Comparación entre red celular y UNB
para aplicaciones de alumbrado público inteligente
Dado que las ciudades planean implementar proyectos de alumbrado público inteligente, elegir la red de comunicación adecuada es una decisión importante.
Este artículo ofrece una comparación técnica y comercial del uso IoT celular Banda ultra estrecha (UNB) redes de comunicación. Su objetivo es proporcionar a los municipios y corporaciones de la ciudad la información necesaria para tomar una decisión informada sobre qué red de comunicación elegir para sus próximos proyectos de alumbrado público inteligente.
¿Cómo funcionan las luces de calle inteligentes basadas en celulares?
A controlador de alumbrado público inteligente basados en IoT celular se conecta a internet via local red de telecomunicaciones. Aquí, el controlador utiliza una señal 2G/ 3G/ 4G/ 5G (técnicamente denominada LTE CAT 1, LTE CAT M1, NB-IoT, GSM, EGPRS y/o EDGE). Esto es similar a cómo un teléfono móvil típico, un cajero automático, un semáforo o un medidor inteligente se conectan a Internet. No hay necesidad de una puerta de enlace local.
¿Cómo funcionan las luces de calle inteligentes basadas en UNB?
UNB significa banda ultra estrecha. El controlador de farolas basado en UNB utiliza frecuencias de radio sin licencia (863 - 870 MHz / 910 - 923.5 MHz) para comunicarse con una puerta de enlace UNB central. Los Gateways actúan como concentrador central para conectar los controladores de lámparas basados en UNB a Internet.
Celular vs UNB
Una comparación técnica y comercial detallada
Tipo de red
UNB
- UNB es una red privada que puede intercambiar pequeños paquetes de datos entre puertas de enlace UNB privadas y los dispositivos. El alcance de la puerta de enlace al dispositivo puede ser de 500 m a 16 km, dependiendo de la potencia de la antena.
- Las puertas de enlace UNB pueden conectarse entre 100 y 3000 dispositivos.
- Sin embargo, las puertas de enlace UNB a menudo se consideran como un único punto de falla. Toda la red se cae cuando falla una puerta de enlace.
IoT celular
- La red de comunicación celular a menudo se denomina comunicación IoT (internet de las cosas) cuando la utilizan dispositivos inteligentes.
- La red IoT celular puede intercambiar cantidades de datos de medianas a muy altas en tiempo real entre las torres de telefonía celular locales y los dispositivos.
- Las opciones incluyen: LTE CAT M1, NB-IoT, LTE CAT 1 (4G) o GSM/EGPRS (2G/ 3G). El dispositivo selecciona la red más adecuada en función de la disponibilidad de los operadores de telecomunicaciones locales.
Aplicaciones de mercado
UNB
- UNB ofrece ancho de banda bajo a medio, latencia baja a media
- Lo proporcionan algunas empresas privadas para Smart Lighting y algunas soluciones propietarias
- La red UNB no fue aceptada por la alianza Global Telecom (3GPP) y se eliminó del estándar celular. Y, por lo tanto, un número limitado de dispositivos opera en la red UNB, principalmente de compañías privadas limitadas.
- La red de comunicaciones de la UNB utiliza un espectro de frecuencias gratuito, sin licencia y sin regular (863 – 870 MHz / 910 – 923.5 MHz). Y, por lo tanto, la frecuencia de 868 MHz/ 910 MHz es utilizada por muchos fabricantes de equipos de bajo costo, desde juguetes para niños hasta drones.
- Sin embargo, las puertas de enlace UNB se consideran un único punto de falla. Y la vulnerabilidad de seguridad se considera un inconveniente importante para su uso en aplicaciones de infraestructura pública crítica. Por lo tanto, no existe el uso de la red UNB en infraestructura pública como semáforos, CCTV y cajeros automáticos.
IoT celular
- Cellular IoT ofrece ancho de banda medio/muy alto, baja latencia (comunicación bidireccional rápida)
- Esta topología de red puede admitir todas las aplicaciones de mercado de tipo LoRA/UNB, así como aplicaciones que necesitan comunicación en tiempo real, como cajeros automáticos, semáforos, cámaras de seguridad, sistemas de estacionamiento público, iluminación inteligente y otros. Smart City aplicaciones.
- Varias millones los dispositivos funcionan en la red celular hoy.
- Todos los teléfonos móviles del mundo utilizan Cellular IoT.
Espectro sin licencia versus espectro con licencia (regulado)
UNB
- UNB trabaja en espectro sin licencia (868 - 869.6 MHz o 910 - 923.5 MHz). Este es un ancho de banda de frecuencia libre y no regulado.
- Dado que 868 MHz/ 915 MHz son espectros de frecuencia gratuitos, sin licencia y sin regulación, muchos equipos de bajo costo, desde juguetes para niños hasta drones, operan en estas bandas de frecuencia.
