Parafraseando a Charles Darwin, no sobrevive el mejor ni el más fuerte sino el que mejor se adapta. Eso también lo podemos aplicar en investigación y desarrollo, no todos los proyectos electrónicos tienen las mismas especificaciones y no todas las tecnologías se adaptan a las necesidades de la misma forma, así que la clave para un buen desarrollo es contar con la tecnología que mejor se adapte.
En esta ocasión queremos hablar de Iot y de la red de telefonía móvil, la misma red que nos sirve para comunicarnos día a día por internet y con nuestros smartphone, nos sirve también para conectar nuestros dispositivos Iot y capturar datos.
¿Qué es la red de telefonía móvil?
Podemos definir las redes móviles como una infraestructura de telecomunicaciones inalámbrica que habilita el intercambio de datos entre dispositivos a través de señales de radio de baja potencia. El uso de antenas conectadas de forma permanente a una centralita permite a los usuarios comunicarse sin necesidad de conectarse a una línea fija. Esta tecnología es clave para muchos proyectos electrónicos, ya que permite la comunicación entre dispositivos de forma eficiente.
Aunque el funcionamiento de las redes móviles es complejo, se puede resumir de forma sencilla. Todo parte de una centralita telefónica digital que posee el equipamiento necesario para comunicarse con los dispositivos móviles. La centralita es el centro de operaciones donde se procesan los datos, se transmiten y reciben las señales provenientes de cualquier antena. Los paquetes de datos viajan hasta la centralita, son procesados y distribuidos a sus destinatarios. Las antenas distribuidas por todo el mundo ofrecen zonas de cobertura a las que los dispositivos se conectan utilizando un protocolo de comunicación, lo que es fundamental para el desarrollo de proyectos electrónicos que dependen de la conectividad móvil para funcionar correctamente.
Ventajas del uso de la red de telefonía móvil para dispositivos Iot
La principal y más intuitiva es que no hace falta una infraestructura de comunicación ya que nos conectamos a la misma red.
La cobertura es amplia y constante. Las redes de telefonía móvil están ampliamente desplegadas, proporcionando cobertura en áreas urbanas y rurales.
Conectividad en movimiento: Permite que los dispositivos IoT se conecten mientras están en movimiento.
Evolución de la red de telefonía
Las redes móviles están en constante evolución, con mejoras continuas en velocidad, latencia y capacidad, lo cual beneficia a los proyectos IoT al proporcionar una infraestructura de comunicación de vanguardia.
¿Cómo ha sido su evolución?
2G (GSM): Introducido en los años 90, permitió la transmisión digital de señales de voz, datos y servicios de SMS, siendo un gran salto desde la tecnología analógica 1G.
3G: Lanzado en 2001, mejoró significativamente la velocidad de datos, permitiendo servicios como video llamadas y conexiones de datos más rápidas.
3.5G (HSPA): Presentado en 2007, ofreció una mejora de velocidad considerable hasta 14.4 Mbps. High-Speed Packet Access es una tecnología 3G que incrementa la velocidad de datos significativamente.
4G/LTE: Desarrollado para proporcionar velocidades mucho más rápidas, manejando más datos que puedan dar servicio a la gran cantidad de usuarios de internet móvil que tenemos actualmente. Proporciona una mejora significativa en la capacidad y la velocidad, acercándose a los requisitos de la UIT para 4G.
5G: construida sobre la infraestructura LTE, se inició en 2019. El 5G es significativamente más rápido y más eficiente que 4G. Permiten velocidades ultra altas, baja latencia y conexión masiva de dispositivos IoT en áreas extensas. Está diseñado para soportar nuevas aplicaciones como la realidad aumentada, vehículos autónomos y ciudades inteligentes.
