LoRaWAN es un protocolo IoT de bajo consumo que comprende la tecnología de radio LoRa, lo que permite un despliegue de red abierto, fiable y económico. En cambio, NB-IoT es una tecnología de radio LTE con licencia que ofrece baja latencia y gran seguridad a un precio más elevado.

Los estándares LoRaWAN y NB-IoT forman parte de una familia más amplia de tecnologías conocidas como LPWAN (Low Power Wide Area Networking).

Más que otros protocolos como Sigfox y NB-Fi, estos estándares de comunicación están marcando la tendencia de lo que está por venir en IoT.

Según Statista, se espera que LoRaWAN y NB-IoT representen alrededor del 85,5 % de todas las conexiones LPWAN en 2023. Esto se muestra claramente en el gráfico siguiente:

El solapamiento entre ambos es evidente, pero la pregunta sigue en el aire:

¿Qué hace que estas dos tecnologías sean tan atractivas en comparación con otros protocolos? ¿Van LoRaWAN y NB-IoT a por el mismo mercado? ¿O están destinadas a nichos de uso diferentes?

Aunque pertenecen a la misma categoría, la forma en que se desarrollan estas dos tecnologías es diferente.

LoRaWAN es un protocolo abierto ofrecido por la alianza LoRa que utiliza espectro sin licencia, lo que permite a casi cualquiera crear sus propias redes a bajo coste.

NB-IoT es un protocolo autorizado por la organización de normalización 3GPP que se ofrece a través del espectro de radiofrecuencia autorizado, por lo que solo está disponible a través de operadores de redes móviles establecidos.

Entonces, ¿cuál es la mejor para su organización? Averigüémoslo.

Índice

1. Panorama general
2. Comparación de tecnologías
3. Comparación de casos de uso
4. ¿Cuál es el más adecuado para usted?

LoRaWAN frente a NB-IoT: Una rápida visión general

Antes de pasar a la comparación, repasemos brevemente ambos protocolos:

LoRaWAN

Siguiendo la definición de la alianza LoRa, la especificación LoRaWAN es un "protocolo de red de baja potencia y área amplia (LPWA) diseñado para conectar de forma inalámbrica "cosas" que funcionan con baterías a Internet en redes regionales, nacionales o mundiales, centrándose en requisitos clave del Internet de las Cosas (IoT) como la comunicación bidireccional, la seguridad de extremo a extremo, la movilidad y los servicios de localización".

Esta especificación comprende la tecnología LoRa (Long Range), que es una técnica de modulación de espectro ensanchado derivada de Chirp Spread Spectrum (CSS).

Esta tecnología está patentada por una empresa conocida como Semtech, que cobra indirectamente una pequeña comisión por cada conjunto de chips LoRa en sensores y gateways que se ofrecen como soluciones estándar tanto para los entusiastas del IoT como para las empresas.

NB-IoT

El 3GPP no ofrece una definición oficial del protocolo NB-IoT (Narrowband Internet of Things), también conocido como LTE CAT NB1. Remitiéndonos a uno de sus comunicados de prensa de febrero de 2016, NB-IoT se define como "una nueva radio añadida a la plataforma LTE, optimizada para el extremo de bajo [ancho de banda] del mercado".

NB-IoT se creó específicamente pensando en sensores estacionarios de baja potencia. Para cada dispositivo desplegado en una red, este protocolo ofrece amplias zonas de cobertura con una profunda penetración en interiores.

NB-IoT se creó específicamente pensando en sensores estacionarios de bajo consumo. El protocolo ofrece amplias zonas de cobertura con gran penetración en interiores.

A diferencia de LoRaWAN, se trata de un protocolo con licencia que probablemente costará más a largo plazo, pero proporcionará una mejor experiencia general a los usuarios finales.

Un aspecto a tener en cuenta es que los dispositivos NB-IoT están evolucionando rápidamente hacia el uso de SIM integradas (eSIM). Según un estudio de McKinsey & Company, las eSIM "permitirían a los fabricantes de productos IoT construir dispositivos con sim "en blanco" que podrían activarse en los países de destino para una conectividad de equipos más ágil."