- Las posibilidades de interferencia y bloqueo en el espectro sin licencia (perturbación en la comunicación por radio debido a múltiples aplicaciones que utilizan el espectro) son significativamente mayores.
- No hay garantía de que este espectro sin licencia pueda operar después de 2028.
- Debido a su fácil vulnerabilidad a las violaciones de seguridad, muchos países exigen la aprobación formal de la Autoridad Reguladora Nacional de Telecomunicaciones (TRA) para usar UNB para cualquier proyecto relacionado con la infraestructura pública.
IoT celular
- Los operadores de telecomunicaciones locales compran el espectro con licencia para operar las redes celulares locales (las licencias son administradas por 3GPP alianza global y otorgada por el gobierno nacional)
- Todas las conexiones se comprueban, verifican y solo entonces se les permite unirse a la red
- Los operadores locales de telecomunicaciones gestionan activamente las redes, a menudo con disponibilidad de servicio 24 horas al día, 7 días a la semana, manteniendo así una alta fiabilidad.
Calidad de servicio y SLA
UNB
- UNB es una red propietaria. Solo un par de empresas privadas pueden suministrar una puerta de enlace UNB.
- En caso de que un municipio quiera administrar su red UNB, entonces su organización de TI debe cuidar el SLA y la disponibilidad de la red.
- El municipio necesita personal capacitado para el mantenimiento de la red, respaldo de emergencia, personal capacitado para la restauración de la red, seguridad de la red, etc. Esto es principalmente para gestionar escenarios de falla, si se usa UNB en infraestructura crítica pública
IoT celular
- El operador de telecomunicaciones local proporciona la asignación de recursos garantizada necesaria para la calidad de servicio (QoS) administrada, el tiempo de actividad suele llegar al 99,99 %.
- Los operadores locales de telecomunicaciones ofrecen diferentes acuerdos de nivel de servicio (SLA), que incluyen garantías de disponibilidad para las diferentes topologías de red.
- NB-IoT y LTE-CATM1 utilizan espectro con licencia 3G, 4G y 5G de los operadores de telecomunicaciones y, por lo tanto, todos los SLA y las garantías de disponibilidad son aplicables para esta topología de red.
- En otras palabras, el municipio no tiene que preocuparse por la gestión de la red (igual que la red para telefonía móvil)
Estándar
UNB
- UNB es ofrecido por una empresa privada. No ha sido adoptado por los grandes Operadores de Telecomunicaciones. El operador de telecomunicaciones no puede brindar soporte si hay algún problema en una red privada de este tipo.
IoT celular
- Todos los grandes operadores de telecomunicaciones internacionales han decidido implementar Gato LTE M1/ NB-IoT a gran escala. El lanzamiento está completo en muchos países del mundo.
- LTE CAT 1 y GSM/ EGPRS son redes de comunicación estándar para teléfonos móviles y están disponibles en todo el mundo
Seguridad
UNB
- UNB es una red propietaria privada. Cualquier brecha de seguridad en la red solo puede ser resuelta por la empresa privada que suministró el equipo de hardware.
- Los espectros de frecuencia de 868 MHz/ 915 MHz utilizados por UNB son gratuitos, sin licencia ni regulación y, por lo tanto, la infraestructura crítica pública, como semáforos, cámaras de seguridad y cajeros automáticos, nunca consideran usar UNB.
- Las puertas de enlace UNB, por diseño, a menudo se consideran un único punto de falla. Dichos Gateways de dominio público son vulnerables a violaciones de seguridad. Si una puerta de enlace no funciona, miles de dispositivos se vuelven inalcanzables.
IoT celular
- Sólida seguridad de red basada en estándares globales 3GPP
- Sigue siendo un estándar global con los más altos niveles de seguridad (con actualizaciones continuas) hoy en día en la industria.
- La infraestructura crítica pública, como los semáforos, las cámaras de seguridad y los cajeros automáticos, dependen de la red IoT celular para el funcionamiento diario.
Actualizaciones remotas de software y seguridad
UNB
- La red UNB puede admitir OTA según el tamaño de la red.
- Sin embargo, dicha OTA puede llevar tiempo. Esto puede variar desde varias horas hasta varias semanas, según el tamaño y la distancia de la red.
- Tanto la puerta de enlace UNB como los dispositivos UNB deben estar continuamente en línea para que dicha actualización OTA funcione
IoT celular
- Debido a la disponibilidad de un buen ancho de banda y velocidad, los controladores basados en la red celular (repartidos por la ciudad o el pueblo) se pueden actualizar de forma totalmente automática en cuestión de minutos.
