LoRa frente a NB-IoT: Comparación entre las principales tecnologías LPWAN

Entre las redes de área extensa de bajo consumo (LPWAN), LoRa y NB-IoT van en cabeza. Ambas tecnologías tienen sus propias ventajas y propiedades únicas, lo que les permite coexistir y crecer simultáneamente. En este artículo se evalúan ambas tecnologías y se explica por qué pueden cambiar las reglas del juego en la próxima década de implantaciones de IoT.

LPWAN celular frente a no celular

Desde que se hizo realidad el concepto de IoT, las tecnologías de communicación han recorrido un largo camino. Partiendo de 2G/3G, IoT y M2M communicación siempre ha necesitado alternativas más baratas, de largo alcance y sostenibles. Las tecnologías LPWAN responden a esa demanda.

Inicialmente, LoRa, Sigfoxy otras tecnologías no celulares fueron las primeras en introducir la conectividad IoT LPWAN. Muy pronto, las tecnologías celulares alcanzaron este vasto mercado sin explotar a través de tecnologías como NB-IoT y LTE-M. Las tecnologías celulares son proporcionadas por los proveedores de redes celulares existentes y, como tales, son bastante diferentes en términos de especificaciones técnicas y modelos de negocio.

Sin embargo, las tecnologías LPWAN celulares y no celulares tienen un mercado common al que dirigirse. Hay muchas aplicaciones únicas en las que ambos grupos pueden coexistir, salvo en las aplicaciones solapadas, en las que se aceptan ligeras compensaciones para añadir más valor a la aplicación final.

¿Qué es NB-IoT?

NB-IoT es una respuesta de los proveedores de redes celulares a la creciente demanda de IoT/M2M. Internet de los objetos de banda estrechao NB-IoT, es una tecnología de radio añadida a las infraestructuras LTE específicamente para necesidades de bajo ancho de banda y bajo consumo en interiores/exteriores. NB-IoT es un protocolo con licencia que suele cobrar más por su implantación en comparación con las tecnologías no celulares.

NB-IoT es la solución preferida cuando hay que conectar un gran número de dispositivos. Ofrece una penetración profunda para proporcionar conectividad en interiores o exteriores, al tiempo que se implanta fácilmente aprovechando las infraestructuras celulares existentes.

La contrapartida no celular de NB-IoT: LoRa

La segunda tecnología que lidera la carrera entre las tecnologías LPWAN es LoRa. Como ya se ha tratado en profundidad anteriormente, LoRaWAN es una red de largo alcance con LoRa como tecnología de radio propia. A diferencia de NB-IoT, LoRaWAN no opera en una banda celular con licencia, lo que la convierte en una opción económica.

LoRaWAN puede ser una implementación privada o pública en función de la aplicación final, y varios proveedores de red pueden ayudar al usuario a implementarla. Sin la ventaja de la arquitectura celular existente, LoRaWAN puede necesitar esfuerzos iniciales de configuración y planificación de la red. Además, LoRaWAN tiene un puñado de otras ventajas sobre NB-IoT, como se indica a continuación.

Diferencias entre LoRa y NB-IoT

Estas tecnologías LPWAN dominantes son definitivamente únicas en sus aplicaciones e implementaciones. He aquí un summario de las principales diferencias entre ambas tecnologías:

1. Ecosistema

NB-IoT está normalizado por GSMA y 3GPP (Proyecto de Asociación de 3ª Generación). Estas asociaciones establecen un protocolo estándar para todas las tecnologías celulares y dispositivos de communicación. Por otra parte, Alianza LoRa es la communidad que respalda LoRaWAN. LoRa Alliances es una communidad de socios que trabajan juntos para mejorar LoRa y hacer que la tecnología tenga impacto.

2. Ancho de banda

NB-IoT opera en un ancho de banda de 200KHz, mientras que LoRa lo hace en 125KHz y 250KHz. El ancho de banda de estas tecnologías les permite servir a aplicaciones LPWAN.

3. Espectro de frecuencias

Al ser una tecnología LPWAN celular, NB-IoT opera en una banda de frecuencia autorizada, a diferencia de LoRaWAN. LoRaWAN opera en la ISM (Industrial, Científica y Médica). Permite a los operadores de redes y a los fabricantes de dispositivos IoT acceder libremente.

Frente al uso de bandas de frecuencia LTE por parte de NB-IoT, LoRaWAN utiliza Frecuencia 868MHz en Europa, Frecuencia 915MHz en Norteamérica, y Frecuencia 433MHz en Asia.

