Articles

Protocolos de comunicación (inalámbricos) en IOT

Si usted es nuevo en Internet de las cosas, le sugiero encarecidamente que vaya a través de Introducción a Internet de las Cosas para obtener lo básico.También, usted puede comprobar hacia fuera otros blogs en Tech-a-techblog.

Así que discutimos en el blog Componentes de IOT, que IOT consiste en cosas, sensores y actuadores, personas, protocolos de comunicación, la nube y Analytics.So, en esta entrada del blog vamos a discutir acerca de los diferentes protocolos de comunicación utilizados en IOT.

Hay dos tipos de protocolos de comunicación:

  • Comunicación inalámbrica
  • Comunicación por cable

Hoy hablaremos de la comunicación inalámbrica.

Hay un total de 9 protocolos inalámbricos, que se enumeran a continuación:

  1. Wi-Fi
  2. Wi-Fi direct
  3. Zigbee
  4. Onda Z
  5. Bluetooth
  6. RF
  7. 6LowPAN
  8. GPRS/3G/LTE
  9. NFC

Los discutiremos uno por uno empezando por,

Todos conocemos el Wifi, de hecho, muchos de ustedes pueden estar usándolo ahora para leer este blog.Permite acceder a Internet mientras se está en movimiento. Los ordenadores con Wi-Fi envían y reciben datos dentro y fuera de casa.Es tan rápida como la conexión por módem de cable.Se refiere al estándar de comunicaciones IEEE 802.11.Suele establecer una red de área local(LAN).

LAN inalámbrica:

  • Utiliza ondas de radio de alta frecuencia en lugar de cables para comunicarse y transmitir datos.

  • Un punto de acceso conecta las redes inalámbricas y por cable y permite el envío y la recepción de datos entre los clientes inalámbricos y la red por cable.
  • El SSID inalámbrico, también conocido como «nombre de la red», es la identificación del conjunto de servicios que controla el acceso a una determinada red inalámbrica.

WIFI en el Modelo OSI:

Como podemos ver en la imagen superior, Wifi pertenece tanto a la Capa1(Física) como a la Capa2(Enlace de Datos).

Ventajas y desventajas de Wifi:

Ventajas:

  • Libera los dispositivos de red de los cables
  • Desarrollo más barato para el sistema embebido
  • Productos fiables
  • Seguridad
  • Alta velocidad

Desventajas:

  • 802.11b/g utiliza el espectro de 2,4 GHz, que está saturado de otros dispositivos (Bluetooth… )
  • 802.11n duplica el espectro radioeléctrico/ancho de banda (40 MHz)
  • Consumo de energía
  • Alcance limitado de la red
  • Riesgos de seguridad (configuración)

Aplicaciones del Wifi:

  • Acceso a Internet
  • Hotspots
  • Wifi en toda la ciudad
  • Wifi en todo el campus
  • Comunicaciones directas entre ordenadores
  • Red inalámbrica ad hoc

2)Wifi Direct :

Wi-Fi Direct, inicialmente llamado Wi-Fi P2P, es un estándar Wi-Fi que permite a los dispositivos conectarse fácilmente entre sí sin necesidad de un punto de acceso inalámbrico.Es útil para todo, desde la navegación por Internet hasta la transferencia de archivos.Comunicarse con uno o más dispositivos simultáneamente.Capacidad de conectar dispositivos aunque sean de diferentes fabricantes.Establece una conexión peer- to-peer.

Utiliza una serie de estándares para cumplir sus funciones:

  • Tecnología Wifi
  • Descubrimiento de dispositivos y servicios de Wifi Direct
  • Configuración protegida de Wifi
  • WPA2

Ventajas y desventajas de Wifi Direct:

Ventajas:

  • Wifi® portátil que te acompaña a cualquier lugar.
  • Utiliza Wi-Fi Direct sin conexión a Internet.
  • Las conexiones Wi-Fi Direct se producen en cualquier momento y lugar.
  • Simples conexiones seguras.

Desventajas:

  • Es nuevo para android.
  • Necesita establecer la conexión con los otros dispositivos y en cuanto sales del grupo, ya no estás conectado.
  • No es compatible con los iPhones.

