LPWAN frente a LoRaWAN: tecnologías IoT y su conexión

El creciente uso de IoT en nuestro mundo moderno ha puesto de relieve las necesidades de communicación de largo alcance. La communicación de largo alcance puede llegar a servir a una parte colosal de las aplicaciones IoT para industrias y ciudades inteligentes. Por ello, LPWAN y LoRaWAN son las dos palabras de moda en el mercado. Este artículo cubre el significado, la diferencia y la relación entre ambos términos.

¿Qué es una red de área extensa de bajo consumo (LPWAN)?

La red de área extensa de baja potencia (LPWAN) es una clasificación de red para tecnologías inalámbricas de baja potencia que pueden cubrir un amplio alcance. Las tecnologías LPWAN suelen transmitir menos datos, ya que se utilizan principalmente para conectar con sensores y dispositivos de nodos remotos.

En el mercado se utilizan actualmente varias tecnologías LPWAN. Su velocidad de transmisión de datos, frecuencia, banda autorizada, consumo de energía y alcance de communicación únicas las hacen ideales para diversas aplicaciones. LPWAN puede transmitir a mayor distancia con baja potencia con la ayuda de un ancho de banda significativamente reducido.

Al otro lado de estas ventajas, la LPWAN carece de varios aspectos, como la transferencia frecuente de datos, las altas velocidades de transferencia de datos y las aplicaciones de baja latencia. Por lo tanto, no es un sustituto de las tecnologías tradicionales de corto/medio alcance de datos elevados, sino que puede complementar las aplicaciones IoT de largo alcance.

Estas son algunas de las tecnologías LPWAN más utilizadas:

1. LoRaWAN

LoRaWAN es una tecnología LPWAN no celular de espectro ensanchado que transmite una señal estrecha en una frecuencia amplia. Esto hace que LoRaWAN sea adecuada para aplicaciones en exteriores con otras interferencias.

2. NB-IoT

NB-IoT es la principal LPWAN celular que ofrece un gran ancho de banda y velocidades de datos con calidad de servicio garantizada. NB-IoT opera en una banda de frecuencias con licencia y se utiliza principalmente para dispositivos estacionarios dispuestos en un área extensa.

3. Sigfox

Sigfox es una red pública patentada con un amplio rango de cobertura. Sin embargo, ofrece las velocidades de transmisión de datos más bajas, lo que se traduce en un mayor tiempo de transmisión. Solo puede enviar varios mensajes al día y a la hora.

4. LTE-M

LTE-M es otra LPWAN celular basada en las normas 3GPP. LTE-M utiliza la infraestructura de red LTE existente para permitir una conectividad muy eficiente y una cobertura ampliada en interiores y subterráneos.

¿Qué es LoRaWAN?

LoRaWAN son las siglas de Long-Range Wide Area Network (red de área extensa de largo alcance). LoRaWAN es un protocolo de communicación, mientras que la capa física se denomina LoRa. Utiliza bandas de frecuencia libres de licencia y puede dar servicio hasta a 10 km en las zonas rurales de una ciudad. Entre las tecnologías LPWAN, LoRaWAN es la favorita para las aplicaciones IoT de banda sin licencia.

Definido por LoRa Alliance, el protocolo LoRaWAN estandariza la communicación y la arquitectura del sistema en una red. LoRaWAN garantiza una communicación fiable y de largo alcance, así como medidas de seguridad adicionales. Además, LoRa Alliance cuenta con una communidad de 500 empresas destacadas en el desarrollo de IoT, lo que garantiza la innovación y el desarrollo.

LoRaWAN lidera la carrera entre las tecnologías LPWAN no celulares. La facilidad de la topología de red, el largo alcance, la baja potencia y el hardware barato hacen que LoRaWAN sea la preferida para las necesidades de las ciudades inteligentes y la industria.

LPWAN frente a LoRaWAN: ¿Cuál es la diferencia?

