Wi-Fi versus celular: encuentre la mejor solución para su proyecto IoT

Decidir qué opción de conectividad usar es una decisión extremadamente importante al desarrollar un nuevo proyecto IoT , lo que plantea la pregunta: ¿Debo usar Wi-Fi o conectividad celular?

Responderla no es fácil considerando que existen múltiples respuestas basadas en los requisitos únicos de cada aplicación IoT . Todo depende de las características de tu proyecto, sus necesidades y, por supuesto, el entorno donde se ubican los dispositivos.

En este artículo analizaremos la cuestión de Wi-Fi versus celular para brindarte los pros y los contras de cada uno y explicarte cómo puedes elegir la opción correcta para tu proyecto.

Un dispositivo que se conecta a una red celular depende de su tarjeta SIM, porque el enlace utiliza una conexión celular inalámbrica, en lugar de pasar a través de un enrutador como lo hace Wi-Fi. El envío de datos a través de una tarjeta SIM o un enrutador implica diferencias significativas en seguridad, cobertura y costo; entre otros.

Veamos los principales beneficios y limitaciones de cada uno de ellos.

Celular para IoT

Las dos tecnologías IoT LTE-M y NB- IoT .

LTE-M (también conocido como Cat M1 o Cat M2, según la especificación del estándar LTE-M) es el método más utilizado. Varios proveedores de servicios IoT lo eligen debido a su costo asequible, simplicidad de implementación y baja demanda de energía. También existe NB- IoT (Internet de las cosas de banda estrecha), que fue diseñado específicamente para implementaciones IoT . Opera en redes 4G (pero no en bandas LTE), lo que lo hace ampliamente disponible en todo el mundo.

Ambas opciones son válidas, pero siempre será mejor una , dependiendo de las características del proyecto. Por ejemplo, LTE-M admite la tecnología VoLTE, lo que la hace muy útil para movilidad y voz, y NB- IoT es mejor para velocidades de datos bajas para casos de uso que no requieren altas frecuencias de actualización.

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Pros y contras de la telefonía móvil para IoT

Ventajas:

• Alta confiabilidad de la red: celulares IoT pueden enviar datos a altas velocidades (10 a 100 Gbps) independientemente del clima o la distancia entre la estación base y el dispositivo (hasta la distancia más larga a la que se puede ubicar el dispositivo). En consecuencia, la conectividad celular está ganando popularidad para desarrollar comunicaciones integradas de máquina a máquina que permitan el monitoreo inalámbrico del estado de los activos industriales.
• Seguridad: Al contrario de lo que ocurre con el Wi-Fi, los datos siempre están cifrados con la conectividad celular. La seguridad suele ser un problema para Wi-Fi dependiendo de la implementación de la red.
• Versatilidad: Además, permite libertad de movimiento, facilitando el mantenimiento de la conectividad incluso en circunstancias desafiantes con equipos móviles.
  

Contras:

• Recepción: Una de las características más criticadas es la mala recepción interior y subterránea . Si tus dispositivos están constantemente en estas condiciones, es posible que tengan una conexión intermitente. Lo mismo puede suceder si tus dispositivos están ubicados en una zona rural o poco desarrollada, donde puede que no haya una buena infraestructura para garantizar que la red esté siempre actualizada y disponible.
• Recertificación: combinar tarjetas SIM de varios operadores puede requerir que recertifique toda su IoT .
• Gastos: si su caso de uso requiere enviar cantidades significativas de datos, el alto costo de los planes de datos puede convertirse en un problema.

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Wifi

Los dispositivos que utilizan Wi-Fi necesitan un enrutador para conectarse a Internet, lo que obliga al dispositivo a ubicarse dentro del alcance del enrutador. Por lo general, esto significa que tanto el enrutador como el dispositivo deben estar dentro de la misma habitación o edificio.

Sin embargo, en una instalación correctamente organizada, esto no debería ser un problema, ya que, en caso de necesidad, se pueden utilizar repetidores para garantizar que la conexión en el área requerida sea óptima.

