Funcionamiento de las tecnologías más utilizadas en las ciudades inteligentes
Técnologías más utilizadas de las Ciudades Inteligentes
Las tecnologías inálambricas forma parte de los componentes fundamentales para el desarrollo de cualquier aplicación dentro del campo del Iot. El primer componente de cualquier aplicación de ciudad inteligente es la conectividad inalámbrica confiable y omnipresente. Si bien no existe una solución única, las tecnologías de red de área amplia de baja potencia (LPWAN) en evolución son idóneas para la mayoría de las aplicaciones de ciudad inteligente por su rentabilidad ,ubicuidad y versatilidad a la hora de trabajar en la mayoría de los campos informáticos. Estas pueden ser:
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LTE CAT M1: Es una interfaz aérea de baja potencia y de área amplia (LPWAN) que le permite conectar dispositivos IoT y M2M con requisitos de velocidad de datos media (velocidades de carga y descarga de 375 kb / s en modo semidúplex). Permite ciclos de vida de la batería más largos y un mayor rango de construcción, en comparación con las tecnologías celulares estándar, como 2G y 3G.
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La ventaja de LTE-Cat M1, sobre NB-IoT es su velocidad de datos, movilidad y voz sobre la red comparativamente más altas, pero requiere más ancho de banda, es más costoso y no puede colocarse en la banda de frecuencia de la banda de guarda por ahora.
NB-IoT: IoT de banda estrecha (NB-IoT) es un estándar de tecnología de radio de red de área amplia de baja potencia (LPWAN) desarrollado por 3GPP para permitir una amplia gama de servicios y dispositivos celulares. NB-IoT mejora significativamente el consumo de energía de los dispositivos de los usuarios, la capacidad del sistema y la eficiencia espectral, especialmente en la cobertura profunda. La duración de la batería de más de 10 años puede ser compatible con una amplia gama de casos de uso.
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LoRa: (Long Range) es una tecnología de comunicación de datos inalámbrica digital patentada desarrollada por Cycleo de Grenoble, Francia, y adquirida por Semtech en 2012. LoRa es un protocolo de comunicación inalámbrica de largo alcance que compite con otras redes de área amplia de baja potencia (LPWAN) inalámbrico como IoT de banda estrecha (NB IoT) o LTE Cat M. Comparado con esos, LoRa logra su conectividad de muy largo alcance, posiblemente 10 km +, al intercambiar la velocidad de datos. Debido a que sus velocidades de datos están por debajo de 50 kbps y debido a que LoRa está limitado por el ciclo de trabajo y otras restricciones, es adecuado en la práctica para aplicaciones en tiempo no real en las que se pueden tolerar demoras. LoRa permite aplicaciones inteligentes de IoT que resuelvan algunos de los mayores desafíos que enfrenta nuestro planeta: gestión de la energía, reducción de recursos naturales, control de la contaminación, eficiencia de la infraestructura, prevención de desastres y más.
Una característica de LoRa es tener la capacidad poder cubrir grandes distancias hasta más de 10km y conectar gran variedad de dispositivos; evitando la pérdida de datos, siendo muy funcional para múltiples aplicaciones para el Iot.
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Bluetooth: Es un estándar de tecnología inalámbrica para intercambiar datos entre dispositivos fijos y móviles en distancias cortas utilizando ondas de radio UHF de onda corta en las bandas de radio industriales, científicas y médicas, de 2.400 a 2.485 GHz, y la creación de redes de área personal (PAN). Si tienes un coche moderno o un smartphone, lo más probable es que hayas usado Bluetooth al menos una vez en tu vida. Bluetooth está en todas partes: en los altavoces, auriculares inalámbricos, coches, dispositivos para usar, dispositivos médicos, e incluso los zapatos!
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Hay dos tipos de dispositivos Bluetooth: uno se conoce como Bluetooth Classic (utilizado en altavoces inalámbricos, sistemas de infoentretenimiento de automóviles y auriculares), el otro es Bluetooth Low Energy (BLE).
BLE es más prominente en aplicaciones donde el consumo de energía es crucial (como los dispositivos alimentados por batería) y donde pequeñas cantidades de datos se transfieren con poca frecuencia (como en aplicaciones de sensores).
