Las conexiones inalámbricas han sustituido a Ethernet y a otras tecnologías por cable como la forma más habitual en que los dispositivos de particulares y empresas se conectan a Internet y a recursos como la nube. Esta tendencia hace que sea importante comprender los fundamentos de la arquitectura de las redes móviles y Wi-Fi®.
Wi-Fi®
Ya sea en una oficina o en la planta de producción, una red de área local Wi-Fi® (WLAN) empresarial suele contar con los siguientes componentes de hardware:
- Como su propio nombre indica, el punto de acceso inalámbrico (AP) proporciona al smartphone, al ordenador portátil o al dispositivo del Internet de las cosas (IoT) acceso a la red y a todo aquello a lo que esta se conecta. Cuantas más bandas admita un AP, mayor será su capacidad para proporcionar una conexión fiable y de alto rendimiento en entornos congestionados, en los que decenas o cientos de dispositivos compiten por una cantidad limitada de espectro Wi-Fi®.
- La tarjeta de interfaz de red (NIC) suele estar integrada en los dispositivos y les permite comunicarse con el punto de acceso. Una NIC compatible con los últimos estándares Wi-Fi® (Wi-Fi® 6 o 7) garantiza un mejor rendimiento.
- La antena permite que las tarjetas de red (NIC) y los puntos de acceso (AP) se comuniquen entre sí, lo que significa que desempeña un papel fundamental en la calidad y la fiabilidad de la conexión y de los datos que circulan por ella. Muchos puntos de acceso, routers y dispositivos cuentan con antenas integradas, pero a menudo se añaden antenas externas para maximizar el alcance y el rendimiento. Las antenas direccionales concentran la señal en direcciones específicas, mientras que las antenas omnidireccionales cubren una amplia zona. Los estándares Wi-Fi® son un factor importante a tener en cuenta a la hora de elegir una antena. Por ejemplo, Wi-Fi® utiliza la banda de 6 GHz para maximizar el rendimiento, por lo que es importante elegir una antena que admita esa banda para aplicaciones que requieran un gran ancho de banda, como el backhaul de cámaras de vigilancia. (Para profundizar en las bandas, la direccionalidad y otros aspectos, consulta «Selección de la antena Wi-Fi® adecuada para aplicaciones industriales: una guía completa», que también es aplicable a aplicaciones no industriales.)
- El router asigna direcciones IP a los dispositivos conectados, dirige el tráfico e incorpora funciones de seguridad como cortafuegos y protocolos de cifrado. Muchos routers tienen puntos de acceso integrados.
- Las redes más grandes suelen utilizar conmutadores para conectar múltiples dispositivos con cable e inalámbricos y gestionar su tráfico. Por ejemplo, un conmutador puede conectar ordenadores de sobremesa e impresoras a la red Ethernet, al tiempo que proporciona acceso Wi-Fi® a los ordenadores portátiles.
- Los cables y los conectores son componentes importantes en las redes Wi-Fi®, por ejemplo, para conectar puntos de acceso a conmutadores. (Para obtener una visión general de los principales tipos y las consideraciones más importantes, consulta «Conectores RJ45 para Cat5 frente a Cat6: ¿cuál es la diferencia?»)
Móvil
Por lo general, las empresas son propietarias de su red Wi-Fi y se encargan de su gestión. Algunas están aplicando ahora ese modelo a la telefonía móvil con redes privadas 4G y 5G, cuyos componentes pueden dividirse en dos áreas:
- La red de acceso por radio (RAN) está formada por las estaciones base, también conocidas como estaciones de base. Los estándares 5G admiten una gama de espectro más amplia que el 4G, como las bandas de ondas milimétricas (mmWave), que ofrecen velocidades de gigabits pero cubren un área geográfica más reducida que las frecuencias más bajas. Por ello, las bandas de espectro son un factor importante a tener en cuenta a la hora de elegir una antena para dispositivos 4G y 5G. (Para profundizar en el tema, consulta «4G, LTE y 5G: cómo está evolucionando la tecnología móvil» y «Mejora de la conectividad: el papel de las antenas celulares multibanda en la ampliación de la cobertura de red») .
- La red central está formada por nodos, como las pasarelas de paquetes, que conectan la RAN a Internet y a otras redes móviles. Estos nodos son similares a los conmutadores y enrutadores de una red Wi-Fi.
Existen tres opciones para implementar una red móvil privada:
- Construir y gestionar tanto la red central como la RAN, al igual que un operador de telefonía móvil público. Por ejemplo, muchas empresas de servicios públicos poseen y gestionan redes privadas de CDMA, GPRS y, actualmente, LTE para dar soporte a aplicaciones como la lectura automática de contadores (AMR).
- Alquilar una porción virtual y privada de la red pública 4G o 5G de un operador de telefonía móvil. La empresa obtiene acceso exclusivo a esta porción, por lo que sus datos no se mezclan con el tráfico de los demás clientes del operador. Esto elimina los gastos y la necesidad de contar con conocimientos especializados para construir y gestionar una red, al tiempo que sigue ofreciendo autonomía y control.
- Un modelo híbrido, en el que la empresa es propietaria de la red en sus instalaciones, pero utiliza una porción privada de una red pública en otros lugares. Un ejemplo es un proveedor de servicios logísticos cuyos camiones, remolques y contenedores de transporte utilizan su red privada en sus almacenes y puertos. Cuando esos activos salen de dichas instalaciones, pasan a conectarse a la porción privada de la red pública.
En las tres opciones, una consideración clave es si utilizar 4G o 5G. La decisión depende de los requisitos de la aplicación, como los costes de los dispositivos, las velocidades de transmisión de datos, la latencia y las hojas de ruta de los estándares. (Para profundizar en la elección entre 4G y 5G, consulta «Going the Distance: LTE 450 permite comunicaciones de largo alcance críticas para misiones a largo plazo»).