4. Velocidad máxima de transmisión de datos

En este factor, NB-IoT supera a LoRaWAN como tecnología ideal para muchos productos. NB-IoT ofrece una velocidad de datos de 200 Kbps, mientras que LoRaWAN, su competidor no celular, solo proporciona una velocidad de datos de 50 Kbps. Como tal, NB-IoT puede soportar aplicaciones IoT de baja latencia mucho mejor que LoRaWAN.

5. Longitud de la carga útil

Aunque ambas tecnologías permiten un número ilimitado de mensajes al día, la capacidad máxima de carga útil de ambas difiere sustancialmente. NB-IoT ofrece una longitud máxima de carga útil de 1600 bytes frente a los 234 bytes de carga útil máxima con LoRaWAN.

6. Co1TP8Gama de comunicación

A pesar de la idea errónea, la tecnología no celular LoRaWAN ofrece un mayor alcance de communicación que la tecnología celular NB-IoT. NB-IoT ofrece un alcance de 1 km en zonas urbanas y 10 km en zonas rurales. LoRaWAN puede ofrecer un alcance de 5 km en zonas urbanas y 20 km en zonas rurales.

7. Susceptibilidad a las interferencias

LoRaWAN es bastante immune a cualquier interferencia a pesar de su largo alcance. Sin embargo, el caso de NB-IoT no es el mismo, ya que se ha demostrado que es más susceptible a las interferencias de radio.

8. Velocidad de datos adaptable

LoRaWAn tiene una ventaja única sobre NB-IoT, ya que ofrece una velocidad de datos adaptativa. La ADR permite al servidor de red LoRaWAN controlar la velocidad de datos, la potencia de transmisión y otras características de transmisión similares. ADR puede optimizar aún más el consumo de energía para aplicaciones IoT.

NB-IoT o LoRa: ¿cuál elegir?

Ambas tecnologías presentan claras diferencias, lo que las hace idóneas para distintas aplicaciones. Para empezar, LoRaWAN ofrece un menor consumo de energía, un bajo coste de implementación y una mayor duración de la batería. LoRaWAN ofrece todas estas ventajas con la misma cobertura y ancho de banda. Así que LoRaWAN es adecuada para sensores IoT aplicaciones donde la larga duración de la batería y la communicación son más críticas.

En cuanto a NB-IoT, ofrece un mejor cifrado de seguridad con 3GPP de 256 bits que el cifrado AES de 128 bits de LoRaWAN. NB-IoT también ofrece una latencia más baja que LoRaWAN, lo que le permite una ventaja cuando se trata de aplicaciones en tiempo real. Estas características hacen de NB-IoT una buena opción para aplicaciones en las que la baja latencia, la seguridad y la penetración en interiores pueden ser valiosas.

Aquí está diferencia entre LoRa y Sigfox si le interesa, también son dos tecnologías LPWAN muy populares hoy en día en el mercado.

Cómo implantar las tecnologías LoRa o NB-IoT

La implantación de tecnologías celulares y no celulares es muy diferente. El despliegue de tecnologías LPWAN celulares es muy rígido para un usuario final. Esto se debe a que NB-IoT requiere una infraestructura de red celular. Estas redes están en la vía pública a través de las mismas torres celulares que 4G/LTE. No es fácil ampliar las torres de telefonía móvil, y su coste es enorme.

A diferencia de las limitaciones de red de NB-IoT, LoRaWAN es muy fácil de desplegar en redes públicas o privadas. La infraestructura LoRaWAN puede implementarse en interiores o exteriores en función del caso de uso. Además, es más fácil modificar o ampliar la infraestructura LoRaWAN según sea necesario con el tiempo.

62 países ya disponen de conectividad NB-IoT, mientras que LoRaWAN va por delante en esta carrera con despliegues en 181 países. Se dice que LoRaWAN cuenta con más de 240 millones de dispositivos de nodo y 3,2 millones de dispositivos de nodo. Pasarelas LoRaWAN en el ecosistema. Como tal, las implementaciones de LoRaWAN son más sencillas, y se pueden encontrar orientaciones o referencias relevantes dentro de la community.

Resumen

Es seguro suponer que ambas tecnologías LPWAN prominentes crecerán de forma asombrosa en los próximos años. Estos próximos avances definirán el futuro de NB-IoT y LoRa. Si todavía tiene dudas, póngase en contacto con nosotros y le ayudaremos a elegir la solución tecnológica adecuada a sus necesidades.