IoE y las redes inalámbricas

Mucho se habla de Internet of Everything (IoE), la evolución de Internet en la que se interconectan personas, objetos, procesos y datos. Pero más allá de las posibilidades y realidades que se abren están los desafíos técnicos.
Dar base tecnológica a esta nueva Internet requiere el ajuste de muchos elementos: desarrollo de sistemas de sensores y aplicaciones, transporte, procesamiento y almacenamiento de grandes volúmenes de datos, conectividad, seguridad, etc. Por eso hay tecnologías de networking que adquieren nuevo relieve, como es el caso de RFID, IPv6, seguridad y conectividad inalámbrica. Esto significa adecuación de tecnologías a nuevos usos, y entrenamiento y capación para incorporar los conocimientos y habilidades necesarios para implementarlas y gestionarlas.

Tecnologías de conectividad inalámbrica
En este post quiero centrarme en las tecnologías de conectividad inalámbrica disponibles.
Un elemento clave de IoE es el despliegue de redes de sensores (WSN - Wireless Sensor Networks) para la recolección de información en línea que luego ha de ser procesada para generar reportes o impactar en procesos automatizados. 
Estas redes de sensores mayoritariamente utilizan conectividad inalámbrica para enviar los datos hacia los puntos de procesamiento. Para esto en la actualidad se utilizan diferentes tecnologías y esa multiplicidad constituye un problema. 
Las tecnologías actualmente desplegadas con este propósito son IEEE 802.15.4 (LR-WPAN), Zigbee, 6LoWPAN, Bluetooth (802.15.1), WiFi (IEEE 802.11) o soluciones propietarias. También se utilizan soluciones móviles como GPRS o EDGE.
Esta variedad de tecnologías se debe a la búsqueda en cada caso una solución adecuada para lograr la conectividad necesaria pero también genera la necesidad de una estandarización que permita cubrir los diferentes requerimientos y reducir los costos.
Una de las tendencias en el proceso de estandarización es la adopción de soluciones 4G como UMTS y LTE, y la proyección a 5G.

¿IEEE 802.11 no es una solución?
La aprobación de 802.11ac introdujo una tecnología inalámbrica de bajo costo y alto ancho de banda. Sin embargo aún tiene limitaciones importantes en función de los requerimientos del despliegue de WSN: No está adaptada a las necesidades de ahorro de consumo de energía de los sensores, y por otra parte, al operar sobre la banda de 5 GHz su radio de cobertura es limitado y requiere de nodos intermedios con una arquitectura compleja para asegurar la cobertura de superficies extensas.
Sin embargo, desde el año 2010 se está trabajando en el desarrollo de un nuevo estándar: 802.11ah que debería dar respuesta a estas limitaciones:

• Opera en la banda de 900 MHz que es una banda no-licenciada con poca congestión y mucho mayor penetración (alcance).
• Se estima un alcance de hasta 1000 metros en exteriores.
• Permitirá la asociación de más de 8.000 dispositivos a un único access point (las tecnologías actualmente en uso permiten hasta 256 asociaciones).
• Se está trabajando sobre tasas de transmisión de al menos 100 Kbps (las redes de sensores no requieren mucho ancho de banda).
• Está preparado para topologías de un único salto.
• Tiene un consumo de energía muy bajo.
• Es además una solución de bajo costo.

De esta forma se espera superar las limitaciones actuales de las redes 802.11 para el desarrollo de WSN. Si bien la comisión responsable aún está trabajando en un borrador, se espera contar con una versión utilizable para el año 2016.

Enlaces

• Artículo en Wikipedia
• Página del Grupo de Tareas IEEE 802.11ah