La migración hacia las conexiones IoT basadas en las redes 4G se está acelerando, así como las más recientes 5G, gracias al progresivo apagado de las redes 2G y 3G y a las mayores posibilidades que ofrecen tanto 4G como, sobre todo, 5G. En aplicaciones clave como telemedicina, Industria 4.0 mejorada o coches conectados, donde la fiabilidad, la baja latencia y la alta velocidad es clave, los dispositivos IoT basados en redes 5G serán básicos. Huawei prevé nada menos que 100.000 millones de conexiones IoT móviles a finales de esta década, como reveló en el IOT Summit.
El 30 de junio, Huawei hizo una presentación del futuro que prevé para los dispositivos IoT, y especialmente gracias al despliegue de las redes 5G, en el Mobile IoT Summit 2021, un encuentro que patrocinaba dentro del MWC de Barcelona. La compañía destacó la gran evolución que tendrá IoT en esta década, con aplicaciones muy mejoradas a nivel industrial y de experiencias personales, debido a 5G y a la futura y programada evolución de las redes móviles. La presentación estuvo a cargo de Koby Levy, director de IoT y transformación digital en Huawei Technologies España, que precisó que “NB-IoT está creciendo a un ritmo acelerado y la adopción de 5G en la industria está haciendo sólidos progresos”.
China se está centrando en NB-IoT, aseguró Levy. Y puso como ejemplos a la operadora China Telecom, que el pasado mayo tenía más de cien millones de conexiones NB-IoT, entre ellos más de 30 millones de contadores de agua y gas, y una cobertura nacional del 97,84%. También citó a China Mobile, que cuenta con más de 400.000 estaciones base NB-IoT y aplicaciones que integran el módulo NB-IoT, la tarjeta SIM, el dispositivo y la plataforma, para mayor facilidad de los usuarios potenciales.
La era 5G está aquí, con los casos de negocio innovadores y viables que propiciarán los dispositivos IoT masivos, y con un foco creciente en la industria inteligente 4.0
El año pasado ya estaba previsto que cesara el crecimiento de NB-IoT sobre redes 2G y 3G y se pasara progresivamente a utilizar las redes 4G y 5G. El apagado de las redes 2G y 3G, superior incluso a lo previsto en China, ha provocado una migración aún más rápida hacia 4G de los dispositivos IoT y las nuevas aplicaciones están basadas ya en 4G y, también cada vez más, en 5G.
NB-IoT, conforme con 4G y 5G
El pleno soporte de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) en su reunión del 9 de julio de 2020 en el que se reconocía oficialmente a la tecnología NB-IoT como estándar 5G del 3GPP, como también pasó en 2017 con aprobación de NB-IoT dentro de 4G, ha supuesto un fuerte espaldarazo al predominio de la tecnología Nb-IoT sobre redes 4G y 5G, recalcó el directivo de Huawei. La compañía, como se ve en la imagen inferior, apoya fuertemente la evolución de Mobile IoT en las redes 5G.
Desde la Release 14 del 3GPP, las especificaciones NB-IoT sobre LTE mejoran claramente las posibilidades de las conexiones máquina a máquina (M2M) sobre redes 2G. Como se ve en los gráficos de la imagen inferior de la presentación, NB-IoT sobre LTE logra una velocidad de transmisión de más de 100 kilobits por segundo y una velocidad, en movilidad, de 120 kilómetros por hora. La capacidad es además ocho veces superior y el ahorro de energía del orden del 60%, asegura Huawei.
A la derecha de la imagen superior se ven las aplicaciones más utilizadas con NB-IoT, que con las redes LTE han mejorado. Se trata de aplicaciones muy conocidas, de las que se habla desde los inicios del término “internet de las cosas”, hace más de una década, y que ha hecho fortuna con las siglas IoT. Los contadores inteligentes de gas, agua y electricidad, que permiten la lectura a distancia en los intervalos deseados, son una de las aplicaciones más usuales, como también todo tipo de detectores, sea de humo, fuego o fugas de agua y gas.
La mayoría de aplicaciones IoT, incluso las NB-IoT 5G, no serán muy sofisticadas: el 60% se harán en bandas bajas y a baja velocidad, otro 30% a velocidad media y banda más ancha y el 10% restante a alta velocidad y fiabilidad y baja latencia
En las ciudades, también tienen gran aplicación, como en los sistemas de iluminación, aparcamiento o semáforos públicos. Algunos de estos sistemas son simples detectores de presencia que se encienden y apagan al cabo de un rato, pero otros son mucho más sofisticados. Otras aplicaciones más sofisticadas implican el rastreo en tiempo real o su inclusión en determinados bienes de consumo, sean frigoríficos, bicicletas o sensores de apertura de puertas. Incluso, en termómetros infrarrojos que miden la temperatura de una persona a distancia, como medida anti-Covid como muestra la imagen superior, entre otras aplicaciones.
China hace muchos años que está implantando centenares de millones de dispositivos NB-IoT en estas aplicaciones, mucho más que en cualquier otro país. Esto le ha permitido construir un amplio ecosistema que abarca desde el diseño y la fabricación de módulos y componentes NB-IoT a gran escala, con gran experiencia en el diseño y gestión de multitud de aplicaciones de forma sencilla para sus usuarios.
