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LTE CAT-1 y CAT-1 Bis, las alternativas a las redes LPWAN

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LTE CAT-1 y CAT-1 Bis, las alternativas a las redes LPWAN Imagen: Wireless Logic
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En un escenario donde las redes 2G/3G están llegando al final de su ciclo de vida, LTE (Long Term Evolution), un estándar de conectividad de cuarta generación (4G), se presenta como una alternativa altamente atractiva para las aplicaciones IoT que demandan un ancho de banda moderado, capacidad de respuesta en tiempo real y movilidad.

Con el tiempo, LTE ha dado lugar a una serie de variantes de redes de área amplia de baja potencia (LPWAN) que están diseñadas para soportar proyectos de IoT industriales, comerciales y de consumo. Se habla a menudo de NB-IoT (Narrowband) o LTE CAT M1 (LTE-M), pero no son las únicas alternativas en proyectos que requieren un menor consumo. El estándar LTE CAT-1 se introdujo por primera vez en 2008, lo que la convierte en la primera variante de LTE específica para el IoT. La versión de antena única, CAT-1 BIS, se introdujo en 2016.

A diferencia de las redes de alta velocidad dirigidas a dispositivos móviles, CAT-1 se centra en proporcionar una conectividad confiable y eficiente para aplicaciones que no requieren un ancho de banda extremadamente alto.

¿Cuáles son las ventajas de CAT-1?

Las principales ventajas de CAT-1 son las siguientes:

- Velocidad de datos: CAT-1 ofrece velocidades de datos superiores en comparación con tecnologías LPWAN como LoRa y Sigfox, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren una transferencia de datos más rápida. Se trata de velocidades máximas de 10 megabits por segundo (Mbps) en la dirección descendente y 5 Mbps en la dirección ascendente, lo que la convierte en una elección versátil para una amplia variedad de aplicaciones M2M e IoT con capacidades avanzadas, incluyendo aquellas que requieren transmisión de vídeo en tiempo real. Además, CAT-1 es totalmente compatible con la tecnología de Voz sobre LTE (VoLTE), lo que la hace especialmente adecuada para aplicaciones que requieren soporte de voz, como el control de accesos remotos o aplicaciones críticas de socorro o eHealth.

- Latencia reducida: CAT-1 destaca por su baja latencia, que generalmente oscila entre 50 y 100 milisegundos, ofreciendo unos tiempos de respuesta más bajos en comparación con LPWAN. Esta característica fundamental de CAT-1 mejora significativamente la experiencia del usuario en diversas aplicaciones, incluyendo la transmisión de datos en tiempo real, la monitorización remota y la vigilancia, donde una latencia reducida es esencial para una respuesta rápida y eficaz.

- Cobertura: CAT-1 se aprovecha de los acuerdos de roaming establecidos entre los operadores de telefonía celular, lo que habilita opciones de conectividad multinacional resistente y roaming global. Esta característica la convierte en una elección destacada para los dispositivos IoT que requieren una conectividad continua en movimiento. Además, CAT-1 facilita el handover de una red a otra en vehículos, asegurando que las conexiones permanezcan activas en todo momento. Esto garantiza una conectividad ininterrumpida en situaciones donde la transición de una red a otra es esencial.

- Consumo de energía: CAT-1 ofrece soporte para modos de inactividad y reposo, lo que optimiza de manera significativa la eficiencia energética. Esta característica contribuye en gran medida a la prolongación de la vida útil de la batería y a la durabilidad del dispositivo. Esta eficiencia energética resulta especialmente beneficiosa en el caso de dispositivos industriales que se encuentran en lugares de difícil acceso, ya que reduce la necesidad de mantenimiento frecuente y disminuye los costos de propiedad de manera significativa.

No obstante, el CAT-1 presenta ciertas limitaciones. Aunque si bien es más eficiente en cuanto a energía que otros estándares, CAT-1 consume más energía que las tecnologías LPWAN, lo que puede ser un factor importante en aplicaciones de batería limitada. Además, cuando se introdujo CAT-1, para cumplir con los estándares de rendimiento de datos, los módulos celulares integrados en los dispositivos IoT requerían el uso de dos antenas para la recepción del enlace descendente.

Evolución de CAT-1 a CAT-1 Bis

Para abordar algunas de estas limitaciones de CAT-1, se ha desarrollado una versión mejorada conocida como CAT-1 Bis. CAT-1 Bis conserva muchas de las ventajas de CAT-1, pero con un enfoque en la eficiencia energética:

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- Menor consumo de energía: CAT-1 Bis ha sido minuciosamente optimizado para lograr un consumo de energía aún más reducido, lo que lo convierte en la elección ideal para dispositivos con limitaciones de batería, garantizando una mayor autonomía y eficiencia energética.