Complejidad de instalación
UNB
- Las farolas basadas en la red UNB necesitan múltiples Gateways
- Esto requiere un diseño de red detallado (por ejemplo, cuántos Gateways se necesitan, dónde instalarlos, si hay una línea de sitio, etc.). Esto también requiere conocimientos y experiencia específicos del equipo de instalación.
- El proceso de intervención, en caso de falla del Gateway, también debe estar bien documentado/planificado
IoT celular
- La red celular ofrece una instalación gratuita de puerta de enlace física
- Controladores (p. ej. NEMA or zhaga controlador) se puede 'hacer clic' en la parte superior de la luminaria, y se conectarán automáticamente al Sistema de gestión de iluminación central (LMS) a través de una red de comunicación celular local
Costos de conectividad
UNB
- Similar a LoRA, la red UNB a menudo se comercializa como una red "gratuita". Sin embargo, lamentablemente esto no es cierto.
- Si el municipio instala la red UNB en la ciudad, entonces es personalmente responsable de administrar, monitorear y mantener la red. El personal y los recursos deben ser reclutados y capacitados para administrar los Gateways.
IoT celular
- Los costos de la conectividad celular M2M/IoT fueron una de las principales barreras para la adopción de aplicaciones de alumbrado público inteligente. Sin embargo, este costo se ha reducido significativamente en los últimos cinco años.
- Hoy en día, varios MVNO y operadores de telecomunicaciones locales ofrecen conectividad a un precio de entre 15 y 20 dólares estadounidenses durante 10 años por dispositivo controlador. En otras palabras, no hay que pagar cuotas de suscripción mensuales.
- Este es un excelente nuevo desarrollo en la industria. Por lo tanto, un número creciente de aplicaciones de ciudades inteligentes, incluyendo proyectos de alumbrado público inteligente, han comenzado a utilizar la red IoT celular.
Conclusión
Ambos IoT celular y UNB tienen sus propios méritos al considerar la aplicación de alumbrado público inteligente.
Pros y contras de UNB para alumbrado público inteligente
La red de comunicación de UNB utiliza un espectro de frecuencias sin licencia ni regulación (863 – 870 MHz / 910 – 923.5 MHz). Es de uso gratuito. Ofrece una cobertura más amplia. Cada puerta de enlace puede admitir de 100 a 3000 dispositivos. Y, por lo tanto, la frecuencia de 868 MHz/ 910 MHz es utilizada por muchos fabricantes de equipos de bajo costo, desde juguetes para niños hasta drones.
Sin embargo, las puertas de enlace UNB se consideran un único punto de falla. Además, el ancho de banda limitado y la vulnerabilidad de la seguridad se consideran un inconveniente importante para su uso en aplicaciones de infraestructura pública crítica. Por lo tanto, no existe el uso de la red UNB en infraestructura pública como semáforos, CCTV y cajeros automáticos. Las ciudades pueden considerar el uso de la red UNB para la aplicación de alumbrado público inteligente debido a su bajo costo, sin embargo, los aspectos de seguridad deben investigarse y documentarse completamente.
Pros y contras de IoT celular para alumbrado público inteligente
IoT celular La red es utilizada por miles de millones de dispositivos en la actualidad. Gestionado por mundial estandarización y alianzas de seguridad, Cellular IoT ofrece uno de los más altos EN LINEA estándar disponible en la actualidad. La conectividad celular es utilizada por consumidores (relojes inteligentes, teléfonos móviles), profesionales (medidores inteligentes, máquinas industriales), así como por infraestructura crítica pública (redes de energía, semáforos, bombas de agua, cajeros automáticos, circuito cerrado de televisión).
En el pasado, una de las principales barreras del uso de Cellular IoT era el costo de propiedad, ya que requiere una tarjeta sim/esim por controlador. Sin embargo, este costo se ha reducido significativamente durante los últimos 5 a 8 años. Hoy en día, varios MVNO y operadores de telecomunicaciones locales ofrecen conexión de IoT celular a un precio de entre 15 y 20 dólares estadounidenses con una cobertura todo incluido durante 10 años. Eso significa, US $ 1.5 - $ 2 por conectividad con todo incluido durante un año. Además, el municipio no necesita preocuparse por la planificación de la red o el mantenimiento de los Gateways locales durante varios años.
Por lo tanto, observamos que un número cada vez mayor de pueblos y ciudades en todo el mundo están adoptando IoT celular para su proyectos de alumbrado público inteligente. Investigación muestra que esto tendencia continuará.
¿Tiene preguntas?
Farolas inteligentes claramente ofrecen muchos ventajas. Se ha convertido en un estándar de facto en muchas instalaciones nuevas de alumbrado público LED en todo el mundo. Esperamos que este artículo le haya brindado información técnica y comercial al momento de elegir entre UNB y Cellular IoT para aplicaciones de alumbrado público inteligente y ciudades inteligentes.
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