Protocolos de red IoT inalámbricos

A continuación, hemos recopilado una lista extensa -pero no exhaustiva- de protocolos del Internet de las cosas (IoT), sin ningún orden en particular. Si está buscando una comparación de protocolos de red IoT, este es un buen lugar para empezar.

Pero primero, una palabra de advertencia: No te preocupes tanto por el protocolo hasta que no sepas exactamente lo que necesita tu aplicación. Decidir que necesita interoperabilidad o un protocolo liderado por un gran nombre de la industria antes de entender qué tipo de tecnología es la adecuada para su aplicación simplemente no servirá. ¿Nuestro consejo? Conozca estos protocolos de red IoT, pero no se decante por ninguno de ellos hasta que sepa lo que necesita conseguir.

Bluetooth

Bluetooth es una red de área personal global de 2,4 GHz para la comunicación inalámbrica de corto alcance. Las transferencias de archivos de dispositivo a dispositivo, los altavoces inalámbricos y los auriculares inalámbricos suelen estar habilitados con Bluetooth.

Ver también: Una comparación Bluetooth & ZigBee para aplicaciones IoT

BLE

BLE es una versión de Bluetooth diseñada para dispositivos de menor potencia que utilizan menos datos. Para conservar la energía, BLE permanece en modo de reposo excepto cuando se inicia una conexión. Esto lo hace ideal para los rastreadores de fitness y monitores de salud portátiles.

Ver también: Bluetooth Vs. Bluetooth Low Energy: ¿Cuál es la diferencia?

ZigBee

ZigBee es un protocolo de red de área local (LAN) en malla de 2,4 GHz. Se diseñó originalmente para la automatización y el control de edificios, por lo que cosas como los termostatos inalámbricos y los sistemas de iluminación suelen utilizar ZigBee.

Vea también: ZigBee Vs. Bluetooth: Un caso de uso con cálculos de alcance

Z-Wave

Z-Wave es un protocolo de red de malla por debajo de los GHz, y es una pila propietaria. Se suele utilizar para sistemas de seguridad, automatización del hogar y controles de iluminación.

Ver también: Z-Wave Vs. ZigBee

6LoWPAN

6LoWPAN utiliza una comunicación ligera basada en IP para viajar por redes de menor velocidad de datos. Es un protocolo de red IoT abierto como ZigBee, y se utiliza principalmente para la automatización de viviendas y edificios.

Ver también: Gama 6LoWPAN: Cálculos de casos de uso

Thread

Thread es un estándar abierto, construido sobre los protocolos IPv6 y 6LoWPAN. Se podría pensar en él como la versión de Google de ZigBee. De hecho, se pueden utilizar algunos de los mismos chips para Thread y ZigBee, ya que ambos se basan en 802.15.4.

WiFi-ah (HaLow)

Diseñado específicamente para sensores y controladores de largo alcance y baja velocidad de datos, 802.11ah está mucho más centrado en el IoT que muchos otros homólogos de WiFi.

Ver también: Examinar el futuro del WiFi: 802.11ah HaLow, 802.11ad (& Otros)

2G (GSM)

2G es el protocolo celular TDMA (normalmente) de la «vieja escuela». Los cajeros automáticos y los antiguos sistemas de alarma lo utilizaban, y en la mayor parte del mundo está eliminado o en proceso de eliminación.

3G & 4G

3G fue la primera red celular de «alta velocidad», y es un nombre que hace referencia a una serie de tecnologías que cumplen los estándares IMT-2000. 4G es la generación de estándares celulares que siguió a 3G, y es lo que la mayoría de la gente utiliza hoy en día para los datos celulares móviles. Se puede utilizar 3G y 4G para dispositivos IoT, pero la aplicación necesita una fuente de energía constante o debe poder recargarse con regularidad.

LTE Cat 0, 1, & 3

Con las clases de LTE, cuanto menor es la velocidad, menor es la cantidad de energía que utilizan. Las clases LTE Cat 1 y 0 suelen ser más adecuadas para los dispositivos IoT. (Puede obtener más información sobre ellos en este artículo de Radio-Electrónica.)

LTE-M1

Este es el primer protocolo inalámbrico celular que se construyó desde cero para los dispositivos IoT. Dicho esto, aún no está disponible, por lo que aún está por ver su rendimiento.

En el caso de LTE, conviene entender que las operadoras no suelen tener que modificar el hardware de sus estaciones base; las actualizaciones se pueden realizar completamente a través del software. Esto ayuda mucho a los costes de infraestructura, ya que las empresas no necesitarán necesariamente nuevas estaciones base celulares, sino sólo un nuevo hardware de punto final.