Aplicaciones de Wifi Direct :

  • Controladores de juegos
  • Dispositivos de control remoto
  • Aplicación de utilidad
  • Aplicación de control doméstico

3)Zigbee :

ZigBee es una nueva tecnología inalámbrica.Estándar tecnológico creado para redes de control y sensores.Se basa en el estándar IEEE 802.15.4.Creado por la ZigBee Alliance; Philips, Motorola, Intel,HP son miembros de la alianza.Está básicamente diseñado para un bajo consumo de energía permitiendo que las baterías duren esencialmente para siempre.ZigBee hace posible hogares completamente conectados en red donde todos los dispositivos son capaces de comunicarse y ser controlados por una sola unidad.Proporciona seguridad de red y servicios de soporte de aplicaciones que operan en la parte superior de IEEE.

Ventajas y desventajas de Zigbee :

Ventajas:

  • Nodos inalámbricos que son capaces de una vida de batería de varios años.
  • Comunicación directa
  • Es menos compleja que Bluetooth. – Bajo consumo de energía
  • Inalámbrica
  • Mezcla de redes

Desventajas:

  • Trabaja a pequeña distancia con baja velocidad
  • Costosa

Aplicaciones de Zigbee :

  • Mapa de ruta de productos-seguimiento
  • Electrónica de consumo
  • Control personal y sanitario
  • Control comercial y residencial
  • Mercados industriales y gubernamentales en todo el mundo
  • Red doméstica
  • Control y gestión industrial

4)Z-Wave :

Z-Wave es un protocolo de comunicaciones inalámbricas utilizado principalmente para la automatización del hogar. Es una red de malla que utiliza ondas de radio de baja energía para comunicarse.Funciona en la banda de frecuencia sub GHz- 900 Mhz, 100kbps.Z-wave Alliance- Consorcio de más de 250 fabricantes.Funciona en la arquitectura de red de malla con un controlador primario y múltiples secundarios.

Estándar Z-Wave :

  • Z-Wave es un estándar inalámbrico propietario.
  • El estándar no es abierto como muchos estándares inalámbricos, pero está disponible para los clientes de Zensys/Sigma Design.
  • La Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) incluyó el Z-Wave.

Ventajas de Z-Wave :

  • Comunicación fiable y segura

  • Simple instalación
  • Bajo consumo de energía
  • Control remoto o local
  • Un número de dispositivos disponibles, interoperabilidad
  • Asequibilidad

Aplicaciones de Z-Wave :

  • Seguridad en el hogar
  • Ahorro de energía
  • Producto inteligente y aplicación basada en IoT

5)Bluetooth :

Estándar abierto para el desarrollo de redes de área personal (PAN).Sus características son el bajo coste, el bajo consumo y el corto alcance, que suele ser de unos 10 metros.Puede intercambiar información con otro dispositivo Bluetooth a través de una radio.Se utiliza para crear una pequeña red de dispositivos que están cerca unos de otros.Es compatible con IEEE802.15.4 y funciona en el rango de frecuencias de 2,4GHz.

Ventajas y desventajas de Bluetooth :

Ventajas:

  • Es barato
  • Fácil de instalar
  • Es inalámbrico
  • Es de uso gratuito si el dispositivo está instalado con él.
  • Hace que la conexión a diferentes dispositivos sea cómoda

Desventajas:

  • Puede ser hackeado
  • Si se instala en un teléfono móvil es propenso a recibir virus de telefonía móvil
  • Sólo permite la comunicación de corto alcance entre dispositivos
  • Sólo puede conectar dos dispositivos a la vez
  • Puede perder la conexión en determinadas condiciones

Aplicaciones de Bluetooth:

  • Red inalámbrica entre ordenadores portátiles y de sobremesa, o de sobremesa que están en un espacio reducido y se necesita poco ancho de banda.
  • La transferencia de archivos, imágenes y MP3, entre teléfonos móviles.
  • Auriculares con tecnología Bluetooth para teléfonos inteligentes y móviles.
  • Equipos de registro de datos que transmiten datos a un ordenador a través de la tecnología Bluetooth.

A continuación se muestra una comparación de Wifi,Z-wave,Zigbee y Bluetooth en diferentes términos.

