Creación de cobertura de red eficaz para implementar aplicaciones de IoT a escala

Equipar al mundo con sensores de bajo costo está comenzando a permitir que las empresas, las ciudades y los países cambien la manera de crear valor. Y está comenzando a formarse el modo de lograr esto a una escala significativa.

Actualmente, las aplicaciones de Internet de las cosas (IoT) basadas en sensores impulsan los avances en los mercados comerciales y de consumo, en donde se utilizan para optimizar las operaciones, mejorar la productividad y apoyar la creación de nuevos servicios. También impulsan los cambios económicos y ambientales en todo el mundo a través de los esfuerzos de conservación y sostenibilidad de recursos, lo que permite que las empresas y los ciudadanos hagan un mundo mejor.

Con la predicción de los analistas sobre 25 mil millones de dispositivos con sensores conectados y $1 billón en valor total del mercado para 2025¹, la Internet de las cosas podría representar más innovación y cambio que cualquier otro desarrollo tecnológico en nuestra vida.

Un punto de inflexión en el mercado de la IoT

Durante varios años, las tecnologías celular, Wi-Fi y Bluetooth se consideraron las más viables para apoyar las implementaciones de IoT, pero el alto costo de los componentes de celulares y planes de conectividad, y los requisitos de rango limitado y configuración manual de las soluciones de conectividad localizada han limitado la adopción de las aplicaciones de IoT a escala.

Además, los ciclos de actualización obligados de la conectividad celular ahora crean desafíos para los primeros usuarios. De acuerdo con una investigación reciente, el ocaso de las redes 2G y 3G afectará a más del 50 % de todos los dispositivos de IoT celulares existentes². Los operadores de redes móviles abordan esto con tecnologías de baja energía, como NB-IoT y LTE-M, aunque la adopción de estas tecnologías ha sido decepcionante, con menos de dos millones de dispositivos implementados en los EE. UU. a fines de 2019³.

La red 5G se ha publicitado como la próxima opción de mejor conectividad para la IoT a escala, con operadores e integradores de sistemas ansiosos por mostrar casos de uso y presentarla en ofertas de nuevo producto. Sin embargo, la adopción empresarial ha sido mínima. ABI Research estima que hay solo 290 implementaciones de la red 5G privada divulgadas públicamente en todo el mundo⁴. Aunque aún se deba divulgar esa cantidad multiplicada en varias veces, es una parte muy pequeña del mercado de la IoT.

Aunque las tecnologías celular y Wi-Fi puedan haber alcanzado las metas de las aplicaciones de propiedad temprana o de máquina a máquina (M2) de uso único, no abordan correctamente las necesidades de las soluciones actuales de IoT repetibles y a gran escala.

Para tener éxito, las implementaciones de IoT actuales exigen una combinación de conectividad de red de bajo costo y largo alcance, larga vida útil de la batería, seguridad a nivel empresarial y servicio de red a nivel de transportista respaldado por un acuerdo de nivel de servicio (SLA). Estas necesidades ahora se satisfacen con tecnología mucho más nueva que la celular, que está especialmente diseñada para la IoT.

Redes LoRaWAN® de baja energía y largo alcance para IoT masiva

Compuesta de más de 500 empresas miembro, LoRa Alliance, una asociación sin fines de lucro, está comprometida a posibilitar la implementación a gran escala de las redes de baja energía y amplia área (LPWAN) a través del desarrollo y la promoción del estándar abierto de LoRaWAN. (Fuente de la imagen: Senet)

De los miles de millones de dispositivos con sensores de IoT que se prevé conectar en los próximos años, se calcula que más de la mitad funcionarán con redes de baja energía y amplia área (LPWAN) que admitan la comunicación con una velocidad de bits baja en largas distancias. Las LPWAN, diseñadas para sensores y aplicaciones que deben enviar y recibir pequeñas cantidades de datos solo algunas veces por hora o quizá solo una vez por día, transforman el modo en que las cosas se miden y monitorean. La tecnología de LPWAN contribuye a una nueva ola de innovación de IoT, que respaldan los modelos comerciales y produce fuentes de ingresos que, de otro modo, no serían posibles.

