INTRODUCCIÓN
El Internet de las cosas (IoT) es una tecnología en crecimiento que conecta varios dispositivos con el fin de recoger e intercambiar datos.
El IoT está comenzando a obtener la dimensión que se lleva prediciendo desde hace mucho tiempo. El famoso número de 20 mil millones de dispositivos conectados para 2020 está comenzando a convertirse en realidad lentamente. Sin embargo, la mayoría de estos dispositivos no estarán conectados a un WIFI doméstico ni a un teléfono inteligente.
El IoT tiene un amplio rango de aplicación. El transporte, la industria o el monitoreo de infraestructuras son solo unos pocos ámbitos que se verán mejorados gracias a su aplicación.
LAS REDES LPWAN
Las redes de baja potencia y amplio rango son el tipo de tecnología empleado comúnmente en dispositivos IoT. Esta tecnología está diseñada para cubrir grandes distancias con un bajo consumo, pero únicamente permite transmitir una pequeña cantidad de datos. Estas redes se adaptan perfectamente al IoT donde los objetos conectados envían pequeñas cantidades de datos generados por sensores y funcionan con energía proporcionada por una batería.
Dentro de las redes LPWAN, existen varias alternativas. En este documento se compararla tecnología SIGFOX con LORAWAN son las dos opciones más usadas actualmente en dispositivos IoT.
SIGFOX
SigFox es una compañía de origen francés que aspira a convertirse en el primer proveedor de redes de IoT global.
SigFox es una tecnología de banda estrecha que funciona en frecuencias sub-GHz en bandas de radio industriales, científicas y médicas (ISM): 868MHz en Europa y 902MHz en los Estados Unidos.
En lo que respecta a la cobertura, SigFox cubre 23 países y más de 1,3 millones de km². La compañía despliega sus antenas con la ayuda de las empresas de telecomunicaciones locales de todo el mundo.
En el apartado de envío de datos, SigFox impone una serie de limitaciones en los mensajes transferidos a través de la red, donde cada dispositivo puede enviar solo 140 mensajes por día con un límite de 7 mensajes por hora. Cada mensaje puede tener hasta 12 bytes de longitud. Los módulos de radio también pueden recibir 4 transmisiones entrantes por día.
SigFox gestiona completamente la comunicación entre el dispositivo IoT y la nube, lo que hace que la integración del módulo de radio sea un proceso bastante simple para el usuario. Para interactuar con el módulo de radio se proporciona una única API por lo que no se requiere configuración.
Para comenzar a integrar SigFox, será necesario adquirir un módulo de radio compatible así como un plan de suscripción para cada dispositivo (1$ por año).
LORA / LORAWAN
LoRa es un estándar de tecnología inalámbrica que opera en el espectro de frecuencias industrial, científico y médico (ISM). Este espectro está entre 863 y 870MHz en Europa y entre 902 y 928 MHZ en Estados Unidos. Al igual que en el caso anterior, este protocolo de comunicación está diseñado para obtener un largo alcance y baja potencia en aplicaciones de IoT.
La tecnología LoRa fue originalmente desarrollada por Smetch, pero actualmente está administrada por la “alianza LoRa” (https://www.lora-alliance.org/). De este modo, cualquier fabricante de hardware que desee trabajar con esta tecnología debe estar certificado por la alianza LoRa.
LoRaWAN se ha definido como una capa de enlace de datos (MAC) (OSI Layer 2), con algunos elementos de una capa de red (OSI Layer 3) encima de LoRa (LoRaWAN).
A diferencia de SigFox, la alianza LoRa no desea posicionarse como un proveedor de red. Su objetivo es desarrollar un estándar y vender chips. Esto significa que no hay un único monopolio en la red LoRa como pasa con SigFox.
Para utilizar la tecnología LoRa con el fin de comunicar dispositivos de IoT, existen dos alternativas:
A) Crear una red propia
Será necesario comprar los chips LoRa y desarrollar unos gateways y nodos propios. Además de crear una red propia será necesario llevar a cabo un mantenimiento y mantener actualizado todo el software necesario. Como ventaja, el usuario podrá ajustar y adaptar dicha red a sus necesidades.
B) Usar un operador de red
Actualmente, varios operadores están empezando a ofrecer redes LoRaWAN en ciertas áreas, como es el caso de Orange. De este modo, pueden contratarse planes de conectividad con estas compañías evitando así el mantenimiento de la red. Esta opción tiene como desventaja que el operador puede dejar de ofertar este servicio en unos años.
COMPARATIVA SIGFOX vs LORA
Aunque ambas redes se posicionan de manera similar en el mercado de IoT, tienen importantes diferencias tecnológicas y de marketing. Si bien SigFox aspira a convertirse en un operador global de IoT, la alianza LoRa desea proporcionar una tecnología que permita a otras empresas habilitar un IoT global.
En la siguiente tabla se muestran sus principales características:
| SIGFOX | LORA | |
| Frecuencia | 868/902 MHz (ISM) | 433/868/780/915 MHz (ISM) |
| Alcance urbano | 3-10 km | 2-5 km |
| Alcance en campo | 30-50 km | 15-20 km |
| Tamaño de paquete | 12 bytes | Definido por usuario |
| Nodos por punto | 1M | 100000 |
| Topología | Estrella | Estrella |
COMUNICACIÓN
A diferencia de SigFox, los módulos LoRa estándar pueden operar de forma bidireccional. Así, utilizando el mismo módulo de radio, un receptor puede transformarse en transmisor en cualquier momento dado y viceversa. Por lo tanto, LoRa es más adecuado para situaciones en las que sea necesario actuar sobre un determinado sistema.
INTEGRACIÓN DE DATOS
En lo que respecta a la integración de los datos, SigFox ofrece una API muy simple para integrar el módulo de radio. En cambio, LoRa ofrece una API de bajo nivel altamente configurable, que posibilita diferentes optimizaciones. Por lo tanto, la integración del módulo de radio LoRa es más complicada que SigFox, pero mucho más configurable.
TAMAÑO DE MENSAJES
Los mensajes de SigFox están limitados por diseño a 12 bytes. Para LoRa, el usuario define la longitud del mensaje. Para garantizar el cumplimiento de las regulaciones, los desarrolladores deben asegurarse de que los mensajes de radio no duren más de cinco segundos por aire.
SEGURIDAD
Ambas tecnologías ofrecen funciones de seguridad. Sin embargo, solo SigFox es capaz de identificar y autenticar los dispositivos. Por otro lado, ninguna de las dos tecnologías ofrece comunicaciones encriptadas.
REFERENCIAS
