Las 6 mejores tecnologías inalámbricas para IoT e IIoT

La rápida proliferación del Internet Industrial de las Cosas (IIoT) en varias industrias ha abierto nuevas vías para mejorar las operaciones, el análisis de datos en tiempo real y aumentar la productividad. En el corazón de esta transformación digital se encuentra la conectividad inalámbrica, el facilitador de la comunicación instantánea entre dispositivos. En este artículo, profundizaremos en las soluciones de conectividad inalámbrica más destacadas utilizadas en IIoT y cómo se comparan entre sí.

1. Wi-Fi (antenas Wi-Fi)

Ventajas:

• Ubiquity: Ya es un estándar generalizado en muchos entornos comerciales y residenciales.
• Velocidad de datos: puede admitir altas velocidades de datos, adecuada para la transmisión de video y otras aplicaciones de datos grandes.

Desventajas:

• Alcance: Limitado a unos 100 m en condiciones típicas. Aunque los extensores de rango pueden mitigar esto, agregan complejidad.
• Consumo de energía: generalmente más alto que otras tecnologías inalámbricas, lo que puede no ser ideal para dispositivos IIoT que funcionan con baterías.

2. Zigbee (antenas Zigbee)

Ventajas:

• Baja potencia: Diseñado para dispositivos que necesitan una batería de larga duración.
• Redes de malla: Los dispositivos pueden comunicarse a través de otros dispositivos, lo que amplía el alcance efectivo y la redundancia.

Desventajas:

• Velocidad de datos: velocidades de datos más bajas que Wi-Fi, no adecuadas para aplicaciones que requieren un gran ancho de banda.
• Interferencia: Funciona en la abarrotada banda de frecuencia de 2,4 GHz  , lo que puede provocar interferencias.

3. LoRa (Antenas LoRa)

Ventajas:

• Largo alcance: Puede alcanzar alcances de hasta 15 km en zonas rurales y 5 km en entornos urbanos.
• Baja potencia: Ofrece una duración prolongada de la batería, ideal para sensores IIoT remotos.

Desventajas:

• Velocidad de datos: La velocidad de datos limitada significa que no es adecuado para aplicaciones de gran ancho de banda.
• Licencia: Dependiendo del país, puede haber requisitos de licencia.

4. Celular (antenas 4G, 5G)

Ventajas:

• Alcance: Aprovechar la infraestructura celular existente garantiza una amplia cobertura, especialmente beneficiosa para los dispositivos IIoT en áreas remotas.
• Altas velocidades de datos: Especialmente con 5G, se pueden lograr velocidades de datos extremadamente altas.

Desventajas:

• Potencia: Por lo general, mayor consumo de energía que los productos Zigbee o LoRaWan.
• Costo: costos recurrentes asociados con los planes de datos y la posible prima de hardware.

5. NB-IoT (IoT de banda estrecha)

Ventajas:

• Penetración profunda: el alcance mejorado permite la conectividad en entornos desafiantes, como el subsuelo.
• Baja potencia: Diseñado para aplicaciones en las que la batería de larga duración es esencial.

Desventajas:

• Velocidad de datos: No es adecuado para aplicaciones de gran ancho de banda debido a las velocidades de datos limitadas.
• Cobertura: Si bien está creciendo, la cobertura de NB-IoT aún no es tan extensa como la de las redes celulares tradicionales.

6. Bluetooth y BLE (antenas Bluetooth)

Ventajas:

• Potencia: BLE está diseñado para aplicaciones de bajo consumo y puede durar años con una batería de botón.
• Ubiquity: Muchos dispositivos ya son compatibles con Bluetooth, lo que facilita la integración.

Desventajas:

• Alcance: Por lo general, se limita a unos 100 m, aunque las versiones más nuevas están superando este límite.
• Velocidad de datos: Si bien es más alta que algunos, no está a la par con Wi-Fi o celular.

Otras soluciones de conectividad inalámbrica IIoT

1. LPWAN (red de área amplia de baja potencia)

Las tecnologías LPWAN como LoRaWAN y Sigfox están diseñadas para conectar dispositivos a largas distancias con un consumo mínimo de energía. Estas redes son ideales para aplicaciones como el seguimiento de activos de IoT, la supervisión medioambiental y la agricultura inteligente.