De todas las tecnologías de LPWAN, LoRaWAN® (la especificación de LPWAN respaldada por LoRa Alliance sin fines de lucro) ha surgido como la tecnología líder para la gama más amplia de aplicaciones exteriores y en interiores de edificios. LoRaWAN se diferencia por su ecosistema abierto, consumo de baja energía, especificaciones de largo alcance y gran seguridad, y escalabilidad de capacidad. LoRaWAN ofrece un valor que no se puede lograr con otras tecnologías, lo cual incluye:

• Costo considerablemente más bajo en gastos operativos y de capital
• Capacidad de implementar soluciones basadas en sensores con una vida útil mayor a 10 años
• Cobertura de red inalámbrica densa y de largo rango suministrada por una pequeña cantidad de puertas de enlace
• Características de propagación sólida con la capacidad de penetrar paredes y brindar cobertura en lugares difíciles de alcanzar
• Opciones de conectividad flexible, como implementaciones de red pública, privada e híbrida
• Amplio ecosistema global de socios de dispositivos y aplicaciones

Además, hay beneficios fundamentales de seguridad, confiabilidad y escalabilidad inherentes en el protocolo de LoRaWAN. El protocolo fue diseñado con seguridad continua como elemento fundamental de la arquitectura. Las comunicaciones en la red entre los nodos finales y el servidor de la aplicación son seguras con la codificación AES-128. Este servicio de nodo final “similar a VPN” garantiza la integridad y seguridad de los datos confidenciales de la aplicación.

Casos de uso destacados de LoRaWAN

LoRaWAN no solo afecta la economía de la instalación de redes, sino que los ahorros de operar y mantener las redes LoRaWAN se optimizan en gran medida y apoyan más casos de uso que otras tecnologías de conectividad.

Estos casos de uso de IoT comerciales se pueden brindar mediante el acceso a la red privada, el acceso a la red pública (para cobertura en interiores y exteriores) o una combinación híbrida de modelos de implementación que ofrecen los operadores de red como Senet de forma exclusiva.

Uno de los primeros casos de uso adaptado y más exitoso de LoRaWAN es la medición de agua. Debido a que las aplicaciones de medición de agua y monitoreo de infraestructura tienen cargas útiles de datos relativamente bajas y rara vez requieren baja latencia, el mercado del agua se ve afectado por las soluciones de LoRaWAN, que reemplazan rápidamente a los sistemas heredados y se implementan en plazos de 15 a 20 años. El mercado del gas natural lo sigue muy de cerca, con LoRaWAN guiado en ensayos de campo a gran escala por proveedores de multiservicios interesados en mejorar la medición y la detección de fugas y ofrecer mejoras en los servicios.

Con una red LoRaWAN densa implementada para apoyar la medición de energía y servicios y el monitoreo de infraestructura, las empresas, las ciudades y los condados pueden aprovechar la misma red para implementar y ampliar sus iniciativas de IoT. Además de la medición y el monitoreo, las soluciones de LoRaWAN actualmente están disponibles para una gran cantidad de aplicaciones, incluidas, entre otras, las siguientes:

• Monitoreo ambiental y de construcción
• Seguimiento de activos
• Tratamiento de desechos
• Estacionamiento inteligente
• Iluminación de calles
• Control de plagas
• Seguridad pública

El recorrido evolutivo de los servicios de M2M de capacidad limitada a las redes LoRaWAN diseñadas e implementadas para soluciones de IoT adaptadas masivamente ha creado nuevas oportunidades para proveedores de infraestructura de comunicaciones, organizaciones empresariales, proveedores de soluciones industriales y distritos. Aquellos que reconozcan el potencial de esta tecnología estarán a la vanguardia para lograr resultados incomparables.

Acerca de Senet

Senet desarrolla software y servicios basados en la nube utilizados por operadores de redes, desarrolladores de soluciones e integradores de sistemas para la implementación a pedido de las redes de Internet de las cosas (IoT) utilizadas para conectar cientos a cientos de millones de dispositivos de IoT con sensores. Para obtener más información, visite www.senetco.com

Referencias

1 - Ingresos de IoT de la GSMA: State of the Market 2020 (Estado del mercado 2020)

2 - James Brehm & Associates, “IoT Results & News Roundup thru Q3 2019” (Resultados de IoT y resumen de noticias al tercer trimestre de 2019)

3 - James Brehm & Associates, “State of the Market 2019” (Estado del mercado 2019)

4 - ABI Research, “Shared Spectrum and Private Networks Tracker, 3Q 2021” (Seguimiento del espectro compartido y de redes privadas, tercer trimestre de 2021)