Amazon ha desarrollado una tecnología inalámbrica de largo alcance, similar a los populares Wi-Fi y Bluetooth, pero centrándose específicamente en tener el mayor alcance posible, algo que actualmente con el Wi-Fi o Bluetooth no ocurre. Amazon Sidewalk nos permitirá conectar una gran cantidad de dispositivos IoT (Internet of Things), y lo hará a una distancia muy alejada del punto de acceso principal. ¿Quieres conocer cómo funciona esta nueva tecnología inalámbrica?
Principales Características de Amazon Sidewalk
Amazon considera que los dispositivos del llamado «Internet of Things» podrían hacer muchas más cosas si tuvieran una mejor conexión inalámbrica. Por ejemplo, podríamos poner sensores de agua en el jardín, e incluso en el buzón de correos de la entrada de nuestro hogar, y que los dispositivos se conecten directamente a un punto de acceso en nuestra casa que les brinden una gran cobertura.
Otros usos que se le podrían dar son por ejemplo las luces del patio, activar el riego automático con un enchufe inteligente, e incluso controlar la luz exterior. Esto es ideal para poder controlar todo lo que ocurra no solo en nuestro hogar, sino también fuera de él. Amazon también ha indicado que los dispositivos IoT que utilicen esta tecnología tendrán un precio bajo, y serán muy fáciles de utilizar.
Banda de frecuencias utilizada
Amazon Sidewalk funciona en la banda de frecuencias de los 900MHz, ideal para tener una cobertura muy amplia, ya que la señal se atenuará muy poco a medida que va atravesando paredes o rebotando por los diferentes materiales hasta su destino. Otro aspecto fundamental de esta banda de frecuencias es la energía, y es que los dispositivos IoT necesitarán muy poca energía para conectarse, por lo que podrían funcionar perfectamente con pequeñas baterías recargables en su interior que durarían meses. Amazon planea publicar este nuevo protocolo de red, donde se indicará cómo se deben programar los dispositivos para que se comuniquen entre sí, y para que los fabricantes de dispositivos IoT y desarrolladores puedan utilizarlo en los nuevos productos.
Velocidad y cobertura
Este nuevo protocolo no está pensado para proporcionar una gran velocidad a los dispositivos IoT, ya que no lo necesitan. Un dispositivo IoT únicamente recibe y envía instrucciones muy básicas, como, por ejemplo, encender o apagar la luz, comprobar si hay agua en la habitación, o correspondencia en el buzón de correos, por lo que no necesitamos tener un gran ancho de banda. La única tarea que puede llevar algo más de tiempo es la actualización del propio firmware de los dispositivos, pero no es crítico debido a que normalmente los firmwares de estos dispositivos tienen un tamaño muy pequeño. Debido a esto, Sidewalk no proporcionará una gran velocidad de manera inalámbrica, pero sí una gran cobertura.
Amazon Sidewalk Mesh
Otra característica muy interesante de este nuevo protocolo de Amazon, es la posibilidad de formar una completa red mallada. De esta forma, si nosotros tenemos un punto de acceso, y nuestros vecinos también, se podrán conectar y comunicar entre ellos, con el objetivo de aumentar la cobertura inalámbrica que proporcionarán a los dispositivos IoT conectados.
Amazon ha comprobado que se puede tener una cobertura con varios puntos de acceso de hasta 500 metros sin ningún problema. Gracias a este Mesh, cuántas más casas utilicen Sidewalk, más cobertura tendremos para los diferentes dispositivos IoT.
Actualmente Amazon ya ha enviado 700 dispositivos de prueba a diferentes hogares en Los Ángeles, para probar los puntos de acceso y los dispositivos IoT que se conectarán a ellos, y el resultado ha sido suficientemente bueno para que este protocolo sea lanzado el próximo año 2020.
Actualmente el único dispositivo que utiliza esta tecnología es una placa de identificación de perro, de tal forma que, si tu mascota se aleja de un perímetro delimitado, automáticamente te enviará una notificación push al smartphone. Esta placa de identificación también la lanzarán el próximo año. Teniendo en cuenta la funcionalidad Mesh de Sidewalk, podremos definir que, si el perro está pasando por la casa de un determinado vecino, automáticamente nos avise al móvil de dicho evento.
¿No existen protocolos para IoT similares a Amazon Sidewalk?
Actualmente existen otros protocolos que también cumplen con las principales características de Amazon Sidewalk: una gran cobertura inalámbrica y un bajo consumo de energía para los dispositivos IoT conectados. Además, estos protocolos no son nuevos, llevan muchos años con nosotros, y son utilizados actualmente por una gran cantidad de fabricantes de dispositivos IoT.
Zigbee
Este protocolo de comunicación inalámbrica está basado en el estándar 802.15.4 de redes inalámbricas de área personal. Su objetivo son las aplicaciones y dispositivos que necesitan comunicarse de manera segura, que tengan una amplia cobertura inalámbrica, y que el consumo de energía sea realmente bajo, ya que está centrado específicamente en IoT.
Otras características de Zigbee son que también incorpora topología de red en malla (Mesh), e incluso su fácil integración, ya que se pueden fabricar nodos con muy poca electrónica. Concretamente, Zigbee permite conectar un máximo de 65535 nodos, distribuidos en redes más pequeñas de 255 nodos. También podríamos utilizar topologías en estrella e incluso en árbol.