- Compatibilidad: A menudo, CAT-1 Bis se integra de manera fluida con dispositivos CAT-1 ya existentes, simplificando considerablemente la transición hacia esta tecnología más eficiente.

- Diseño más simplificado: El nuevo estándar CAT-1 Bis ha habilitado la operación de dispositivos CAT-1 con un diseño de antena única. Esto implica que se mantiene el mismo nivel de rendimiento en velocidad de datos y eficiencia energética que el CAT-1 convencional, pero con la ventaja de reducir las dimensiones totales del dispositivo y eliminar costos al prescindir de una antena adicional.

Por lo tanto, CAT-1 Bis es una buena opción para las aplicaciones de IoT con requisitos de tamaño estrictos (por ejemplo: wearables, monitorización sanitaria y diagnóstico de maquinaria de precisión). Un factor de forma más pequeño también puede significar menores costes de producción de los dispositivos.

¿Qué aplicaciones son las mejores para CAT-1?

- Industria 4.0: Gracias a su alto caudal de datos y baja latencia, CAT-1 se ha convertido en una opción popular para sistemas de supervisión de procesos en tiempo real y control remoto de maquinaria en la Industria 4.0, especialmente cuando se necesita transmitir un flujo constante de datos.

- Retail: En el ámbito minorista, la baja latencia de LTE CAT-1 desempeña un papel crucial en aplicaciones como cajeros automáticos, máquinas expendedoras y dispositivos PDAs, permitiendo una verificación rápida de los datos de pago de los clientes. Además, su eficiencia energética lo convierte en una elección destacada para quioscos y máquinas expendedoras.

- Transporte: LTE CAT-1 se despliega de manera habitual en soluciones de cámaras a bordo de vehículos, siendo esencial para la transmisión de datos en tiempo real. También resulta valioso en la recopilación de datos de diagnóstico del vehículo y en la monitorización del estado de activos en tránsito, lo que resulta fundamental para optimizar la logística y la eficiencia en el transporte.

- Seguridad y Control de Acceso: Gracias a su alto rendimiento de datos, CAT-1 es capaz de transmitir secuencias de vídeo de alta calidad, lo que resulta crucial tanto en sistemas de vigilancia en instalaciones municipales como en soluciones de seguridad doméstica que permiten la supervisión remota del hogar.

- Salud: La compatibilidad de CAT-1 con VoLTE lo convierte en la opción predilecta para aplicaciones de salud conectada. Esto incluye la monitorización remota de pacientes y sistemas de alerta médica portátiles, permitiendo a los usuarios comunicarse por voz con un centro de control en caso de emergencia

- Agricultura: En aplicaciones agrícolas, CAT-1 facilita la recopilación y transmisión de datos en tiempo real para la monitorización de cultivos, sistemas de riego automatizados y la gestión de maquinaria agrícola.

¿LTE o LPWAN? Wireless Logic le ayuda a decidir

Si bien CAT-1 y CAT-1 Bis ofrecen ventajas significativas en términos de velocidad y latencia en comparación con LPWAN, la elección entre estas tecnologías dependerá de las necesidades específicas de la aplicación IoT o M2M. Las aplicaciones que requieren mayor velocidad y menor latencia pueden beneficiarse de CAT-1 y CAT-1 Bis, mientras que aquellas que priorizan la eficiencia energética extrema pueden continuar optando por LPWAN. También hay que considerar que los proyectos masivos en NB-IoT y LTE-M estarán muy limitados por las tecnologías de acceso desplegadas en cada país; hay regiones donde solo existe NB-IoT y otras donde solo hay LTE-M. En cambio, las tecnologías CAT-1 y CAT-1 Bis se benefician del despliegue global de LTE y no se ven afectadas por estas restricciones. En la web de Wireless Logic puede encontrar una tabla comparativa entre distintas tecnologías de acceso de red y sus características.

En definitiva, LTE Categoría 1 (CAT-1) y su evolución, CAT-1 Bis, representan alternativas valiosas en el panorama de la conectividad IoT y M2M. Estas tecnologías logran un equilibrio efectivo entre velocidad y eficiencia energética, lo que las convierte en opciones atractivas frente a las redes LPWAN. Cuando se evalúan las necesidades de un proyecto, es muy importante tomar decisiones informadas sobre la tecnología de conectividad más idónea para los dispositivos y aplicaciones IoT o M2M que va a utilizar una empresa u organización.

Si busca una evaluación experta de sus necesidades de conectividad y desea descubrir las opciones M2M más adecuadas para su negocio, no dude en ponerse en contacto con Wireless Logic. Su equipo de profesionales está preparado para ofrecer soluciones personalizadas que aprovechan al máximo el potencial del LTE CAT-1 y CAT-1 Bis para impulsar el éxito de su empresa. (Wireless Logic)

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