2. Computación perimetral

La computación perimetral implica el procesamiento de datos más cerca de la fuente, lo que reduce la latencia y el uso del ancho de banda. Los dispositivos IIoT ahora pueden realizar análisis de datos y toma de decisiones en el borde, lo que mejora la eficiencia y reduce la necesidad de una transmisión constante de datos a la nube.

3. Redes de malla

Las redes de malla utilizan dispositivos interconectados para transmitir datos, creando una red resistente y autorreparable. Este enfoque es valioso en entornos industriales donde la interferencia de la señal o la falla del dispositivo pueden interrumpir la comunicación. Las redes de malla garantizan una conectividad robusta incluso en condiciones difíciles.

4. Redes 5G privadas

Algunas industrias requieren redes inalámbricas dedicadas para satisfacer sus necesidades específicas. Las redes 5G privadas ofrecen las ventajas de la tecnología 5G dentro de un entorno controlado y seguro, lo que las hace adecuadas para aplicaciones como la automatización de la fabricación y los almacenes inteligentes.

Ventajas de la conectividad inalámbrica IIoT

1. Mayor eficiencia: Las soluciones de conectividad inalámbrica IIoT permiten el monitoreo y control en tiempo real de los procesos industriales, lo que lleva a una mayor eficiencia operativa y a un menor tiempo de inactividad.

2. Ahorro de costos: La eliminación del cableado extenso y la capacidad de monitorear y mantener equipos de forma remota dan como resultado ahorros de costos significativos a lo largo del tiempo.

3. Mantenimiento predictivo: El IIoT permite el mantenimiento predictivo mediante la recopilación de datos de los sensores y su análisis para detectar problemas en los equipos antes de que provoquen costosas averías.

4. Seguridad mejorada: los sistemas IIoT pueden monitorear y responder a las violaciones de seguridad, reduciendo el riesgo de accidentes y garantizando un entorno de trabajo más seguro.

5. Toma de decisiones basada en datos: La gran cantidad de datos generados por los dispositivos IIoT permite a las organizaciones tomar decisiones basadas en datos, optimizar procesos e identificar nuevas fuentes de ingresos.

Conclusiones

El Internet Industrial de las Cosas (IoT) ha revolucionado la forma en que operan las industrias, brindando oportunidades sin precedentes para la eficiencia, la productividad y el ahorro de costos. El IIoT aprovecha el poder de los dispositivos conectados y el análisis de datos para optimizar los procesos, reducir el tiempo de inactividad y mejorar la toma de decisiones. En el corazón de esta transformación se encuentran las soluciones de conectividad inalámbrica, que permiten una comunicación fluida entre dispositivos y sistemas en entornos industriales.

Las soluciones de conectividad inalámbrica IIoT están a la vanguardia de la transformación industrial, impulsando la eficiencia, la productividad y la innovación. Los avances en 5G, LPWAN, edge computing, redes de malla y redes 5G privadas están ampliando las posibilidades de las aplicaciones IIoT en diversas industrias. A medida que las organizaciones adoptan estas tecnologías y superan los desafíos asociados, están preparadas para cosechar las recompensas de un panorama industrial más conectado y eficiente. El futuro del IIoT parece prometedor, ya que la conectividad inalámbrica desempeña un papel fundamental en su evolución.

Si bien las soluciones de conectividad inalámbrica IIoT ofrecen inmensos beneficios, también conllevan desafíos, como problemas de seguridad, problemas de interoperabilidad y la necesidad de personal calificado para administrar y mantener estas redes. Por lo tanto, las organizaciones deben planificar e implementar cuidadosamente sus estrategias de IIoT.

En el pasado, los entornos industriales dependían en gran medida de las conexiones por cable para la comunicación entre las máquinas y los sistemas de control. Si bien las conexiones por cable ofrecían confiabilidad, venían con limitaciones como inflexibilidad, altos costos de instalación y desafíos de mantenimiento. La llegada de la conectividad inalámbrica en el IIoT ha abordado estos problemas y ha abierto nuevas posibilidades para las aplicaciones industriales.