6)RF(Radiofrecuencia) :

Circuitos integrados diseñados para transmitir y/o recibir señales de radio.Tienen un transmisor y/o receptor de radio.Un término paraguas que incluye muchas piezas diferentes de hardware.Funciona en varios protocolos inalámbricos diferentes. Las antenas se utilizan para transmitir y recibir datos.Utiliza una serie inalámbrica o un protocolo específico.Las señales que contienen datos o información están moduladas.

Aplicación del módulo RF:

  • Monitoreo de vehículos
  • Control remoto
  • Telemetría
  • Red inalámbrica de pequeño alcance
  • Lectura inalámbrica de contadores
  • Sistemas de control de acceso
  • Sistemas inalámbricos de seguridad doméstica
  • Sistema de adquisición de datos industriales
  • Lectura de etiquetas de radio.
  • Tarjetas inteligentes sin contacto RF

7)6LOWPAN :

6LoWPAN es un acrónimo de IPv6 sobre redes de área personal inalámbricas de baja potencia.. 6LoWPAN, por lo tanto, permite que los dispositivos más pequeños con capacidad de procesamiento limitada transmitan información de forma inalámbrica utilizando un protocolo de Internet.

Aplicaciones de 6LowPAN :

  • Monitoreo de la salud de los equipos
  • Monitoreo del ambiente
  • Seguridad
  • Automatización del hogar
  • Automatización de edificios

8)3G/4G(LTE) :

Tecnología 3G:

  • La tecnología 3G se refiere a la tercera generación que se introdujo en el año 2000.La velocidad de transmisión de datos aumentó de 144kbps- 2Mbps.Típicamente llamado teléfonos inteligentes y características aumentó su ancho de banda y las tasas de transferencia de datos para dar cabida a las aplicaciones basadas en la web y archivos de audio y vídeo.

Ventajas de la 3G:

  • Proporcionar una comunicación más rápida
  • Enviar/recibir mensajes de correo electrónico de gran tamaño
  • Una web de alta velocidad / más seguridad
  • Video-conferencias / juegos en 3D
  • Transmisión de televisión/telefonía móvil/llamadas telefónicas
  • Grandes capacidades y capacidades de banda ancha

Desventajas de la 3G:

  • Cuotas elevadas para los servicios de licencias 3G
  • Fue un reto construir la infraestructura para 3G
  • Requisito de gran ancho de banda.
  • Teléfonos 3G caros.

Tecnología 4G:

  • La tecnología 4G es el nombre abreviado de la cuarta generación, que se inició a finales de la década de 2000 y es capaz de proporcionar una velocidad de 100 Mbps a 1 Gbps. MAGIC significa Mobile Multimedia,Anytime Anywhere,Global Mobility Support,Integrated Wireless Solution,Customized Personal Services.También se conoce como Mobile Broadband Everywhere.

Las ventajas de 4G son las mismas que las de 3G.

Desventajas de 4G:

  • El uso de la batería es mayor
  • Difícil de implementar
  • Se necesita un hardware complicado
  • Se requieren equipos costosos para implementar la red de próxima generación.

La siguiente imagen muestra la comparación entre 3G y 4G.

9)NFC :

NFC, es el acrónimo de Near Field Communication.Permite que dos dispositivos electrónicos, uno de los cuales suele ser un dispositivo portátil como un smartphone, establezcan una comunicación acercándolos a menos de 4 cm (1,6 pulgadas) el uno del otro.

Ventajas y desventajas de la NFC :

Ventajas:

  • Amplia investigación y disponibilidad.
  • Puede utilizarse en diversas situaciones.
  • Muy fácil de utilizar.
  • Servicios de valor añadido.
  • Compatible con la infraestructura RFID existente.

Desventajas:

  • Sólo funciona en rangos cortos
  • Tasa de transferencia de datos baja
  • Puede ser costoso para las empresas comerciales adoptar inicialmente la tecnología

Aplicaciones de NFC:

  • Su teléfono es su tarjeta de viaje.
  • Compartir datos y archivos entre dispositivos.
  • Obtener información tocando carteles inteligentes.
  • Tu teléfono es tu tarjeta de crédito/débito.

Hay algunos otros protocolos de comunicación pero son los que están ampliamente aceptados y utilizados.