Red de área amplia de bajo consumo

Tipo de red de telecomunicaciones inalámbrica

Una red de área amplia de bajo consumo ( red LPWAN o LPWA ) es un tipo de red de área amplia de telecomunicaciones inalámbricas diseñada para permitir la comunicación de largo alcance a una baja tasa de bits entre dispositivos IoT , como sensores que funcionan con batería .

Este tipo de red se distingue por su bajo consumo de energía , su baja tasa de bits y su uso previsto de una WAN inalámbrica , que está diseñada para conectar usuarios o empresas y transportar más datos utilizando más energía. La tasa de datos de una LPWAN varía de 0,3 kbit/s a 50 kbit/s por canal.

Una LPWAN se puede utilizar para crear una red privada de sensores inalámbricos , pero también puede ser un servicio o infraestructura ofrecida por un tercero, permitiendo a los propietarios de sensores implementarlos en el campo sin invertir en tecnología de puerta de enlace .

Atributos

1. Alcance: El alcance operativo de la tecnología LPWAN varía desde unos pocos kilómetros en áreas urbanas hasta más de 10 kilómetros en entornos rurales. También puede permitir una comunicación de datos eficaz en lugares subterráneos y bajo techo que antes eran inviables.
2. Energía: los fabricantes de LPWAN afirman que las baterías incorporadas tienen una vida útil de años a décadas, pero las pruebas de aplicaciones en el mundo real no lo han confirmado. ^[1]

Plataformas y tecnologías

Algunos estándares y proveedores que compiten por el espacio LPWAN incluyen: ^[2]

• DASH7 , un estándar de firmware bidireccional de baja latencia que opera sobre múltiples tecnologías de radio LPWAN, incluida LoRa .
• Wize es un estándar abierto y libre de regalías para LPWAN derivado del estándar europeo Wireless Mbus. ^[3]

• Dispositivos basados ​​en espectro ensanchado Chirp (CSS).

• Sigfox , empresa tecnológica francesa con sede en la UNB. ^[4]

• LoRa es una tecnología patentada de modulación de radio de espectro ensanchado por chirp para LPWAN utilizada por LoRaWAN , Haystack Technologies y Symphony Link. ^{[5] [6]}
• MIoTy , implementando la tecnología Telegram Splitting.

• Weightless es una tecnología de banda estrecha y estándar abierta para LPWAN utilizada por Ubiik
• ELTRES, una tecnología LPWA desarrollada por Sony , con rangos de transmisión de más de 100 km mientras se mueve a velocidades de 100 km/h. ^[7]
• IEEE 802.11ah , también conocido como Wi-Fi HaLow, es una implementación de área amplia y bajo consumo de energía del estándar de red inalámbrica 802.11 que utiliza frecuencias sub-gig. ^[8]

Banda ultra estrecha

Banda ultra estrecha (UNB), tecnología de modulación utilizada para LPWAN por varias empresas, entre ellas:

• Sigfox , empresa tecnológica francesa con sede en la UNB. ^[9]
• Weightless , un conjunto de estándares de comunicación del SIG Weightless. ^[10]
• Protocolo NB-Fi , desarrollado por la empresa WAVIoT. ^[11]

Otros

• Marco de desarrollo DASH7 Modo 2 para redes inalámbricas de bajo consumo, de Haystack Technologies. ^[12] Funciona con muchos estándares de radio inalámbrica como LoRa, LTE, 802.15.4g y otros.
• LTE Advanced for Machine Type Communications ( LTE-M ), una evolución de las comunicaciones LTE para cosas conectadas por 3GPP . ^[13]
• MySensors , marco de automatización del hogar DIY que admite diferentes radios, incluido LoRa.
• IoT de banda estrecha (NB-IoT), esfuerzo de estandarización de 3GPP para una LPWAN utilizada en redes celulares . ^[14]
• El acceso múltiple de fase aleatoria (RPMA) de Ingenu , anteriormente conocido como On-Ramp Wireless, se basa en una variación de la tecnología CDMA para teléfonos celulares, pero utiliza un espectro de 2,4 GHz sin licencia. ^{[15] [16]} RPMA se utiliza en la medición AMI de GE. ^[17]
• Byron, una tecnología de espectro ensanchado por secuencia directa (DSSS) de Taggle Systems en Australia. ^[18]
• Wi-SUN, basado en IEEE 802.15.4g. ^[19]

