NB-IoT y LTE Categoría M, mientras llega 5G

Adolfo García Yagüe | Todo el mundo habla del próximo 5G y, entre otras cosas, de lo maravilloso que será para IoT (Internet of Things). Mientras llega, se implanta y aparecen los primeros dispositivos IoT los fabricantes -y los operadores- nos giramos hacia nuevas tecnologías como NB-IoT (Narrow Band IoT) y LTE Cat. M o LTE-M (LTE Categoría M) que prometen adaptar a IoT las actuales redes LTE y frenar el avance de tecnologías como Sigfox y LoRa…

En efecto, la semana pasada Orange publicó una nota de prensa donde nos informaba del éxito conseguido al hacer que sus BTS de Ericsson funcionaran con una Pasalela IoT, equipada con un modem LTE Cat. M, de TELNET Redes Inteligentes. Parecido a este ensayo, Telefónica mostró NB-IoT al principio de este año en el Mobile Word Congress.  En esta ocasión NB-IoT también interoperaba con Ericsson, y era un sensor de detección de apertura de tapas de alcantarilla fabricado por la aragonesa antes mencionada.

Ambos casos evidencian el interés de los operadores por comprobar que su actual red móvil puede “conectar” con un dispositivo IoT de última generación. También se pone de manifiesto la importancia de estas redes en la evolución de IoT y la necesidad de dejar atrás -cuanto antes- las antiguas redes 2G y 3G. Menos evidente, e igual de cierto, es el peso que han cogido otras tecnologías como Sigfox y LoRa en esta carrera del Internet de las Cosas.

En España, Sigfox es una red propietaria cuyo operador es Cellnex. Esto significa que hay que llegar a un llegar a un acuerdo con ellos si deseas que tu IoT aproveche esta red. La empresa que está detrás de esta tecnología es la francesa Sigfox. Realmente en Sigfox se utiliza una banda de radio libre -como en Wifi o en Zigbee- por lo tanto ni Sigfox ni Cellnex pagan por el uso del espectro. Algo parecido pasa con LoRa. Lo que sucede con LoRa es que es más abierto y define solamente el nivel radio. En cambio, en Sigfox, además del nivel radio, tus dispositivos IoT (y tu) utilizáis otros servicios para facilitarte la vida. Lógicamente, por esto se paga.

Sigfox apareció hace ya unos años y hoy se puede disfrutar de un buen servicio en numerosos países. En el mercado se pueden encontrar -sin problema- chips con la capacidad radio Sigfox en las frecuencias (libres) europeas y americanas. El consumo eléctrico, importantísimo en aquellos dispositivos IoT que son autónomos y se alimentan con baterías, es muy bajo comparado con la alternativa GPRS (2G). Esto juega a su favor y la sencillez del despliegue de Red. Hay otro aspecto menos conocido relacionado con la robustez frente al uso de inhibidores radio, razón por la cual es empleado por la empresa Securitas en el caso que se llegue neutralizar la propagación de una alarma. En contra está lo limitado del ancho de banda que ofrece y el hecho de usar una frecuencia “libre”. Esa limitación del ancho de banda hace que sea muy difícil -por no decir imposible- el uso de Sigfox en aplicaciones IoT donde se envíe un volumen importante de datos. Sigfox se ha pensado para que los dispositivos envíen pequeños mensajes alertando de un hecho. Este canal ascendente es limitado, al igual que el descendente, tan importante en tareas de mantenimiento y teledescarga de un nuevo firmware. No obstante, a su favor, cuenta el ser una tecnología muy dura, rápida en el despliegue de Red, de bajo consumo eléctrico, sencilla, económica y, realmente, la primera pensada para IoT.

Aunque LoRa (Spread Spectrum) utiliza un nivel radio diferente a Sigfox (Ultra Narrow Band), el silicio LoRa también consume poco, es robusto, sencillo y económico. No obstante LoRa es una tecnología donde no se especifica nada más que el nivel radio. Si deseas o necesitas un Cuadro de Mando, o tienes que resolver el handover de un dispositivo IoT entre dos antenas LoRa (o instalar estas y asegurar la cobertura), te lo tienes que programar y montar tú. Lógicamente, esto choca con aquella aproximación en la que hay que buscar socios especializados en cada porción de tarta IoT. Sin olvidar alguna de las limitaciones de Sigfox, LoRa puede ser visto como la solución de comunicación IoT totalmente libre. Orange, en Francia, ha seleccionado LoRa como tecnología antagónica a Sigfox permitiendo desplegar servicios IoT que sería difícil realizar con 2G, 3G o 4G.

Tras estos párrafos es más fácil entender el anuncio de Orange España, o la experiencia de Telefónica con NB-IoT. En ellos nos hablan de la importancia que juega la radio en las comunicaciones IoT y de lo lejos que están los actuales 2G, 3G y 4G de estos temas. Realmente estas tecnologías se concibieren para que hablaran las personas (2G), tuviéramos ancho de banda y navegáramos un poco (3G); y la red fuera más eficiente al permitir IP y tuviéramos más ancho de banda (4G). En ningún caso se pensaron para que de la Red colgaran decenas de miles de dispositivos IoT de una única BTS, ni que estos estuvieran “dejados de la mano de Dios” consumiendo muy poco y enviando unos pocos datos. Tampoco se pensó que estas comunicaciones garantizaran el Tiempo Real de algunas aplicaciones IoT, ni que el uso del espectro radio fuera más eficiente (se ocupara poco espectro y el caudal de datos fuese menor).

Ahí es donde reside la fortaleza de NB-IoT y LTE Cat. M. Hasta que llega 5G, ambas resuelven sobre las actuales redes LTE los servicios IoT que se demandan. En las dos tecnologías se resuelve el ancho de banda y el uso del espectro. No obstante, en esta primera fase de interoperabilidad y fabricación de módems, estamos un poco lejos del consumo energético que tenemos con Sigfox y LoRa. También la necesidad de Tiempo Real puede no ser la esperada. Aun así, es la evolución de las actuales redes móviles para soportar IoT.