Ventajas e inconvenientes de cada opción de conexión IoT

El campo del Internet de las Cosas ofrece una multitud de posibilidades para conectar los dispositivos lo que hace que no sea sencillo tomar una decisión sobre cuál es la mejor opción. Así, los cinco criterios que se deberían tener en cuenta a la hora de elegir la mejor conectividad para facilitar la comunicación de los dispositivos serían:

Una de las primeras cuestiones que habría que plantearse para conectar bien los dispositivos es la siguiente: ¿a qué distancia deseo que mis dispositivos se comuniquen? La respuesta a esta pregunta depende directamente del uso que se les quiera dar. En efecto, si se desea establecer una comunicación con los dispositivos (por ejemplo, una persiana, el alumbrado, gestionar los stocks en una empresa, etc.) a través de una aplicación en el smartphone o tableta en un área restringida, la red por la que habría que apostar es la local. Dos tipos de conectividad se ofrecen entonces: Bluetooth y Wifi. Otra tecnología disponible, que es empleada con frecuencia en el sector logístico es la RFID, que permite la identificación de los objetos o de las personas a distancia a través de un lector y de etiquetas asociadas.

Para los dispositivos que estén destinados a recibir órdenes a una distancia mayor o desde otro país, sería más adecuado elegir una red extendida. Encontramos en esta categoría las tecnologías de baja frecuencia como LoRa (Long Range) o Sigfox que permiten beneficiarse de una cobertura de largo alcance en Europa, además de la red de telefonía móvil GSM disponible para el M2M (Machine to Machine), que ofrece por su parte una cobertura mundial y se apoya en normas estandarizadas a nivel internacional que facilitan su acceso a todos los operadores.

Si se quiere beneficiar de una alternativa de largo alcance, la comunicación por satélite podría ser la solución. De hecho, el satélite es capaz de aportar información sobre dispositivos situados en lugares donde los tipos de conectividad antes mencionados no funcionan (en pleno mar, en las plataformas petrolíferas, en aviones o barcos). Esta tecnología es todavía muy cara y requiere de una importante inversión.

La red de telefonía móvil GSM disponible para el M2M ofrece por su parte una cobertura mundial y se apoya en normas estandarizadas a nivel internacional que facilitan su acceso a todos los operadores.

Para elegir bien el tipo de conectividad, es igualmente necesario determinar el volumen de datos que se harán transitar. En una red local o LAN está pregunta no se plantea casi nunca ya que esta red dispone de una capacidad de varios gigas para que circulen los datos. Un argumento de peso si el objetivo es enviar contenido pesado como fotos o vídeos.

La red celular o GSM posibilita igualmente el tránsito de este tipo de contenidos interactivos y permite la circulación de datos, SMS y voz más o menos voluminosa gracias a las tarjetas SIM M2M, similares a las que se utilizan para los teléfonos móviles pero destinadas a los dispositivos conectados. La capacidad se determina con el proveedor en función del volumen de datos requerido para los dispositivos y la frecuencia de envío elegida para transferirlos; dos factores que son importantes definir con antelación para evitar un consumo innecesario.

Las tecnologías de baja frecuencia Sigfox y LoRa tienen limitaciones en términos de capacidad. De hecho, a pesar de ser tecnologías de largo alcance, ambas redes solo autorizan la transmisión de bajos volúmenes de datos y de breves mensajes de información limitados diariamente.

El criterio de calidad de servicio se refiere principalmente a la capacidad de una red para enviar información en tiempo real. Al igual que en una red local (Bluetooth, Wifi), el GSM permite transmitir datos en tiempo real. Se trata de una ventaja de la red móvil que permite, sobre todo en los campos de la teleasistencia y seguridad, enviar directamente una alerta al destinatario en cuestión en caso de sufrir algún problema (intrusión en un sitio industrial, caída de una persona mayor, problema detectado en un trabajador aislado…).

Para Sigfox y LoRa, la noción de tiempo real no existe. En efecto, la transmisión de datos a través de ambas tecnologías no es instantánea y la recepción de un mensaje no se produce hasta varios minutos después de su envío. Una diferencia que puede ser problemática si lo que se desea es conectar los dispositivos en tiempo real. Una de las razones por la cual ambas redes de baja frecuencia no cuentan con este aspecto de calidad de servicio, es que están basadas en espectros no licenciados. El NB-IoT (narrowband internet of things) podría permitir responder a esta problemática y ofrecer también la posibilidad de aunar capacidad, fiabilidad y bajo consumo.

La calidad del servicio de una red se mide igualmente por su aspecto unidireccional o bidireccional. La tecnología Sigfox ha sido concebida nativamente para ofrecer una comunicación unidireccional, es decir para realizar una transmisión de información desde el dispositivo. La red LoRa presenta por su parte una capacidad de bidireccionalidad (poder recibir y enviar información en los dos sentidos) más importante. En la red GSM, la comunicación bidireccional es posible a partir de ahora desde la puesta en marcha de MatooWan, red privada de Matooma destinada a conectar y securizar los dispositivos conectados.

Finalmente, la cobertura de red es también un punto importante a valorar. Cuando la red móvil GSM garantiza una cobertura mundial casi ininterrumpida, las tecnologías de baja frecuencia propietarias no aseguran por su parte más que una cobertura parcial.

Emilie Kowalczyk, Marketing & Communication Assistant, Matooma, coautora del artículo.

En el sector de las telecomunicaciones, cuanto mayor sea el volumen de datos enviado, el consumo de energía del dispositivo aumentará. Con el fin de cumplir con la calidad de servicio y garantizar el envío de volúmenes de datos más o menos consistentes con una cobertura global, la red móvil GSM requiere de energía. Las tarjetas SIM están conectadas permanentemente, por lo que necesitan una batería recargable o una conexión directa y constante a una toma de corriente. La calidad de los módulos y de los chipsets es también un tema importante a tener en cuenta para garantizar una mayor vida útil de los dispositivos.

Las tecnologías de baja frecuencia, por lo demás, permiten una mayor vida útil de los dispositivos conectados a la red debido a su baja capacidad para enviar datos. Sin embargo habrá que controlar la frecuencia de envío de mensajes, que podría tener un impacto importante en la longevidad de la batería.

El coste de conectividad para comunicar los dispositivos dependerá del volumen de datos que se quiere transferir.

Por norma, las tarifas asociadas a las redes de baja frecuencia dispondrán de una cantidad baja de datos asociados (< 500ko). En un proyecto de tamaño medio (< 1000 dispositivos), las tarifas anuales de conectividad serán parecidas tanto si hablamos de red GSM como de tecnologías de baja frecuencia. Puede haber una mayor diferencia si incluimos los módulos que se integran para conectar una solución IoT.

Todas estas tecnologías son en última instancia complementarias y aportan cada una un valor añadido en el campo del Internet de las Cosas. Al analizar cada criterio, será más fácil optar por un tipo de conectividad en vez de otro para conectar adecuadamente los dispositivos. En algunos casos, puede ser más apropiado combinar las distintas tecnologías para sacar un mayor provecho del universo de los dispositivos conectados. El futuro de los dispositivos conectados pasa por el desarrollo de estas tecnologías pero también por el establecimiento de pasarelas de comunicación para conseguir una interoperabilidad de estos distintos protocolos.