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?

Responder no es fácil, considerando que existen múltiples respuestas según los requisitos específicos de cada aplicación IoT . Todo depende de las características de su proyecto, sus necesidades y, por supuesto, del entorno donde se ubican los dispositivos.

En este artículo analizaremos la cuestión de Wi-Fi vs. celular para brindarte los pros y 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, ya que la conexión utiliza una conexión celular inalámbrica, en lugar de pasar por un router como el wifi. Enviar datos a través de una tarjeta SIM o un router implica diferencias significativas en seguridad, cobertura y coste, entre otros aspectos.

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

Celular para IoT

IoT celular más populares son 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 por su bajo coste, su facilidad de implementación y su bajo consumo de energía. También existe NB-IoT (Internet de las Cosas de Banda Estrecha), diseñado específicamente para implementaciones IoT . Opera en redes 4G (pero no en las bandas LTE), lo que lo hace ampliamente disponible a nivel mundial.

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

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Pros y contras de la telefonía celular para IoT

Ventajas:

• Alta fiabilidad de la red: IoT celulares pueden enviar datos a altas velocidades (10–100 Gbps) independientemente de las condiciones meteorológicas o de la distancia entre la estación base y el dispositivo (hasta la distancia máxima a la que se puede localizar el dispositivo). En consecuencia, la conectividad celular está ganando popularidad para el desarrollo de comunicaciones máquina a máquina integradas que permiten la monitorización inalámbrica del estado de los activos industriales.
• Seguridad: A diferencia de lo que ocurre con el Wi-Fi, los datos siempre están cifrados con la conectividad celular. La seguridad suele ser un problema para el Wi-Fi, dependiendo de la implementación de la red.
• Versatilidad: Además, permite libertad de movimiento, lo que facilita mantener la conectividad incluso en circunstancias difíciles con equipos móviles.
  

Contras:

• Recepción: Una de las características más criticadas es la mala recepción en interiores y subterráneos . Si sus dispositivos se encuentran constantemente en estas condiciones, podrían tener una conexión intermitente. Lo mismo puede ocurrir si sus dispositivos se encuentran en una zona rural o subdesarrollada, donde la infraestructura podría no ser adecuada para garantizar que la red esté siempre actualizada y disponible.
• Recertificación: la combinación de tarjetas SIM de varios operadores puede requerir que vuelva a certificar toda su IoT .
• Gastos: Si su caso de uso requiere enviar cantidades importantes de datos, el alto costo de los planes de datos puede convertirse en un problema.

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Wifi

Los dispositivos que usan Wi-Fi necesitan un router para conectarse a internet, lo que obliga al dispositivo a estar dentro del alcance del router. Esto suele significar que tanto el router como el dispositivo deben estar en la misma habitación o edificio.

Sin embargo, en una instalación correctamente diseñada 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 puede llegar la señal celular o donde ni siquiera hay una infraestructura celular desarrollada, Wi-Fi a menudo puede ser la única opción de conectividad viable.

Cómo ha evolucionado el rendimiento del Wi-Fi a lo largo de las generaciones. Fuente: Quectel .

Pros y contras del Wi-Fi para IoT

Ventajas:

• Capacidad de transferencia: Wi-Fi es adecuado para transferencias de grandes cantidades de datos porque no hay limitación de costo en la cantidad de datos transferidos, al contrario de lo que sucede con la red celular.
• Conexión de múltiples dispositivos: El Wi-Fi siempre es una buena opción a la hora de conectar varios dispositivos siempre que se cuente con una excelente capacidad de red.
• Baja latencia: No tienes que compartir tu red con otros usuarios, a diferencia de las redes celulares. Por lo tanto, la latencia suele ser menor.
• Conexión inalámbrica confiable: gracias 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 limita considerablemente la movilidad.
• Seguridad: La privacidad y la seguridad pueden ser un problema según la opción elegida. Normalmente, la comunicación no está cifrada por defecto en las redes públicas. Asegúrese de utilizar un mecanismo de autenticación seguro como WPA2/WPA3.
• Mantenimiento de la red: A diferencia de la telefonía móvil, donde la infraestructura de red está a cargo del operador móvil, en el caso del wifi se requiere al menos un router con acceso a internet. Mantener y garantizar la disponibilidad de dicha infraestructura puede ser un desafío a gran escala.
  
  
  

IoT Wi-Fi vs. Celular: Comparación

*Aunque los estándares 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 emplea, la calidad de la señal, la configuración del dispositivo e incluso el tamaño de la carga útil.

¿Cuándo es el Wi-Fi una mejor opción?

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

¿Cuándo es la telefonía celular una mejor opción?

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

¿Por qué no utilizar ambos?

Su respuesta podría ser diferente a elegir entre Wi-Fi y celular; una combinación de opciones de conectividad podría ser la opción adecuada para su proyecto. Si bien no es un IoT , el mundo de las computadoras ha demostrado cómo los dispositivos finales pueden beneficiarse de la conectividad dual al agregar módulos celulares a las computadoras: "La conectividad celular no pretende reemplazar el Wi-Fi, pero para las organizaciones con una gran cantidad de personal móvil, es bien sabido que el Wi-Fi accesible no siempre está disponible", Joe O'Connor, vicepresidente de ventas de PC OEM, Quectel Wireless Solutions .

Un estudio de Deloitte sobre la 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 situaciones de redes interiores, en campus y fijas, y 5G para entornos de redes exteriores, fuera del campus y móviles”.

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 cómo implementar Wi-Fi y celular para su IoT , puede descargar el documento técnico de Quectel: Por qué Wi-Fi 6 va de la mano con la red celular para permitir el futuro de la empresa hiperconectada .

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

Un estándar nuevo y emocionante, diseñado específicamente 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 a 950 MHz. Las señales pueden viajar mucho más lejos y atravesar paredes y obstáculos que no son penetrables a frecuencias más altas.

Además de Wi-Fi HaLow, existe Wi-Fi 6, 802.11ax , creado principalmente para satisfacer las necesidades de despliegues públicos e industriales densos. 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 la tecnología multiusuario, múltiple entrada, múltiple salida (MU MIMO) son algunas de las tecnologías incluidas en Wi-Fi 6, diseñadas para mejorar la eficiencia, optimizar el rendimiento y/o reducir el consumo de energía.

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

La telefonía móvil, por su parte, ha sido uno de los factores clave en el desarrollo del IoT y, por lo tanto, debe considerarse siempre como una opción para nuevas aplicaciones gracias a su ubicuidad. Sin embargo, la decisión final sobre una de estas opciones dependerá de la ubicación y movilidad del dispositivo, la cantidad de dispositivos y la compatibilidad económica de la tecnología y del proyecto.

Preguntas frecuentes

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

• Ideal para contextos donde los dispositivos están mayoritariamente 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 celular para IoT?

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

Wi-Fi o celular, ¿qué debo usar?

Si bien las ventajas mencionadas pueden ofrecer una idea general de cuál es la mejor opción, la respuesta real varía según la aplicación, por lo que conviene sopesar cuidadosamente cada ventaja y desventaja. Sin embargo, es importante recordar que estas tecnologías pueden utilizarse conjuntamente para complementarse.