Ver también: LTE-M & 2 Otras tecnologías 3GPP IoT con las que hay que familiarizarse

NB-IoT

NB-IoT, o Narrowband IoT, es otra forma de abordar el M2M celular para dispositivos de baja potencia. Se basa en una modulación DSSS similar a la antigua versión Neul de Weightless-W. Huawei, Ericsson y Qualcomm son defensores activos de este protocolo y participan en su elaboración.

5G

Aunque es probable que no salga al mercado hasta dentro de cinco años, el 5G está llamado a ser la próxima generación de protocolo de red celular. Está diseñado para un alto rendimiento y probablemente se enfrentará a los mismos problemas que el 3G y el 4G en lo que respecta al IoT.

NFC

La comunicación de campo cercano es precisamente como suena: protocolos de red del IoT utilizados para una comunicación muy cercana. Cuando pasas tu teléfono por encima de un lector de tarjetas para pagar la compra, probablemente estés utilizando NFC.

RFID

Hay dos tipos de identificación por radiofrecuencia: activa y pasiva. Este protocolo se diseñó específicamente para que los dispositivos sin pilas pudieran enviar una señal. En la mayoría de los sistemas, un lado de un sistema RFID recibe energía, creando un campo magnético que induce una corriente eléctrica en el chip. Esto crea un sistema con suficiente energía para enviar datos de forma inalámbrica una y otra vez. Por ello, las etiquetas RFID se utilizan para el envío y el seguimiento.

SigFox

SigFox es un operador global de redes IoT. Utiliza la codificación binaria diferencial por desplazamiento de fase (DBPSK) en una dirección y la codificación gaussiana por desplazamiento de frecuencia (GFSK) en la otra. SigFox y sus socios instalan antenas en torres (como una compañía de telefonía móvil) y reciben las transmisiones de datos de dispositivos como sensores de aparcamiento o contadores de agua.

Ver también: ¿Qué es SigFox?

LoRaWAN

LoRaWAN es un protocolo de capa de control de acceso al medio (MAC) diseñado para redes públicas a gran escala con un único operador. Se construye utilizando la modulación LoRa de Semtech como PHY subyacente, pero es importante tener en cuenta que LoRa y LoRaWAN son dos cosas distintas que a menudo se confunden (erróneamente).

Ingenu

Ingenu ha creado algo llamado acceso múltiple de fase aleatoria (RPMA), que utiliza el espectro ensanchado de secuencia directa (DSSS) y es similar a los protocolos celulares de acceso múltiple por división de código (CDMA). Antes de que existiera el IoT, Ingenu (entonces OnRamp) vendía infraestructura de medición que recogía información de baja potencia de los contadores de electricidad. Ahora, ha cambiado de marca y está intentando convertirse en un actor más amplio en este campo (como SigFox).

Weightless-N

Weightless-N es un sistema de banda ultraestrecha muy similar a SigFox. En lugar de ser un sistema cerrado completo de extremo a extremo, está formado por una red de socios. Utiliza una clave de cambio de fase binaria diferencial (BPSK) en canales de frecuencia estrecha y está pensado para datos de sensores de enlace ascendente.

Weightless-P

Weightless-P es la última tecnología de Weightless. Ofrece funciones bidireccionales y niveles de calidad de servicio, lo que nos parece muy importante.

Weightless-W

Weightless-W es un estándar abierto diseñado para operar en el espectro del espacio blanco de televisión (TVWS). El uso de TVWS es atractivo en teoría, porque aprovecha un buen espectro de frecuencias ultra altas (UHF) que no se utiliza de otro modo, pero puede ser bastante difícil en la práctica.

Ver también: ¿Qué es la ingravidez?

ANT & ANT+

Si tienes un dispositivo Samsung, probablemente tengas una radio con su protocolo. ANT & ANT+ parece otro tipo de sistema BLE, diseñado para crear redes que se apoyan en el hardware existente. Muchos dispositivos tienen chips compatibles con ANT o ANT+ en ellos, y la idea es que si consigues un número suficiente de estas radios añadidas al mundo, puedes usarlas juntas como una malla.

DigiMesh

DigiMesh es uno de los varios sistemas de malla propietarios. Puede conocer las diferencias entre éste y ZigBee en este libro blanco.

MiWi

MiWi es el protocolo de red propietario de Microchip. Fue creado para redes de corto alcance y diseñado para ayudar a los clientes a reducir el tiempo de comercialización de sus productos.

EnOcean

EnOcean es un protocolo diseñado específicamente para aplicaciones de recolección de energía de muy bajo consumo. Así, sus aplicaciones se centran en la automatización de edificios, los hogares inteligentes y el control inalámbrico de la iluminación.

Dash7

Dash7 es un protocolo de red inalámbrica de código abierto con un enorme contrato de RFID con el Departamento de Defensa de Estados Unidos.

WirelessHART

WirelessHART se basa en el protocolo de comunicación HART, y es lo que la empresa considera «el primer estándar de comunicación inalámbrica abierto del sector.»

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