Más de la mitad de los módulos IoT vendidos en China, el 54%, fueron del tipo NB-IoT el año pasado, según Counterpoint, frente al 6% en el resto del mundo. La proporción de módulos que funcionan con 3G es muy baja en China, el 2%, frente al 8% en el resto del mundo, como se ve en el gráfico inferior. El resto del mundo utiliza un 17% de módulos LPWA dual mode y LTE-M, cuando China virtualmente no utiliza. En las otras categorías, como LTE-Cat 1, en el resto del mundo se utilizan mucho más. El 1% de los módulos IoT ya empleaban 5G el año pasado. Los módulos IoT que se emplean ahora en China es, por tanto, muy diferente que en otras partes del mundo, tanto por tecnología como en cantidad.
China, aseguró el directivo de Huawei, seguirá centrándose en las aplicaciones masivas NB-IoT, con gran cuota de mercado pero menor crecimiento futuro, como los contadores inteligentes, pero su foco principal en los próximos años serán las aplicaciones con elevado crecimiento y gran cuota de mercado, como las industriales o telemáticas.
Crece el uso de LTE-M, y también sobre 5G
Todas las aplicaciones, de todos modos, crecerán a buen ritmo, también las basadas en LTE-M, como indica el gráfico inferior de la izquierda de Quectel mostrado por Huawei, en el que se superarán este año los 100 millones de conexiones, frente a un número relativamente irrisorio el año pasado, doblándose previsiblemente el año que viene y rozando los 300 millones en 2023. Los sistemas de pago inteligente y la economía compartida serán los casos más relevantes, como se aprecia en la imagen de la presentación de Huawei.
En la actualidad, añadió Levy, los casos de uso y aplicaciones IoT basadas en 5G están aún en sus inicios, pero son las que tienen mayor potencial de crecimiento, especialmente en valor, con la industria 5G como principal prioridad. Los casos de uso de banda ancha móvil mejorada (eMBB), comunicaciones masivas entre máquinas (mMTC) y ultra baja latencia (URLLC) serán claves para el desarrollo de la IIOT, la IoT industrial en los próximos años, como muestra la imagen inferior de la presentación de Huawei.
La dirección de desarrollo de estas aplicaciones basadas en 5G es la mostrada en la imagen inferior. Primero se empezará por las aplicaciones IoT que sacan mayor partido de la banda ancha móvil mejorada (eMBB), después en las comunicaciones masivas máquina a máquina (mMTC) y posteriormente en las comunicaciones de muy baja latencia (URLLC), aunque ello no quiere decir que ya se hayan empezado a aplicar las tres y que las de un tipo estén más avanzadas que otro, porque las direcciones de desarrollo de las comunicaciones son múltiples y en todas direcciones.
En cualquier caso, “la adopción de 5G en la industria IoT está haciendo sólidos progresos”, como se ve en la imagen de más abajo, añadió el directivo, y está creciendo a ritmos sin parangón. Como se ve en el gráfico, los contratos entre aplicaciones verticales de la industria y operadores en 5G son de 3.000 millones de yuan, unos 400 millones de euros.
Hacia 2025, con el desarrollo de las redes 5G mejoradas, o 5,5G en la denominación de Huawei, se pasará de las conexiones de “Internet de cualquier cosa” a las conexiones de “Internet inteligente de cualquier cosa”, con la utilización de espectro inferior a los 100 GHz.
La gran mayoría de las aplicaciones IoT, incluso las basadas en NB-IoT 5G, no serán muy sofisticadas ni a muy alta velocidad. Se calcula que el 60% de las futuras conexiones 5G NB-IoT se harán en las bandas bajas del espectro radioeléctrico y a baja velocidad, con aplicaciones como contadores y ciudades inteligentes, agricultura, logística o rastreo.
Otro 30% serán a velocidad media y banda más ancha, bajo NB-IoT o LTE-Cat 1, con aplicaciones como seguimiento de bicicletas y motos eléctricas, máquinas expendedoras o dispositivos en los vehículos.
El 10% restante de casos serán los de alta velocidad, alta fiabilidad y baja latencia, basados en las redes 5G NR de ultra ancho de banda, y con aplicaciones en telemedicina, industria, coches conectados o 5G muy enfocado a los negocios que, a pesar de su menor número, serán cruciales para la sociedad.
En síntesis, concluyó la presentación, “la era 5G está aquí, impulsada en esta década por los casos de negocio innovadores y viables que propiciarán los dispositivos IoT masivos, con un foco creciente en la industria inteligente 4.0”. Se pasará, calcula Huawei, de los cerca de 1.900 millones de conexiones IoT con licencia que había el año pasado a 100.000 millones de conexiones a finales de la década.
Hay indicios de que China está en el camino de lograr una parte de esta visión. La gran incógnita, aunque el directivo de Huawei no la formuló, es si el resto del mundo, y principalmente Europa, seguirá la misma trayectoria ascendente y hacia 2025 se alineará con China, en el desarrollo de IoT en este caso.