterráneos.
“Esto las hace perfectas para despliegues de largo alcance en zonas con poca o ninguna cobertura celular”, explica. “Por ejemplo, LoRaWAN es ideal para monitorear equipos agrícolas al aire libre en áreas rurales y para rastrear entregas de la cadena de suministro global como el envío de carga”.
Costo de LoRaWAN frente a NB-IoT
El costo es otra consideración a tener en cuenta a la hora de decidir entre LoRaWAN y NB-IoT.
Como red de comunicación inalámbrica centralizada de largo alcance y baja potencia, LoRaWAN opera en las bandas sin licencia y, por lo tanto, tiene un menor costo de entrada en comparación con las redes celulares, como NB-IoT, dice Joshua Wong, CEO de Northern Mechatronics, un proveedor de módulos inalámbricos IoT.
Dado que NB-IoT opera en la banda con licencia, su oferta se basa principalmente en los operadores existentes, y las organizaciones deben pagar una cuota mensual de servicio muy similar a un plan de teléfono inteligente, dice.
Según Wong, LoRaWAN opera en la banda sin licencia y, por tanto, el coste de despliegue y funcionamiento es mucho más flexible.
“Un proveedor de soluciones LoRaWAN puede elegir entre desplegar y operar una infraestructura de red privada o recurrir a un proveedor de red LoRaWAN por una cuota de servicio”, afirma Wong.
“Esto hace que LoRaWAN sea mucho más flexible y, a menudo, mucho más barato que NB-IoT”.
NB-IoT solo puede ser operado por operadores de redes móviles (MNO), ya que forma parte de la tecnología de banda con licencia, que es más fiable y funciona mejor que la tecnología de banda sin licencia. LoRaWAN, en cambio, está abierta a todos los agentes, ya que utiliza tecnología de banda sin licencia, afirma Otsuki.
Sin embargo, aunque la banda sin licencia tiene muchas ventajas, como unos costes más bajos y un despliegue más sencillo, un módulo/dispositivo tiene que esperar un cierto tiempo antes de enviar otra carga de datos debido a la restricción de la banda sin licencia, según Otsuki.
?Cuándo deben utilizar las empresas qué tecnología?
Determinar qué protocolo utilizar para la conectividad IoT depende menos del tipo de organización y más de la aplicación prevista, según Otsuki.
Por ejemplo, para un caso de uso que envíe datos desde un peque?o sensor una vez al día en una ciudad o pueblo concreto, LoRaWAN sería probablemente una buena opción, afirma.
“Aunque la norma LoRaWAN define un escenario de itinerancia, no todos los operadores ofrecen todavía interconexión entre distintas redes LoRaWAN”, a?ade Otsuki.
Según Wong, LoRaWAN también encaja de forma natural en aplicaciones que requieren grandes áreas de cobertura o “entornos hostiles a la radiofrecuencia” donde la cobertura celular es insuficiente o no está disponible.
Para un caso de uso que requiera comunicación basada en IP y despliegue en varios países, por ejemplo, el Reino Unido y Alemania, entonces NB-IoT será una mejor opción, según Otsuki.
Y tanto LoRaWAN como NB-IoT serían adecuadas para cualquier aplicación que implique peque?as cargas útiles de datos en un entorno exterior estático, por ejemplo, servicios públicos o agricultura, a?ade.
Lo esencial
La verdadera clave para las organizaciones a la hora de decidir si despliegan LoRaWAN o NB-IoT para la conectividad IoT es si disponen o no de cobertura e infraestructura suficientes en sus países/localizaciones, según Otsuki.
“El despliegue de NB-IoT a escala nacional está llevando tiempo a muchos operadores de redes móviles, y algunos países/operadores de redes móviles han decidido no lanzar NB-IoT, prefiriendo centrarse en LTE-M en su lugar”, afirma.
“Si un MNO local no ha lanzado NB-IoT todavía, entonces elegir LTE-M o Sigfox podría ser una opción alternativa”.
En términos de LoRaWAN, si ya existe un operador con cobertura nacional en el país/localización de una organización, la implementación del cliente se vuelve relativamente fácil, dice Otsuki.
“De lo contrario, un cliente necesita construir su propia red y pasarela, lo que lleva tiempo y requiere un conocimiento más profundo de las comunicaciones inalámbricas”, afirma.
