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Qué son las Redes LPWAN?

En artículos anteriores hemos hablado sobre las Ciudades Inteligentes y la Industria 4.0, ambos temas relacionados con el Internet de las Cosas. En este artículo hablaremos sobre las redes de comunicación que se usan para comunicar los objetos IoT en aplicaciones que requieren banda estrecha, llamadas LPWAN.

Redes LPWAN

LPWAN
Fuente: https://www.smart-energy.com/industry-sectors/policy-regulation/lpwan-market-to-reach-65-billion-by-2025/

Podemos afirmar por lo compartido en artículos anteriores que las comunicaciones forman parte del núcleo del Internet de las Cosas. Sin comunicaciones, los objetos no pudieran realizar acciones en dependencia de los datos recibidos de otro objeto, esto es una premisa fundamental del Internet de las Cosas.

Vale la pena destacar que con el fin de comunicar objetos dentro de una red IoT se puede usar una red celular. Pero, a no ser que la aplicación requiera un gran ancho de banda, caso que veremos más adelante, ésta solución estaría sobredimensionada. Es aquí donde entran las LPWAN.

Las LPWAN (redes de área amplia de baja potencia) constituyen junto a las redes celulares una alternativa para aplicaciones relacionadas al Internet de las Cosas. Su uso es tan masivo que statisca.com considera que para el próximo año habrá alrededor de 3500 millones de dispositivos IoT interconectados entre sí a través de redes las LPWAN.

Estas redes cumplen con características que las hacen idóneas para el Internet de las Cosas. Básicamente transmiten pequeñas cantidades de datos a grandes distancias. Pongamos como ejemplo una estación meteorológica que cada un tiempo determinado envía los datos adquiridos a través de los sensores a la central de datos para que estos sean estudiados. Esta aplicación probablemente no requiera un gran ancho de banda, por lo que en este caso las LPWAN resultarían óptimas.

Sin embargo, hay aplicaciones en las cuales necesitamos un gran ancho de banda, por lo que esta tecnología no sería factible. Un ejemplo es que sea necesario hacer streaming de una cámara de video hacia una central de seguridad.

Además de las LPWAN, existen muchas otra tecnologías que pueden usarse en aplicaciones de banda estrecha como Bluetooth Low Energy y ZigBee. La razón principal por la cual estas no son usadas en aplicaciones del Internet de las Cosas es que no transmiten datos a grandes distancias.

Redes LPWAN

Características de las Redes LPWAN👍

A continuación mencionamos las tres características de estas redes que las hacen idóneas para aplicaciones del IoT:

  • Están diseñadas para el transporte inalámbrico de datos entre dispositivos separados por distancias en el rango de kilómetros y no de metros.
  • No son factibles si se necesita un gran ancho de banda, la idea es regular el transporte no constante de pequeñas cantidades de datos.
  • Se fundamentan en el uso de dispositivos cuyas baterías permiten una duración de años en lugar de semanas y meses, garantizando un bajo consumo eléctrico.

Desventajas de las Redes LPWAN👎

A pesar de la gran aplicación práctica de estas redes en aplicaciones IoT de banda estrecha, hay casos en los que no son factibles, a continuación detallamos las desventajas de esta tecnología:

  • La baja velocidad de transmisión no permite manejar grandes volúmenes de datos por lo que aplicaciones donde sea necesario transmitir fotos o video quedan descartadas. A pesar de que permite la creación de redes de sensores y dispositivos, no significa que sean factibles siempre en estas aplicaciones. Si el volumen de datos a transmitir es muy grande, estas redes tampoco pueden usarse, por lo que el escenario no puede ser muy complejo.
  • Existen reportes de problemas de atenuación de las señales cuando la red LPWAN incluye dispositivos ubicados en edificios o separados por elementos físicos, funcionando de forma más eficiente en espacios abiertos con líneas de vista aseguradas.
  • La conectividad entre los dispositivos y su aplicación o servidor no es constante y puede ser unidireccional del dispositivo a un elemento de captura, lo cual dificulta actividades como el control de movimiento de objetos en tiempo real.
  • Otro elemento con el que las implementaciones de LPWAN tienen que batallar es confiabilidad de las transmisiones. Las implementaciones de LPWAN introducen diferentes procesos de encriptación y autenticación para resolver esta deficiencia del protocolo.

Conclusión

En el próximo artículo estaremos dando detalles sobre las distintas implementaciones de las redes LPWAN en la actualidad. El uso de estas redes ha experimentado un crecimiento exponencial en los últimos años debido a la implementación de aplicaciones relacionadas al Internet de las Cosas.

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