O Passado, Presente e Futuro de LPWAN

Baixa potência, redes de longa distância ( LPWAN ) tornou-se uma “grande coisa” na Internet das Coisas nos últimos anos. Este é um termo amplo para uma variedade de tecnologias usadas para conectar sensores e controladores à Internet sem o uso de Wi-Fi tradicional ou celular.

O movimento LPWAN moderno começou com Sigfox, e então LoRa entrou em cena. Agora, as operadoras de celular estão oferecendo suas próprias opções de conectividade de dispositivo IoT via LTE Cat-M e NB-IOT.

Os aplicativos de monitoramento já existem há várias décadas, mas o título e a sigla para uma rede remota de baixa potência (LPWAN) foram criados para descrever uma parte do mercado de Internet das Coisas (IoT) e máquina a máquina (M2M) . Mas, embora a nomenclatura desse tipo de rede seja nova, a ideia por trás dela não é.

Neste artigo, veremos alguns aplicativos de monitoramento que chamaram a atenção para o espaço, consideraremos onde a indústria está agora e veremos o que esperamos para o futuro.

História da LPWAN

No final da década de 1980 e no início da década de 1990, havia topologias e arquiteturas de rede semelhantes, mas não eram chamadas de LPWANs. Eles são os precursores desse movimento.
AlarmNet , por exemplo, era análogo ao que você vê no espaço LPWAN hoje. Foi construído por ADEMCO (Alarm Device Manufacturing Company), que era um dos principais fabricantes de painéis e sistemas de alarme. A ADEMCO construiu uma rede de 900 MHz para monitorar os painéis de alarme. Ele estava na banda de 928 MHz e, como enviava pequenas quantidades de dados, foi projetado com taxas de dados baixas. As redes AlarmNet operam em 18 áreas importantes nos EUA e cobrem cerca de 65% da população urbana. A empresa agora é propriedade da Honeywell.

Em pouco tempo, as redes de celular reconheceram que podiam mover dados tão bem quanto voz - e, no final da década de 1990, nasceu o 2G. Assim que se tornaram disponíveis ao público, muitos painéis de alarme e sistemas semelhantes migraram para uma rede celular para aproveitar a cobertura onipresente e os custos de hardware muito baixos como resultado do alto volume de módulos sendo feitos.

ARDIS - que foi criado especificamente para aplicativos somente de dados - teve uma história semelhante. Era uma rede de longa distância sem fio de propriedade da Motorola na década de 1980. Era uma rede de velocidade relativamente baixa usada principalmente para automação de vendas, rastreamento de frota, e-mail e outros processos de transações online e mensagens. Foi absorvido pela American Mobile, que pegou as bases de clientes da ARDIS e as migrou para a tecnologia posterior.

Reemergência de LPWANs

Algumas coisas levaram ao recente ressurgimento das tecnologias LPWAN . Em primeiro lugar, à medida que mais e mais coisas estão conectadas à Internet, as pessoas estão começando a olhar para dispositivos de baixo custo e poucos dados. Isso é útil para uma lista completa de aplicações, desde sensores ambientais até monitoramento de óleo e gás. Muito desse interesse revigorado foi liderado pela SIGFOX. A SIGFOX, que começou em 2009, construiu a primeira rede LPWA moderna na França e seus € 100 milhões deixaram todos na indústria (especialmente na Europa) entusiasmados com o uso de dispositivos LPWAN. Isso aconteceu em um momento em que a tecnologia de rádio estava se tornando mais barata e as ferramentas para integrar aplicativos estavam se tornando mais fáceis de usar.

Conforme novos conjuntos de ferramentas e plataformas começaram a surgir, ficou mais fácil construir e integrar dados de dispositivos remotos em aplicativos. Muitas tecnologias recentes se parecem com as redes acionadas por sensores que vimos no passado, mas uma das principais diferenças é a integração online disponível recentemente. Essa integração permite insights de monitoramento em tempo real, o que impulsionou os LPWANs.

Hoje, o SIGFOX, Ingenu (anteriormente OnRamp), membros da LoRa Alliance e outros, estão todos criando tecnologias LPWAN. Esses grandes jogadores de tecnologia estão tentando construir relacionamentos com provedores de soluções o mais rápido possível para garantir que as melhores soluções estejam em suas redes. LPWANs estão explorando casos de uso nos principais mercados, como rastreamento de ativos, gerenciamento de edifícios, cidades inteligentes, agricultura inteligente e muito mais.

O futuro do LPWAN

Por mais que acreditemos nos benefícios e possibilidades dos LPWANs, também entendemos que muitos desafios críticos e fatores de risco ainda estão por vir.

Um dos principais riscos para os LPWANs são o LTE-M e o NB-IOT, que são padrões de celular promovidos por várias empresas estabelecidas no setor, como a Qualcomm e a Nokia. Grandes operadoras como AT&T e Verizon irão atualizar o software celular em suas redes e implantar esse tipo de rede com o toque de um switch. Reenquadrando as frequências GSM para voz em uso hoje - e sem a necessidade de nenhum hardware adicional - as empresas de telefonia celular podem atender a aplicativos de banda estreita.

Além do mais, eles podem fazer isso com um ponto de preço alcançável muito semelhante, se assim o desejarem. Muito provavelmente, as empresas de celular comercializarão o LTE-M para grandes empresas que usam os provedores de celular para dados móveis e serviços de voz. Como os provedores de celular estão ganhando US $ 100 milhões em contratos de aparelhos, eles têm a oportunidade de oferecer serviços de dados de baixo custo por centavos de dólar. Se e quando eles decidirem fazê-lo, terão a oportunidade de roubar uma fatia dramática do mercado.

Mas isso não significa que as empresas no espaço LPWAN estão condenadas - significa apenas que precisam pensar no futuro sobre novas estratégias. Idealmente, eles devem tentar fornecer mais valor do que apenas o transporte de dados. Se os membros da LoRa Alliance e clientes da SIGFOX puderem apresentar aplicativos muito direcionados, eles não serão substituídos pelas oportunidades LTE-M.

Em conclusão

É importante compreender as aplicações muito reais para redes de longa distância de baixa potência. Os números são enormes - há bilhões de dispositivos conectados (e crescendo). Esta tecnologia não será substituída tão cedo e é bastante prejudicial em muitos aspectos.

Embora o LTE-M possa acabar capturando uma grande parte dos contratos de dados de ponta, as redes de área ampla baseadas em sensores serão capazes de andar nas costas de LoRaWAN e SIGFOX e atender a bilhões de contratos de médio e baixo custo. Essas oportunidades podem ter um grande impacto em nosso mundo - desde ajudar a alimentar a população global, a reduzir a quantidade de água consumida, a reduzir o consumo de energia e muito mais. LPWANs capacitam aplicativos muito reais, porque permitem que as empresas obtenham dados de redes de sensores e tomem decisões mais eficientes sobre como utilizar os recursos.

Nota do editor:esta postagem foi publicada originalmente em dezembro de 2015 e foi reformulada e atualizada para precisão e abrangência.