Cada nueva generación tecnológica mejora la velocidad de transmisión y baja la latencia de la red, abriendo la posibilidad de crear aplicaciones y dispositivos qué envían gran cantidad de datos en tiempo real, por otro lado esto también implica aumentar el consumo energético. Actualmente conviven a la vez varias de estas generaciones, entre otros motivos, para adecuar cada aplicación a la necesidad técnica. Aunque se prevé que poco a poco se irán sustituyendo las más obsoletas. Precisamente ese es el principal motivo para el nacimiento de NB-IOT o LTE.
¿Qué son Nb-Iot y LTE?
Narrow Band IoT (NB-IoT), y LTE (Long Term Evolution) son estándares de comunicación específicos para Iot que trabajan sobre la red de telefonía móvil.
Narrow Band IoT (NB-IoT), ideal para dispositivos IoT que necesitan enviar pequeñas cantidades de datos de forma incidental. Las principales ventajas de NB-IoT son la eficiencia energética y el bajo consumo. Los dispositivos NB-IoT pueden funcionar durante más tiempo con un mantenimiento mínimo.
Para dispositivos IoT que necesitan transmitir con frecuencia cantidades considerables de datos, entonces LTE-M es más adecuado. LTE (Long Term Evolution) utiliza un mayor ancho de banda escalable y a menudo redes móviles 4G, sin dejar de ofrecer eficiencia energética.
Estas dos tecnologías son las que tienen más potencial para aplicaciones Iot y desplegar redes de dispositivos potenciando sobre todo la eficiencia energética. Debido a su importancia merecen una entrada al blog a parte.
Casos prácticos en proyectos electrónicos
Como viene siendo habitual, en este apartado hablaremos de algunos proyectos que hemos realizado últimamente en Edco disseny relacionados con el tema del artículo.
Monitorización de un equipo de emergencia: En este proyecto se requería monitorizar el estado de un equipo y poder establecer un sistema de llamada de emergencia en caso de ser necesario.
Los requerimientos principales eran bajo consumo y asegurar cobertura ya que este equipo podía ser instalado en cualquier sitio del territorio, por eso seleccionamos un módulo de comunicación 2G.
El módulo de comunicación 2G nos permite monitorizar mediante mensajes periódicos el estado del dispositivo además de poderlo programar y configurar también por mensajes. En caso de emergencia el equipo a través de la red 2G puede establecer llamadas a un conjunto de usuarios previamente programados.
Trazabilidad de un residuo: El objetivo en esta ocasión era monitorizar la posición de un residuo para estudiar la eficiencia en el reciclaje. También elegimos conectividad 2G ya que no requiere de una gran transmisión de datos y además nos permite monitorizar la posición de un equipo que se mueve por el territorio.
Monitorización animales: Este proyecto a petición de investigadores de una universidad, a diferencia de los demás proyectos mencionados, requiere tomar fotografías y videos, lo que incrementa la cantidad de datos a enviar. Una solución 2G no nos sirve, por lo que optamos por una comunicación 4G. Este proyecto también implicó el almacenaje de la fotografías y el estado de algunos sensores en una base de datos en la nube.
Contacta con Edco disseny
La red de telefonía nos permite conectar dispositivos Iot en la nube sin necesidad de desplegar ningún tipo de infraestructura. Éstas, están en continuo desarrollo y nos permitirán aplicaciones que ahora mismo solo vislumbramos y otras que aún no hemos ni imaginado.
Aunque el 2G ha sido superado por el 4G y el 5G en términos de velocidad y capacidades, todavía tiene sentido adquirir productos que lo utilicen en ciertos contextos. Lo importante es adaptarse a las necesidades específicas del proyecto que garanticen un resultado fiable y de calidad.
Con más de 35 años de experiencia en proyectos electrónicos a medida, te ofrecemos soluciones innovadoras y de alta calidad adaptadas a tus necesidades. No dudes en ponerte en contacto con nosotros para obtener más información sobre nuestros servicios o solicitar una consulta personalizada. Estamos listos para convertir tu visión en realidad.