Para obtener más información sobre las eSIM y el futuro del IoT celular, consulte esta presentación de William Hart, Director Senior de Producto de Particle.

LoRaWAN frente a NB-IoT: Comparación de tecnologías

ABI Research ha hecho un trabajo fantástico comparando las dos tecnologías. En la tabla siguiente, tienes un resumen completo de los parámetros tecnológicos de LoRaWAN y NB-IoT:

Hay que destacar algunos puntos:

1. LoRaWAN consume menos energía en comparación con NB-IoT, lo que la convierte en una solución más viable para proyectos que requieren mayores frecuencias de actualización.
2. Dado que consume menos energía, LoRaWAN también proporciona una mayor duración de la batería en comparación con NB-IoT (más de 15 años frente a más de 10 años).
3. Cuando se trata de ancho de banda y cobertura, las cosas empiezan a solaparse.
4. El caudal de datos máximo de NB-IoT es de 60 Kbps, un poco más que LoRaWAN.
5. NB-IoT es una solución más segura gracias al cifrado 3GPP de 256 bits (frente al AES de 128 bits de LoRaWAN).
6. La latencia de NB-IoT suele ser inferior a la de LoRaWAN. Como se muestra en la tabla, la latencia de LoRaWAN depende del tipo de dispositivo utilizado y de su clasificación.
7. Ambas normas admiten la geolocalización en la misma medida.

La mayor diferencia entre ambas es su rentabilidad. Las soluciones LoRaWAN pueden lograr menores costes operativos en comparación con NB-IoT tanto por el uso de espectro sin licencia como por su menor consumo de energía (que, a su vez, prolonga la vida útil de la batería y reduce los costes de mantenimiento).

Con 32 mA de corriente de pico -una cuarta parte del consumo de NB-IoT-, los dispositivos LoRaWAN duran más, especialmente en aplicaciones con altas frecuencias de actualización.

Con 32 mA de corriente de pico -una cuarta parte del consumo de NB-IoT-, los dispositivos LoRaWAN duran más, especialmente en aplicaciones con altas frecuencias de actualización.

La capacidad de autodespliegue de LoRaWAN y la madurez de su chipset, gateway, y el ecosistema de servicios en la nube la convierten en una solución perfecta para las organizaciones que requieren la propiedad total de su infraestructura, ya sea en un campus empresarial, un edificio inteligente o un cultivo agrícola.

En cambio, NB-IoT es más adecuado para aplicaciones IoT comerciales y de consumo que requieren conectividad a escala regional o incluso mundial.

LoRaWAN frente a NB-IoT: Comparación de casos de uso

Aunque existe cierto espacio para usos complementarios, es poco probable que todas las organizaciones opten por utilizar tanto LoRaWAN como NB-IoT, debido principalmente a restricciones presupuestarias.

Estos protocolos ofrecen valor cuando se aplican a casos de uso específicos para empresas existentes o nuevas. Veamos con más detalle tres variables fundamentales y por qué son importantes para cada caso de uso:

Consumo de energía

Como se muestra en la tabla anterior (Fuente: AMIHO Technology), LoRaWAN consume considerablemente menos energía en comparación con NB-IoT.

Vale la pena señalar que, si bien esto aumenta la duración de la batería del primero, ambos protocolos ofrecen una vida útil mucho mayor en comparación con sus competidores.

La verdadera cuestión aquí no es cuánto durará la batería de los dispositivos durante una prueba de laboratorio; se trata más bien de cuán alta será la frecuencia de actualización en un escenario del mundo real.

La verdadera cuestión no es cuánto durará la batería de los dispositivos en una prueba de laboratorio. Se trata más bien de cuánto durará la frecuencia de refresco en el mundo real.

Dado que la corriente de sueño profundo para ambos protocolos es prácticamente nula, la verdadera diferencia se notará cuando los dispositivos alcancen corrientes máximas durante largos periodos de tiempo.

Esto significa que los dispositivos alimentados por LoRa encajan a la perfección en aplicaciones para hogares y edificios inteligentes, así como en el sector de los servicios públicos, donde la larga duración de la batería es clave.