Véase también

• Internet de las cosas
• Redes de área amplia
• Compresión de encabezado de contexto estático (SCHC)
• Operación QRP
• Slowfeld
• Comunicaciones mineras a través de la tierra
• Dispositivo de corto alcance
• IEEE 802.15.4 (red de área personal de bajo consumo)
• IEEE 802.16 ( WiMAX )

Referencias

1. Singh, Ritesh Kumar; Puluckul, Priyesh Pappinisseri; Berkvens, Rafael; Weyn, Maarten (25 de agosto de 2020). "Análisis del consumo de energía de las tecnologías LPWAN y estimación de la vida útil para la aplicación de IoT". Sensors (Basilea, Suiza) . 20 (17): 4794. Bibcode :2020Senso..20.4794S. doi : 10.3390/s20174794 . ISSN  1424-8220. PMC 7506725.  PMID 32854350  .
2. Sanchez-Iborra, Ramon; Cano, Maria-Dolores (2016). "Estado del arte en soluciones LP-WAN para servicios IoT industriales". Sensores . 16 (5): 708. Bibcode :2016Senso..16..708S. doi : 10.3390/s16050708 . PMC 4883399 . PMID  27196909. 
3. Sheldon, John (25 de junio de 2019). «La empresa francesa de satélites IoT Kinéis anuncia alianzas estratégicas con Objenious y Wize Alliance». SpaceWatch.Global . Consultado el 2 de agosto de 2019 .
4. "Tecnología SIGFOX" . Consultado el 1 de febrero de 2016 .
5. "¿Qué es LoRaWAN?". Link Labs . Consultado el 9 de enero de 2023 .
6. Jesús Sánchez-Gómez; Ramón Sánchez-Iborra (2017). "Comparación experimental de LoRa y FSK como modulaciones que permiten la comunicación IoT". IEEE Global Communications Conference (Globecom'17) . doi :10.1109/GLOCOM.2017.8254530. S2CID  44010035.
7. "Tecnología ELTRES". Sony Semiconductor Solutions Group . Consultado el 10 de agosto de 2022 .
8. Estándar IEEE para tecnología de la información - Telecomunicaciones e intercambio de información entre sistemas - Redes de área local y metropolitana - Requisitos específicos - Parte 11: Control de acceso al medio (MAC) y especificaciones de capa física (PHY) para redes LAN inalámbricas Enmienda 2: Operación exenta de licencia por debajo de 1 GHZ . doi :10.1109/IEEESTD.2017.7920364. ISBN 978-1-5044-3911-4.
9. "Tecnología SIGFOX" . Consultado el 1 de febrero de 2016 .
10. "Weightless-N – Sin peso". www.weightless.org . Consultado el 1 de febrero de 2016 .
11. "¿Qué es el protocolo NB-Fi? WAVIoT LPWAN". WAVIoT LPWAN . Consultado el 18 de mayo de 2018 .
12. "Detalles del marco". haystacktechnologies.com . Consultado el 1 de febrero de 2016 .
13. Flynn, Kevin. "Evolución de LTE en la versión 13". www.3gpp.org . Consultado el 1 de febrero de 2016 .
14. "LTE-M, NB-LTE-M y NB-IOT: tres tecnologías IoT 3GPP con las que familiarizarse". Link Labs . Consultado el 1 de febrero de 2016 .
15. Freeman, Mike (8 de septiembre de 2015). "On-Ramp Wireless se convierte en Ingenu y lanza una red IoT a nivel nacional". The San Diego Union-Tribune . Consultado el 14 de septiembre de 2015 .
16. "Ingenu lanza la red IoT más nueva de Estados Unidos". Light Reading . Consultado el 14 de septiembre de 2015 .
17. St. John, Jeff (1 de febrero de 2013). "GE se adentra en la batalla de AMI con On-Ramp Wireless: Greentech Media" . Consultado el 14 de septiembre de 2015 .
18. Gutiérrez, Peter (13 de octubre de 2016). "Cómo Taggle está difundiendo LPWAN en Australia". IoT HUB . Consultado el 23 de septiembre de 2021 .
19. "Wi-SUN Alliance". Wi-SUN Alliance . 2018-08-15 . Consultado el 2019-12-16 .