LPWAN (red de área extensa de bajo consumo)

Definición de LPWAN

Las redes de área extensa de bajo consumo (LPWAN) son una clase de tecnologías de comunicación inalámbrica optimizadas para un bajo consumo, una amplia cobertura y una larga duración de la batería. ¿Qué significa LPWAN? Es el acrónimo de Low Power Wide Area Network, un tipo de red diseñada específicamente para permitir la conectividad de dispositivos que necesitan transmitir pequeñas cantidades de datos a largas distancias, normalmente en el contexto de aplicaciones del Internet de las Cosas (IoT). Las tecnologías LPWAN ofrecen soluciones de comunicación para dispositivos que requieren una mayor duración de la batería y operan en lugares de difícil acceso.

La principal ventaja de la LPWAN es su capacidad para soportar un gran número de dispositivos de bajo coste y baja potencia en amplias zonas. La LPWAN opera en bandas de frecuencia sin licencia, lo que la hace más asequible que las tecnologías celulares tradicionales. Estas redes admiten velocidades de datos bajas, lo que resulta ideal para aplicaciones IoT en las que los dispositivos transmiten pequeños paquetes de datos a intervalos intermitentes, por ejemplo, en aplicaciones como la vigilancia medioambiental, la agricultura inteligente, el seguimiento de activos y la medición de servicios públicos.

Las tecnologías LPWAN, como Sigfox, NB-IoT (Narrowband IoT), y LoRa, ofrecen diferentes características y capacidades, pero todas se centran en minimizar el consumo de energía al tiempo que maximizan la cobertura. El bajo consumo de energía de LPWAN permite a los dispositivos IoT funcionar durante años sin necesidad de cambiar la batería, lo que la convierte en una solución muy atractiva para aplicaciones que implican el despliegue generalizado de sensores y otros dispositivos inteligentes.

Otra ventaja significativa de la WAN de bajo consumo es su mayor alcance, que puede llegar a decenas de kilómetros según el entorno y la tecnología específica que se utilice. Esto convierte a la LPWAN en una excelente opción para conectar dispositivos en zonas rurales o urbanas donde la cobertura de red convencional puede ser inadecuada o prohibitivamente cara. Al ofrecer comunicación de largo alcance con un consumo mínimo de energía, LPWAN permite redes IoT más extensas y fiables, impulsando la innovación en diversos sectores.

LPWAN frente a LoRaWAN

Cuando se habla de LPWAN frente a LoRaWAN®, es importante entender que LPWAN es un término general que engloba múltiples tipos de redes de área extensa de baja potencia, mientras que LoRaWAN es una implementación específica de LPWAN. LoRaWAN, que es una especificación de marca registrada de la LoRa Alliance®, es una de las tecnologías LPWAN más populares, desarrollada específicamente para aprovechar la técnica de modulación única conocida como LoRa (Long Range), para proporcionar una comunicación robusta a grandes distancias con un consumo mínimo de energía.

