Conectividad en Proyectos IoT
MOTIVACIÓN Para 2020, más de 50 mil millones de dispositivos estarán conectados a través de comunicaciones de radio. En el mercado encontramos una amplia gama de opciones de conectividad IoT para elegir: área personal, local, celular y LPWAN, etc., estas tecnologías y protocolos de comunicación son los más adecuados para servir a diferentes aplicaciones de IoT, por lo que la elección de cual tipo de conectividad usar es un factor crítico en algunos proyectos. La conectividad tiene un profundo efecto en muchos factores, incluida la duración de la batería del dispositivo, la escalabilidad, gastos operativos e inversiones de infraestructura. En esta conferencia virtual introductoria, se abordarán algunas opciones de conectividad en IoT, sus aplicaciones y consideraciones al elegir la conectividad correcta para su proyecto.
AGENDA • • • •
Redes de área amplia de baja potencia - LPWAN Casos de uso redes LPWAN Consideraciones al elegir la conectividad IoT para su proyecto Preguntas y respuestas
Redes LPWAN • • •
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Aplicaciones que requieren baja movilidad, baja potencia y costo Aplicaciones donde la cobertura celular no llega o es muy costosa Aplicaciones donde se requieren redes privadas, amplias y seguras Aplicaciones de baja transferencia de datos y buena penetración
Fuente: https://www.wndgroup.io/2018/10/22/el-mercado-de-la-red-de-area-amplia-y-baja-potencia-lpwan-anuncia-un-crecimiento-explosivo-hasta-2025-
Redes LPWAN
Fuente: http://www.techplayon.com/low-power-wide-area-networks-lpwan/
TecnologĂas LPWAN
Fuente: https://www.electronicspecifier.com/news/analysis/managing-power-in-the-iot-with-cellular-lpwan-technology
Comparativo redes LPWAN
Fuente: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405959517302953
Despliegue de redes LPWAN
Fuente: SEMTECH Webinar 5G fact vs fiction
SIGFOX SIGFOX es el nombre del operador que ha desarrollado la primera red móvil que proporciona comunicación inalámbrica para aplicaciones de baja velocidad de datos. Con su tecnología patentada por UNB, han revolucionado en la era de M2M y IoT. El estándar existente para comunicaciones Sigfox admite hasta 140 mensajes uplink por día, cada uno de los cuales puede transportar 12 bytes y hasta 4 mensajes downlink por día, cada uno de los cuales puede tener 8 bytes. • • • •
Tecnología de banda estrecha (Ultra Narrow Band modulation) Bajo coste, gran cobertura (>10km) Muy eficientes en el uso de energía (funciona durante años) Excelente penetración bajo tierra y robustez ante interferencias
Fuente: https://www.sigfox.com/en/what-sigfox/technology
Arquitectura de SIGFOX
Fuente: https://www.sigfox.com/en/what-sigfox/technology
Cobertura de SIGFOX
Fuente: https://www.sigfox.com/en/coverage
Cobertura de SIGFOX
Fuente: https://www.sigfox.com/en/coverage
LoRa Lo primero que hay que aclarar es que LoRa y LoRaWAN no son lo mismo, LoRa es el tipo de modulación en radiofrecuencia patentado por Semtech y que entre sus principales ventajas se encuentra: • Alta tolerancia a las interferencias • Alta sensibilidad para recibir datos (-168dB) • Basado en modulación Chirp • Bajo Consumo (hasta 10 años con baterías) • Largo alcance (>10km) • Baja transferencia de datos (hasta 255 bytes) • Conexión punto a punto • Frecuencias de trabajo: 915Mhz América, 868 Europa, 433 Asia
Fuente: https://lora-alliance.org/about-lorawan
LoRaWAN LoRaWAN es un protocolo de red estandarizado que usa la tecnología LoRa para comunicar y administrar dispositivos LoRa, las principales características de LoRaWAN son: • Topología estrella • Alcance mayor a 10km en línea de vista • Encriptación AES 128 • Soporte para 3 clases de nodos • Administración de dispositivos en nube • Redes públicas y privadas • Bajo consumo y largo alcance • Baja transferencia de datos (hasta 242 bytes)
Fuente: https://lora-alliance.org/about-lorawan
Protocolo LoRaWAN
Fuente: https://lora-alliance.org/about-lorawan
Arquitectura de LoRaWAN
Fuente: https://medium.com/beelan/haciendo-iot-con-lora-cap%C3%ADtulo-1-qu%C3%A9-es-lora-y-lorawan-8c08d44208e8
Cobertura de LoRaWAN
Fuente: https://lora-alliance.org/about-lorawan
LPWAN Celular
Fuente: https://www.electronicspecifier.com/news/analysis/managing-power-in-the-iot-with-cellular-lpwan-technology
Cobertura LPWAN Celular
Fuente: https://www.emnify.com/blog/7-topics-that-iot-device-manufacturers-need-to-consider-before-using-cellular-narrowband
Casos de uso redes LPWAN
Fuente: https://opticalconnectionsnews.com/2017/01/semtech-lora-technology-enables-nationwide-lpwan-canada/
Casos de uso redes LPWAN
Fuente: https://www.i-scoop.eu/internet-of-things-guide/lpwan/iot-network-lora-lorawan/
Consideraciones al elegir la conectividad IoT para su proyecto • • • • • • • • •
Requerimiento de cobertura pública o privada Cantidad de dispositivo y distribución espacial Requerimiento de movilidad y duración de batería Cantidad de datos diarios a recolectar, o periodicidad Costo de conectividad servicio vs costo de implementación Caso de uso, locación Ir a la nube o aislado Integración con protocolos industriales o SCADA Analítica de datos
Las tecnologías LPWAN son complementarias!
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