Ambos términos son bastante similares y transmiten el mismo concepto. Por lo tanto, es bastante fácil que el público en general y los consumidores los utilicen como el uno o el otro. Sin embargo, como se ha descrito anteriormente, LPWAN y LoRaWAN son bastante diferentes. Más información al respecto aquí:

• La diferencia fundamental entre ambos es que LPWAN es una clasificación de tecnologías de largo alcance y baja potencia. LPWAN no es un protocolo de communicación inalámbrica como LoRaWAN.
• Alcance de la communicación: LPWAN consta de diferentes tecnologías que ofrecen un alcance de communicación de 5 km a 80 km LOS. LoRaWAN, una de las tecnologías LPWAN, ofrece un alcance de 30 km sin obstáculos.
• Se estima que el tamaño del mercado de LPWAN superará los $80 mil millones en 2027, mientras que LoRaWAN aportará la mayor parte del mismo. Como tal, habrá un rápido crecimiento tanto para LoRaWAN como para LPWAN.
• La siguiente área clave es el operador de red para LPWAN frente a LoRaWAn. LPWAN puede implementarse con un puñado de redes, incluidas LoRa, Sigfox, LTE-M y NB-IoT, mientras que LoRa puede aplicarse como una o varias redes autónomas en un país.
• La longitud de la carga útil de LPWAN suele ser inferior a 12 bytes; sin embargo, LoRaWAN puede ofrecer una carga útil de más de 100 bytes.

La parte importante a tener en cuenta es que LoRaWAN es una de las tecnologías LPWAN y, por lo tanto, LoRaWAN contribuye a muchas de las características de LPWAN dejando fuera las especificaciones de otras tecnologías.

¿Cuáles son las ventajas de LoRaWAN?

Es importante comprender la posición de LoRaWAN frente a las demás LPWAN. Estas son algunas de las principales ventajas de LoRaWAN:

• No hay costes de licencia, lo que facilita las nuevas implantaciones.
• En comparación con otras LPWAN, LoRaWAN proporciona una mejor carga útil con un tamaño de 100 bytes. Sigfox tiene una carga útil de 12 bytes.
• El bajo consumo de energía permite que las baterías de los dispositivos de nodos duren de 2 a 5 años.
• Tecnología abierta con una buena communidad y estándares de despliegue en comparación con Sigfox propietario o bandas licenciadas.
• Cubre una enorme gama de kilómetros en diferentes territorios.
• Una única pasarela LoRa puede conectarse con miles de nodos con LoRaWAN, y la pasarela envía esos datos a Internet.
• A través de LoRaWAN, la red puede enviar tantos mensajes diarios como desee, frente al límite de 140 mensajes/día de Sigfox.
• Los menores costes de ancho de banda, velocidad de datos, consumo de energía, mantenimiento y conectividad hacen que LoRaWAN sea ideal para aplicaciones a gran escala,
• Contar con las principales empresas tecnológicas como miembros de LoRa Alliance permite que las mejores innovaciones tecnológicas crezcan y sean las mejores.

Varias desventajas de LoRaWAN

Estas son algunas de las limitaciones de LoRaWAN que pueden suponer un obstáculo para una solución IoT en contraste con otras soluciones LPWAN:

• No es adecuado para casos de uso en tiempo real en los que se necesita una latencia más baja. Lo que la hace inadecuada para algunas aplicaciones de monitorización en directo.
• El crecimiento de LPWAN y LoRaWAN puede dar lugar a un gran número de infraestructuras privadas en zonas privadas.
• La frecuencia abierta de LoRaWAN la hace susceptible a las interferencias de otras fuentes en frecuencias similares y reduce la velocidad de transmisión de datos. Por otro lado, NB-IoT y LTE-M utilizan frecuencias con licencia para mitigar este reto.
• Los dispositivos LoRaWAN están codificados para poder conectarse a una red, y esas claves codificadas hacen que LoRaWAN sea un poco menos segura pero accesible.

Resumen

LoRaWAN cumple muy bien los objetivos y metas de LPWAN. Todas sus características hacen de LoRaWAN una solución adecuada para aplicaciones industriales y ciudades inteligentes. La disponibilidad de hardware, software y soluciones en la nube de eficacia probada facilita la confianza en LoRaWAN en comparación con otras tecnologías LPWAN. Es seguro decir que el crecimiento de LoRaWAN impulsará directamente la popularidad de LPWAN en los próximos años.