Esta tecnología también utiliza una banda de frecuencias «baja», con el objetivo de proporcionar la mejor cobertura posible. Concretamente Zigbee utiliza una frecuencia 868MHz en Europa, y los 915MHz en EEUU, aunque también utiliza 2.4GHz en otros lugares del mundo. No obstante, los principales fabricantes fabrican los dispositivos centrándose en la banda de 2.4GHz, ya que es libre en todo el mundo, y no necesitan desarrollar dispositivos específicos para Europa o EEUU. La distancia de Zigbee llega hasta unos 100 metros aproximadamente. La velocidad máxima de datos alcanza los 250Kbps (en la banda de 2.4GHz), más que suficiente para tareas básicas de los dispositivos IoT, e incluso actualizar el firmware de los equipos no llevaría demasiado tiempo al tener un tamaño pequeño. Si utilizas la banda de 868MHz en Europa, la velocidad ronda los 20Kbps.
Dentro de la tecnología Zigbee tenemos varios subdispositivos. El «coordinador» es el que se encarga de controlar la red y los caminos que deben seguir los dispositivos para conectarse entre ellos. El «router» interconecta los dispositivos separados en la topología de red, es decir, se encarga de enrutar el tráfico entre las redes «pequeñas» de hasta 255 nodos. Este «router» también puede usarse para ejecutar código de usuario. Finalmente tendríamos el «dispositivo final«, que es el dispositivo IoT que se conecta inalámbricamente, y que posee la funcionalidad necesaria para comunicarse con el «router» o directamente con el «coordinador». Debido a esto, es fundamental que, si compramos un dispositivo IoT con Zigbee, deberemos tener una «base» para la comunicación.
Un claro ejemplo de que hoy en día de utiliza Zigbee para diferentes dispositivos domóticos, es el sistema Wi-Fi Mesh TP-Link Deco M9 Plus, el cual incorpora esta tecnología para que conectes fácilmente esta clase de dispositivos IoT, sin necesidad de comprar una «base» adicional.
LoRa
Este protocolo de comunicación inalámbrica también está orientado para el IoT, utilizando la banda de frecuencias de 800 y 900MHz, con el fin de conseguir un muy buen alcance inalámbrico. La cobertura de este protocolo puede llegar entorno a los 2 y 5Km de distancia en áreas urbanas donde hay muchas interferencias, y hasta 15Km en lugares más alejados.
En comparación con Zigbee, este protocolo utiliza aún menos energía. La velocidad de LoRa ronda los 0,3 a 22Kbps con la modulación LoRA, pero llega hasta los 100Kbps utilizando GFSK. La topología de red de LoRa es similar a Zigbee, ya que consta de un «servidor» quien controla los diferentes «gateways», un «gateway» al que están conectados los dispositivos IoT, y finalmente los propios dispositivos IoT. Algunas desventajas de este protocolo son su velocidad, el tamaño de la red de LoRa está limitado, y no es ideal para aplicaciones en tiempo real que requieran una latencia mínima y un jitter cercano a cero.
DECT
La tecnología DECT todos la conocéis porque es un estándar para teléfonos inalámbricos digitales. La mayoría de teléfonos inalámbricos que compramos actualmente, disponen de la tecnología DECT para conectarse con la «base» y poder enviar y recibir llamadas. Este estándar también puede ser utilizado para la transferencia inalámbrica de datos. DECT utiliza una frecuencia en la banda de los 1900MHz en Europa, tiene un alcance de hasta unos 300 metros aproximadamente, y una velocidad de 32Kbps.
El fabricante alemán AVM FRITZ!, lleva utilizando la tecnología DECT en sus routers inalámbricos Wi-Fi muchos años, y no solo en los routers para conectar teléfonos inalámbrico, sino también para conectar dispositivos domóticos, gracias a que tiene una mayor cobertura que el Wi-Fi. Por ejemplo, actualmente podemos encontrarnos con enchufes inteligentes como el AVM FRITZ!DECT 210 y también con el FRITZ!DECT 200, ambos utilizando la tecnología DECT para comunicarse con los routers FRITZ!Box. AVM ha lanzado recientemente nuevos dispositivos para el hogar digital, los cuales también utilizan DECT para sus comunicaciones, y es que este estándar es de bajo consumo, tiene una gran cobertura, y proporciona la velocidad suficiente para todas las tareas que deben realizar esta clase de dispositivos.
NB-IoT y LTE-M
NB-IoT es la propuesta del 3GPP para el Internet of Things. Esta tecnología depende de de las redes 2G,3G, 4G o 5G para proporcionar cobertura inalámbrica a los diferentes dispositivos, y es la respuesta de la 3GPP a los protocolos como Zigbee y LoRa que hemos visto anteriormente. Esta tecnología está centrada en proporcionar cobertura en espacios interiores, a un bajo precio, y extiendo lo máximo posible la autonomía de las baterías de los dispositivos IoT conectados. Las frecuencias utilizadas por NB-IoT son las mismas que cualquier dispositivo móvil, y nos proporcionarán un ancho de banda de unos 200Kbps, más que suficiente para las comunicaciones de los diferentes dispositivos.
LTE-M es muy similar a NB-IoT, pero tiene algunas ventajas, como por ejemplo una mayor velocidad de descarga y subida, pudiendo llegar hasta 1Mbps, pero a cambio, el precio es mayor que los NB-IoT.
Tal y como habéis visto, tenemos actualmente varios estándares para la intercomunicación de los dispositivos IoT, y no ayuda nada tener uno nuevo como Amazon Sidewalk, ya que, lo ideal sería que hubiera solo uno, para que todos los dispositivos fuera compatibles entre sí, y no tener que estar mirando qué tecnología utiliza.