Para lugares como edificios con paredes gruesas, áreas remotas, regiones rurales, ubicaciones subterráneas, etc., a los que no se puede llegar mediante señal celular o donde ni siquiera existe una infraestructura celular desarrollada, Wi-Fi a menudo puede ser la única conectividad viable. opción.

Cómo se ha desarrollado el rendimiento de Wi-Fi a través de las generaciones. Fuente: Quectel .

Pros y contras de Wi-Fi para IoT

Ventajas:

• Capacidad de transferencia: Wi-Fi es adecuado para transferencias de muchos datos porque no hay limitación de costos en la cantidad de datos transferidos, al contrario de lo que sucede con el celular.
• Conexión de múltiples dispositivos: El Wi-Fi siempre es una buena opción a la hora de conectar varios dispositivos siempre y cuando tengas una excelente capacidad de red.
• Baja latencia: no es necesario compartir su red con otros usuarios, a diferencia de las redes móviles. En consecuencia, la latencia suele ser más corta.
• Conexión inalámbrica confiable: debido a una banda de frecuencia menos congestionada, mayor sensibilidad y margen de enlace, ofrece un enlace inalámbrico confiable.
  

Contras:

• Configuración fija: la conexión funciona bastante bien siempre que el dispositivo conectado esté dentro de los límites de la red Wi-Fi. Esto restringe gravemente la movilidad.
• Seguridad: La privacidad y la seguridad pueden ser un problema dependiendo de la opción elegida. Por lo general, la comunicación no está cifrada de forma predeterminada en las redes públicas. Asegúrese de utilizar un mecanismo de autenticación seguro como WPA2/WPA3.
• Mantenimiento de la red: a diferencia del celular, donde la infraestructura de la red está a cargo del operador móvil, en el caso de Wi-Fi se requiere al menos un enrutador con acceso a Internet. Mantener y garantizar el tiempo de actividad de dicha infraestructura puede ser un desafío a escala.
  
  
  

Wi-Fi IoT vs celular: comparación

*Aunque los estándares de Wi-Fi han avanzado a Wi-Fi 6 (802.11ax), la mayoría de los chips IoT admiten hasta 802.11n, como el ESP32. Esto se debe a que la mayoría de las aplicaciones IoT no requieren un gran ancho de banda ni altas velocidades.

**La fuente de estos valores es la investigación de Mehmet Erkan Yüksel y se puede acceder a ella aquí .

***Estos valores pueden variar ampliamente dependiendo de factores como el operador de red y los protocolos que emplean, la calidad de la señal, la configuración del dispositivo e incluso el tamaño de la carga útil.

¿Cuándo el Wi-Fi es una mejor opción?

• Cuando tiene acceso al sitio remoto para configurar una red Wi-Fi.
• Cuando pagar una tarifa de conectividad mensual por dispositivo no es económicamente posible.
• Cuando su proyecto está ubicado en un área donde los datos móviles son limitados.
• Cuando necesita conectar varios dispositivos dentro de un espacio reducido, como un edificio, siempre que sea posible la cobertura Wi-Fi.
  

¿Cuándo el celular es una mejor opción?

• Cuando las condiciones de despliegue no faciliten la conexión eléctrica.
• Cuando pagar una tarifa de conectividad mensual por dispositivo es viable.
• Cuando la ubicación de implementación es incierta o necesita utilizar la detección de ubicación.
  

¿Por qué no utilizar ambos?

Su respuesta puede ser diferente a elegir entre Wi-Fi y celular; una combinación de opciones de conectividad puede ser la opción correcta para su proyecto. Aunque no es un IoT , el mundo de las PC ha demostrado cómo los dispositivos finales pueden beneficiarse de la conectividad dual al agregar módulos celulares a las computadoras: “La conectividad celular no pretende ser un reemplazo de Wi-Fi, sino que, para las organizaciones que tienen una gran fuerza laboral móvil, , es bien sabido que Wi-Fi accesible no siempre está disponible”, Joe O'Connor, vicepresidente de ventas OEM de PC, Quectel Wireless Solutions .