• Alcance y arquitectura: LPWAN describe una categoría más amplia de tecnologías de red que se centran en proporcionar comunicaciones de bajo consumo y largo alcance. Algunos ejemplos de tecnologías LPWAN son Sigfox, NB-IoT y LoRaWAN. LoRaWAN se refiere específicamente al protocolo de red que define cómo los dispositivos habilitados para LoRa se comunican con las pasarelas y gestionan la transmisión de datos, lo que lo convierte en un subconjunto distinto dentro de la categoría LPWAN.
• Uso del espectro: LoRaWAN, al igual que otras tecnologías LPWAN, opera en las bandas de frecuencia ISM (Industrial, Scientific, and Medical) sin licencia, lo que significa que no requiere costosos derechos de licencia. Esto la convierte en una opción atractiva para el despliegue de redes privadas, especialmente en sectores como la agricultura, la logística y las ciudades inteligentes. Por el contrario, otras tecnologías LPWAN, como NB-IoT, pueden operar en bandas celulares con licencia, lo que puede ofrecer mayor fiabilidad y calidad de servicio (QoS), pero puede implicar costes más elevados.
• Arquitectura de red: La arquitectura de red también varía entre tecnologías LPWAN como NB-IoT y LoRaWAN. NB-IoT funciona dentro de la infraestructura celular existente, lo que le permite beneficiarse de una fiabilidad y seguridad de nivel celular. LoRaWAN, por su parte, utiliza una topología en estrella, en la que varias pasarelas se conectan a un servidor de red central. Esta arquitectura descentralizada es altamente escalable y permite un despliegue rentable en zonas donde la cobertura celular puede ser escasa o inexistente.
• Casos de uso: LoRaWAN es idónea para aplicaciones en las que el bajo coste, la duración prolongada de la batería y la amplia cobertura son primordiales. Algunos ejemplos son la agricultura inteligente, la vigilancia medioambiental y la medición de servicios públicos, donde la capacidad de desplegar sensores alimentados por baterías en zonas remotas sin mantenimiento frecuente es fundamental. NB-IoT, como otro ejemplo de LPWAN, puede ser más adecuada para aplicaciones que requieren una mayor fiabilidad, como la medición inteligente en zonas urbanas densamente pobladas o aplicaciones en las que la integración con redes celulares proporciona ventajas adicionales.

Otra diferencia entre LPWAN y LoRaWAN es el tipo de espectro utilizado. LoRaWAN, al igual que otras tecnologías LPWAN, opera en las bandas de frecuencia ISM (Industrial, Scientific, and Medical) sin licencia, lo que significa que no requiere costosos derechos de licencia. Esto la convierte en una opción atractiva para el despliegue de redes privadas, especialmente en sectores como la agricultura, la logística y las ciudades inteligentes. Por el contrario, otras tecnologías LPWAN, como NB-IoT, pueden operar en bandas celulares con licencia, lo que puede ofrecer mayor fiabilidad y calidad de servicio (QoS), pero puede implicar costes más elevados.

La arquitectura de red también varía entre tecnologías LPWAN como NB-IoT y LoRaWAN. NB-IoT funciona dentro de la infraestructura celular existente, lo que le permite beneficiarse de una fiabilidad y seguridad de nivel celular. LoRaWAN, por su parte, utiliza una topología en estrella, en la que varias pasarelas se conectan a un servidor de red central. Esta arquitectura descentralizada es altamente escalable y permite un despliegue rentable en zonas donde la cobertura celular puede ser escasa o inexistente.

En cuanto a los casos de uso, LoRaWAN es idónea para aplicaciones en las que el bajo coste, la mayor duración de la batería y la amplia cobertura son primordiales. Ejemplos de casos de uso de LoRaWAN son la agricultura inteligente, la vigilancia del medio ambiente y la medición de servicios públicos, donde la capacidad de desplegar sensores alimentados por baterías en zonas remotas sin mantenimiento frecuente es fundamental. NB-IoT, como otro ejemplo de LPWAN, puede ser más adecuada para aplicaciones que requieren una mayor fiabilidad, como la medición inteligente en zonas urbanas densamente pobladas o aplicaciones en las que la integración con redes celulares aporta ventajas adicionales.

En última instancia, la comparación entre LPWAN y LoRaWAN ilustra que, si bien todas las redes LoRaWAN son LPWAN, no todas las LPWAN son LoRaWAN. Las tecnologías LPWAN facilitan la conectividad generalizada en IoT al ofrecer opciones de comunicación de largo alcance y bajo consumo que admiten diversos casos de uso. LoRaWAN, como una de las principales implementaciones de LPWAN, aprovecha sus ventajas únicas para ofrecer una solución flexible y rentable para una amplia gama de aplicaciones IoT , lo que la convierte en un actor clave en la expansión de la infraestructura conectada.