Dado que muchos sistemas de IoT implican pequeños dispositivos y sensores, BLE se ha convertido en el protocolo más común de los dos (frente a Bluetooth Classic) en IoT. Ya que permite mayor versatilidad de dispositivos portables. Una actualización bastante prominente en el campo del bluetooth es la implementanción de la versión 5.0, capaz de llevar a cabo múltiples tareas, en tiempos de reacción mucho más rápidos, esto beneficia en gran manera la forma en la que se pueden desarrollar nuevos avances en el Iot en las ciudades, permitiendo gran variedad de avances no sólo en dispositivos móviles, sino, en puntos claves de ciudades muy pobladas, mejorando la visión general de las ciudades inteligentes.
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BLE es más prominente en aplicaciones donde el consumo de energía es crucial (como los dispositivos alimentados por batería) y donde pequeñas cantidades de datos se transfieren con poca frecuencia (como en aplicaciones de sensores).
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Dado que muchos sistemas de IoT implican pequeños dispositivos y sensores, BLE se ha convertido en el protocolo más común de los dos (frente a Bluetooth Classic) en IoT. Ya que permite mayor versatilidad de dispositivos portables. Una actualización bastante prominente en el campo del bluetooth es la implementanción de la versión 5.0, capaz de llevar a cabo múltiples tareas, en tiempos de reacción mucho más rápidos, esto beneficia en gran manera la forma en la que se pueden desarrollar nuevos avances en el Iot en las ciudades, permitiendo gran variedad de avances no sólo en dispositivos móviles, sino, en puntos claves de ciudades muy pobladas, mejorando la visión general de las ciudades inteligentes.
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¿Qué hay de nuevo en Bluetooth 5.0?
Las dos características principales que se introdujeron son:
- 2x La velocidad.
- 4x El rango.
Vamos a ver cada uno de estos y echar un vistazo a las aplicaciones de IoT potenciales que podrían utilizarlos.
El doble de velocidad:
En versiones anteriores de Bluetooth (4,2 y anteriores), la velocidad de datos para BLE se estableció en un 1 Mbps fijo. En Bluetooth 5,0, se introduce un nuevo modo con una velocidad de datos de 2 Mbps. Esta nueva tasa de datos ofrece también un par de beneficios adicionales:
- Menor consumo de energía, ya que la misma cantidad de datos se transmite en menos tiempo.
- Mejora de la coexistencia inalámbrica debido al tiempo de radio-encendido reducido.
Cuatro veces el rango:
Se han registrado rangos hasta 800 metros de línea de visión mientras se prueban con el modo de largo alcance. Esto hace posible el uso de BLE en aplicaciones como aquellas que requieren comunicación con un dispositivo a cientos de metros de distancia. Algunos ejemplos son los dispositivos de control remoto de larga distancia, la automatización del hogar y las aplicaciones industriales.
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Con esto dicho, las nuevas aplicaciones de IoT tienen posibilidades de desarrollos infinitas para la elaboración de proyectos de alta gama que aprovechan al máximo cada una de las características que Bluetooth 5.0 y sus anteriores actualizaciones introducen al mercado de aplicaciones, haciendo que simplemente sea inevitable su amplia adopción en muchos países del mundo que buscan el desarrollo de las ciudades inteligentes.
Todas y cada una de estas tecnologías contribuyen al entretejido de las ciudades conectadas.Cada una de ellas aporta una parte fundamental para el desarrollo de nuestro futuro como civilización en evolución, es por eso que es importante al menos tener un conocimiento leve del funcionamiento de cada una de estas tecnologías. Dentro de pocos años, otros países además de los más poblados en el mundo serán capaces de poder desarrollar, cada uno de ellos sus propias tecnologìas junto a la ayuda de las Iot, para llevar a cabo sus proyectos de ciudades inteligentes, garantizando un desarrollo tecnológico equitativo junto a otros puntos importantes de la sociedad. Se espera que el advenimiento de la tecnología 5G sea un evento decisivo que popularice la tecnología de ciudad inteligente y acelere las nuevas implementaciones tecnológicas, sólo nos falta esperar para que ver que nos depara el futuro.
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