Un estudio de Deloitte sobre adopción inalámbrica avanzada demuestra además que tiene sentido utilizar ambas tecnologías para algunas implementaciones: “Los ejecutivos de redes informan que sus empresas están adoptando ambas tecnologías para sus iniciativas inalámbricas, lo que indica que prefieren Wi-Fi 6 para interiores, campus, y situaciones de redes fijas y 5G para entornos de redes móviles, fuera del campus y al aire libre”.

En la misma línea, un producto IoT puede beneficiarse de tener conectividad celular, ya sea como respaldo o como backhaul para un enrutador Wi-Fi.

Si desea obtener más información sobre la implementación de Wi-Fi y telefonía celular para su IoT , puede descargar el documento técnico de Quectel: Por qué Wi-Fi 6 va de la mano con la telefonía celular para permitir el futuro empresarial hiperconectado .

Wi-Fi HaLow: un nuevo estándar para hacer que el Wi-Fi sea más adecuado para IoT

Un estándar interesante y aún nuevo que está hecho a medida para IoT es el 802.11ah o Wi-Fi HaLow , una tecnología de red inalámbrica de estándar abierto que opera en el rango de 850-950 MHz. Las señales pueden viajar mucho más tiempo y atravesar paredes y obstáculos que no son penetrables a frecuencias más altas.

Más allá de Wi-Fi HaLow, está Wi-Fi 6, 802.11ax , creado principalmente para satisfacer las necesidades de implementaciones públicas e industriales densas. También destaca por su respuesta más rápida hacia y desde las unidades conectadas. El acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA) , el tiempo de activación objetivo (TWT) y el multiusuario, múltiples entradas y múltiples salidas (MU MIMO) se encuentran entre las tecnologías incluidas en Wi-Fi 6 que están diseñadas para mejorar la eficiencia y mejorar el rendimiento. y/o disminuir el consumo de energía.

Aunque el Wi-Fi parece fuera de lugar en IoT en comparación con otras opciones que ofrecen mejor alcance y menor demanda de energía, la verdad es que, incluso sin contar nuevos estándares como el HaLow, el Wi-Fi puede ser extremadamente útil en implementaciones de IoT en por sí solo o cuando se utiliza en conjunto con otras tecnologías.

El celular, por su parte, ha sido uno de los protagonistas principales en el desarrollo del IoT y, como tal, siempre debe ser considerado como una opción para una nueva aplicación gracias a su ubicuidad. Sin embargo, en última instancia, decidirse por una de estas opciones dependerá de la ubicación y movilidad del dispositivo, la cantidad de dispositivos y la compatibilidad económica de la tecnología y su proyecto.

Preguntas frecuentes

¿Cuáles son las ventajas del Wi-Fi para IoT ?

• Ideal para contextos donde los dispositivos están en su mayoría estacionarios o permanecen dentro de un área determinada.
• Mayor ancho de banda y menor latencia.
• Ideal para lugares como edificios con paredes gruesas, áreas remotas, regiones rurales, ubicaciones subterráneas, etc.
  

¿Cuáles son las ventajas de la telefonía móvil para IoT ?

• La ubicuidad de su infraestructura la convierte en una opción casi siempre disponible.
• Muy eficiente energéticamente.
• Su autenticación basada en SIM y su cifrado automático la convierten en una opción muy segura.
  

Wi-Fi o celular, ¿qué debo usar?

Aunque las ventajas anteriores pueden proporcionar una idea general de cuál puede ser la mejor opción, la respuesta real variará de una aplicación a otra y, por esa razón, se deben sopesar cuidadosamente todos los pros y los contras. Sin embargo, algo que vale la pena recordar es que estas tecnologías se pueden utilizar juntas para complementarse.