Las redes móviles de segunda, tercera y cuarta generación se utilizan actualmente en diversos sectores para aplicaciones de IoT. Desde la supervisión de producción en fábricas, el diagnóstico y monitoreo de vehículos en el transporte, hasta la señalización digital y el seguimiento de clientes en el comercio; el Internet de las Cosas mejora la eficiencia, reduce los tiempos de inactividad y disminuye los costos. Con la introducción de 5G, el Internet de las Cosas jugará un papel aún más dominante en numerosas industrias. Antes de profundizar en 5G, sus categorías, aplicaciones y características, echamos un vistazo a su evolución.
De 1G a 3G
El 1G analógico se lanzó en 1981 en Escandinavia. Esta red llamada NMT ofrecía roaming internacional y se utilizaba principalmente para los primeros teléfonos móviles (de automóviles). En los años 90, el 1G fue reemplazado por el 2G (GSM, GPRS y EDGE). Esta segunda generación de redes móviles no solo permitía llamadas, sino también el envío y recepción de mensajes SMS y acceso a Internet de baja velocidad. Además, el 2G fue la primera red que permitió la comunicación entre dispositivos. Hacia 2001, en los Países Bajos se podía utilizar el 3G (UMTS, HSDPA y HSDPA+) para llamadas, SMS y datos. Esta tecnología no solo tenía un mayor alcance que el 2G, sino que también ofrecía una mayor velocidad.
4G
Desde 2010, el 3G ha sido reemplazado progresivamente por la tecnología 4G LTE (Long Term Evolution). Especialmente en términos de ancho de banda y velocidad, esta red ofrece grandes posibilidades tanto para consumidores como para empresas. La red es ideal para la transmisión de datos, Internet móvil de alta velocidad y aplicaciones de IoT. Por ejemplo, NB-IoT y LTE-M operan sobre la red LTE.
¿Obsoleto o no?
La implementación de 5G podría hacer pensar que el 2G ya está obsoleto. Sin embargo, esto no es del todo cierto. A nivel mundial, esta red sigue utilizándose ampliamente para aplicaciones de IoT. Por ejemplo, el 2G es empleado por operadores de redes eléctricas (medidores inteligentes) y servicios de emergencia (comunicaciones).
5G: un gran salto
Más rápido, más confiable y con menor latencia
Mientras que el 4G fue desarrollado pensando en los teléfonos inteligentes, el 5G (New Radio) se convertirá en una red ideal para aplicaciones de IoT. No solo ofrece mayores velocidades y más capacidad, sino también una latencia mucho menor entre el envío y la recepción de datos. Esto permitirá que no solo los teléfonos, sino también vehículos, robots y otros dispositivos inteligentes utilicen 5G. Dentro de esta red, los servicios móviles se dividen en tres categorías: eMBB, uRLLC y mMTC.
eMBB
Enhanced Mobile Broadband está diseñado para servicios que requieren un alto ancho de banda. Es ideal para:
- Realidad Virtual (VR)
- Realidad Aumentada (AR)
- Trabajo en la nube
- Videovigilancia
- Transmisión de videos en HD
uRLLC
Ultra-Reliable & Low-Latency Communications es una variante de 5G que se centra en servicios sensibles a la latencia. Se aplica en:
- Vehículos autónomos
- Salud digital (eHealth)
- Robótica
- Industria 4.0
mMTC
Massive Machine Type Communications está diseñado para servicios que requieren una alta densidad de conexión. En esta categoría se incluyen las tecnologías LPWA como NB-IoT y LTE-M con nodos y sensores. Se aplica en:
- Ciudades inteligentes
- Edificios inteligentes
- Agricultura inteligente
- Fábricas inteligentes
Frecuencias 5G
Subasta e implementación de bandas de frecuencia
Técnicamente, el 5G puede utilizar bandas de frecuencia existentes (por ejemplo, en combinación con 4G). Algunos operadores ofrecen 5G en la banda de 1800 MHz, que también usan para 4G. Técnicamente, un dispositivo 5G puede acceder a esta red, aunque la velocidad no es mucho mayor que la del 4G.
La Unión Europea ha designado las bandas de 700 MHz, 3,5 GHz y 26 GHz para la implementación de 5G en Europa. El Ministerio de Asuntos Económicos y Clima de los Países Bajos abrió la subasta para la banda de 700 MHz el 29 de junio de 2020. En 2022 se subastará la banda de 3,5 GHz, seguida por la de 26 GHz.
Bandas de frecuencia
700 MHz
Las frecuencias bajas, como la de 700 MHz, tienen un gran alcance, lo que reduce la necesidad de antenas adicionales. Esta banda es ideal para lograr una cobertura nacional con una transmisión de datos mínima, lo que la hace perfecta para aplicaciones de IoT como medidores de energía inteligentes y agricultura. Sin embargo, no es adecuada para aplicaciones que requieren alta velocidad de datos.
3,5 GHz
La banda de 3,5 GHz ofrece más ancho de banda que la de 700 MHz. Es adecuada para aplicaciones que requieren alta velocidad de datos y buena cobertura, como realidad virtual, video de alta resolución y video en 360 grados. Sin embargo, la señal se ve más afectada por obstáculos como paredes y ventanas, lo que dificulta la cobertura en interiores. Además, debido a su menor alcance, se necesitan más antenas que en la banda de 700 MHz.
26 GHz
La banda de 26 GHz funciona mejor con muchas estaciones base, lo que la hace inadecuada para una cobertura nacional. Sin embargo, es ideal para aplicaciones que requieren transmisión de datos de alta velocidad, como redes de videovigilancia en estadios y estaciones. Todavía no se ha confirmado si esta banda estará disponible en los Países Bajos.
5G Massive MIMO
Para mejorar la eficiencia dentro de las frecuencias, se utiliza Massive MIMO (Multiple Input Multiple Output). Con esta técnica, las señales se transmiten en pequeños haces dirigidos a dispositivos y usuarios, lo que puede aumentar hasta seis veces el ancho de banda por usuario. Massive MIMO se implementará principalmente en áreas donde la demanda de ancho de banda es alta.
Internet de las Cosas y 5G
Low Power Wide Area (LPWA)
LPWA es una tecnología de comunicación inalámbrica desarrollada específicamente para aplicaciones de IoT. Se caracteriza por su bajo consumo de energía, gran alcance y uso reducido de ancho de banda. Tanto NB-IoT como LTE-M utilizan las redes 4G, pero la organización de estandarización 3GPP ya ha confirmado que estas tecnologías seguirán evolucionando e integrándose en 5G.
NB-IoT – NarrowBand IoT
NB-IoT es ideal para aplicaciones industriales de gran escala en edificios, fábricas y agricultura. Ventajas:
- Excelente cobertura de red
- Sensores con batería de más de 10 años de duración
- Puede atravesar paredes gruesas y funcionar incluso bajo tierra
Desventajas:
- Bajo ancho de banda
- No apto para aplicaciones en tiempo real
- Dependencia de operadores móviles
LTE-M – Long Term Evolution for Machines
LTE-M permite la transmisión de datos a largas distancias con bajo consumo de energía. Ventajas:
- Transmisión de datos en tiempo real
- Bajo consumo de energía
- Compatible con servicios de voz y SMS
Desventaja:
- Dependencia de operadores móviles
Más información
Para más información, se puede contactar a través del número de teléfono 085-0443500 o por correo electrónico a info@thingsdata.com.