La eficiencia de la batería de LoRaWAN es también una solución ideal para detectores de humo, cerraduras inteligentes, puertas, luces interiores y sistemas de medición de empresas de servicios públicos.

Movilidad

Dado que los dispositivos LoRaWAN se registran en el servidor de red (no en gateway), es posible que un dispositivo se desplace entre gateways.

La movilidad LoRaWAN está soportada oficialmente en la versión de clase A (echa un vistazo a este breve vídeo para saber más sobre las clases de LoRaWAN), pero los dispositivos LoRa que se mueven entre gateways siguen teniendo un alto riesgo de entrar en puntos muertos.

Por otro lado, el IoT de banda estrecha no se diseñó para ser móvil. El apretón de manos entre un dispositivo NB-IoT y la torre de telefonía móvil solo se produce una vez, y aunque se le puede obligar a volver a escanear y registrarse en una nueva red, esto requeriría más energía, en cuyo caso sería mejor utilizar el hermano de NB-IoT, LTE-M.

La IoT de banda estrecha no se diseñó para ser móvil. El apretón de manos entre un dispositivo NB-IoT y la torre de telefonía móvil solo se produce una vez.

Aunque no se creó pensando en la movilidad, el hecho de que la mayoría de los chips incluyan radios LTE-M y NB-IoT ha llevado a varios fabricantes de dispositivos IoT a introducir en el mercado rastreadores GPS y wearables con NB-IoT.

Si aún no estás convencido de emplear NB-IoT para la movilidad y te tientan los dispositivos disponibles en el mercado o la caída de los precios de los planes de datos, te lo recomendamos:

• (a) inquiring whether your target users are likely to move around a small area that can be covered through a single base station (<10 km range);
• (b) comprobar si los posibles picos de energía de los escaneos/uniones continuos de la red harán que NB-IoT sea, en última instancia, comparable a LTE-M.

Pero, ¿por qué es tan importante la movilidad en IoT? ¿Cuál es el caso de uso? Piense en la logística... El seguimiento de activos empresariales móviles como vehículos, paquetes y objetos de gran valor es una gran oportunidad de mercado que muchas empresas están tratando de aprovechar.

Por el momento, es bastante difícil hacer un seguimiento de todos los activos en tiempo real, a menos que todos ellos estén bajo un mismo (pequeño) techo.

Con las innovaciones en movilidad para chips IoT, las empresas podrían realizar un seguimiento fiable de sus activos sin tener que preocuparse de complejas infraestructuras.

Coste

En general, LoRaWAN es considerablemente más barato que NB-IoT. No solo los costes iniciales son menores gracias a una mayor adopción en el mercado y a la caída de los precios de los chips, sino que su estándar abierto implica unos costes de licencia mínimos.

En cambio, NB-IoT puede ser más caro, sobre todo si se tienen en cuenta los costes de conectividad de los proveedores de telefonía móvil.

El coste es importante en todos los casos de uso, pero especialmente en campos como la agricultura, donde la caída de los precios de las materias primas ha dificultado que los agricultores puedan permitirse las innovaciones de IoT.

Por eso, las redes LoRaWAN privadas son la principal opción para la agricultura inteligente frente a las soluciones alimentadas por NB-IoT.

Hay toneladas de métricas para comparar cuando se trata de estos dos pesos pesados de la industria de IoT, pero los tres destacados anteriormente son definitorios para la mayoría de los casos de uso.

LoRaWAN frente a NB-IoT: ¿Cuál es la mejor opción para usted?

Tanto LoRaWAN como NB-IoT son cruciales para impulsar la industria del IoT, pero ¿cuál de ellas es la adecuada para su empresa?

En esta breve conclusión, hemos preparado una sencilla tabla para recapitular algunos de los casos de uso y las tecnologías más apropiadas para cada uno de ellos:

*A menos que se disponga de un operador LoRaWAN a escala regional, en cuyo caso ambas tecnologías son comparables.

Estos son sólo algunos de los muchos casos de uso de la tecnología LPWAN que se desarrollarán en los próximos 3-4 años.

A medida que crezca el interés por este campo, también lo hará la innovación. ¿Cuál de estas tecnologías elegiría y por qué? Háganoslo saber en los comentarios de abajo.