LTE son las siglas de «Long Term Evolution» (Evolución a Largo Plazo), que incluye un flujo constante de nuevas normas 3GPP diseñadas para satisfacer los requisitos específicos de las aplicaciones del IoT. ¿Cómo pueden los fabricantes de equipos originales, los integradores de sistemas y los usuarios empresariales decidir cuál es la opción más adecuada para su caso de uso concreto?
Empieza por analizar los requisitos principales de tu aplicación en cuanto a velocidad, coste del dispositivo, consumo energético, cobertura y vida útil. Por ejemplo, muchas aplicaciones de IoT requieren un ancho de banda reducido y deben ser asequibles, tener una batería de larga duración y poder permanecer en servicio durante cinco años o más. Estas aplicaciones se adaptan bien a las tecnologías de área amplia y bajo consumo (LPWA), conocidas como LTE Cat M1 y LTE Narrowband-IoT (NB-IoT).
NB-IoT: amplia aplicabilidad y disponibilidad
Como su propio nombre indica, NB-IoT utiliza una franja estrecha del espectro, lo que contribuye a reducir los costes de los dispositivos, por lo que resulta ideal para aplicaciones en las que el precio es un factor determinante, como los localizadores de activos, los localizadores de mascotas, los contadores de servicios públicos y los sensores agrícolas. NB-IoT se estrenó como parte de la versión 13 del 3GPP y, en un principio, admitía velocidades máximas de 21 kbps en el enlace descendente y de 62,5 kbps en el enlace ascendente. La versión 14 aumentó esas velocidades a 120 kbps y 160 kbps, respectivamente.
Esas velocidades relativamente bajas son una de las formas en que NB-IoT maximiza la duración de la batería. Las aplicaciones como el seguimiento y la detección no envían continuamente grandes cantidades de datos. En su lugar, sus dispositivos pueden transmitir unos pocos kilobytes y, a continuación, pasar a un modo de bajo consumo durante unos minutos o unas horas. Los fabricantes de módulos afirman que es posible alcanzar hasta 10 años de autonomía de la batería cuando un dispositivo está diseñado para aprovechar al máximo las funciones de ahorro de energía de NB-IoT, entre las que se incluyen la recepción discontinua ampliada (eDRX), el modo de ahorro de energía (PSM) y el modo RRC inactivo (RAI).
Los operadores de telefonía móvil pueden ofrecer fácilmente la tecnología NB-IoT con su infraestructura actual, razón por la cual el servicio NB-IoT está ampliamente disponible en Norteamérica y en el resto del mundo. Esto es importante para los dispositivos que se desplazarán por un país, un continente o por todo el planeta —como los localizadores de contenedores de transporte—, ya que se dispone de itinerancia. También resulta valioso para desarrollar aplicaciones que puedan comercializarse en varios países y continentes.
Cat M1
Cat M1 es una buena opción para aplicaciones de IoT que requieren mayor ancho de banda (hasta 1 Mbps), menor latencia y otras capacidades que NB-IoT no admite, como Voz sobre LTE (VoLTE). También es compatible con eDRX y PSM, pero, a diferencia de NB-IoT, da prioridad a la velocidad frente a la duración de la batería.
Si los dispositivos de una aplicación se desplazan con frecuencia, Cat M1 es una mejor opción, ya que está diseñado para adaptarse a una mayor movilidad que NB-IoT.
Tanto Cat M1 como NB-IoT cuentan con una amplia cobertura, incluso mediante itinerancia. Para consultar un mapa actualizado continuamente de las redes Cat M1 y NB-IoT en todo el mundo, visita https://www.gsma.com/solutions-and-impact/technologies/internet-of-things/deployment-map.
Requisitos de rendimiento de los operadores
Los operadores de telefonía móvil suelen asignar determinadas bandas a cada tipo de tecnología. Por ejemplo, AT&T exige que los dispositivos LTE NB-IoT cuenten con módulos y antenas compatibles con las bandas 24 y 12.
Los operadores también establecen requisitos de rendimiento —medidos en potencia total radiada (TRP) y sensibilidad isotrópica total (TIS)— que los dispositivos Cat M1 y NB-IoT deben cumplir para poder utilizar sus redes. Estos requisitos suelen ser menos estrictos que los del LTE «completo».
El siguiente ejemplo muestra los requisitos de AT&T para un dispositivo Cat M1 con un tamaño inferior a 107 mm en su dimensión más larga. AT&T permite que estos dispositivos tengan una eficiencia de antena 8 dB inferior a la de los dispositivos con un tamaño superior a 107 mm.
Además, AT&T solo requiere una antena para los dispositivos Cat M1 y NB-IoT, frente a las dos que se necesitan para los de Cat 1. Esto permite diseñar dispositivos menos complejos y de menor coste, lo que supone una gran ventaja para los tipos de aplicaciones de IoT que pueden utilizar tecnologías LPWA.
La PCS.55.A ofrece una solución sencilla y lista para usar para aplicaciones LTE, LTE CAT-M, NB-IoT y GNSS. Esta antena celular compacta, con patente en trámite, es ideal para dispositivos IoT que cada vez son más pequeños. Requiere un área de seguridad relativamente pequeña en comparación con la mayoría de las demás antenas celulares compactas del mercado, gracias a la amplia experiencia de Taoglasen el diseño de antenas. Para los clientes con espacio limitado en sus placas, la FXUB53 ofrece una antena flexible de banda ancha del tipo «despegar y pegar». Ha sido diseñada para cubrir todas las frecuencias operativas en el espectro de 600 a 6000 MHz. Esto incluye todas las bandas celulares 5G y 4G, con compatibilidad de reserva para 3G y 2G, así como las bandas NB-IoT, Cat-M, Wi-Fi® e ISM. Con un tamaño extremadamente reducido de 120 x 20 mm, resuelve las limitaciones de espacio que suelen surgir al integrar antenas de alto rendimiento en dispositivos IoT compactos. La FXUB53 puede montarse directamente sobre carcasas de plástico o superficies de cristal.
Todo esto supone mucha información que tener en cuenta, por lo que los fabricantes de equipos originales, los integradores de sistemas y los usuarios finales más avispados recurren a un experto de confianza que pueda ofrecerles información sobre la evolución de las normas, las estrategias de los operadores y otros factores clave. Para obtener más información sobre cómo seleccionar la antena adecuada, ponte en contacto con el equipo de ingeniería de Taoglashaciendo clic en el botón de abajo.
