Es difícil creer que la palabra "WiFi" se agregó al diccionario Merriam-Webster hace menos de 10 años. Desde entonces, la tecnología ha hecho grandes avances, desde 802.11b, 802.11bg hasta 802.11abgn. De entre todas las opciones de tecnología inalámbrica que existen en la actualidad, esperamos que el WiFi tenga un papel significativo en la evolución de la Internet de la cosas (IoT). El motivo: se conecta directamente con las redes IP, se entiende bien y es omnipresente, y proporciona una gran flexibilidad para muchos casos de uso.
802.11 se ha transformado en diferentes variantes que se pueden adaptar para necesidades de aplicaciones específicas. Para ayudar a enmarcar esta discusión, nos enfocaremos en tres atributos principales donde las normas han evolucionado para satisfacer necesidades específicas del mercado: redes de alto rendimiento, redes de sensor inalámbrico, redes punto a punto. Veremos cada una y cómo evolucionan con la revolución de la IoT.
Redes de alto rendimiento
Estas redes alojan las aplicaciones que están impulsando la necesidad de mayor velocidad. 802.11n rompió la barrera de 100 Mbps cuando se enviaron por primera vez teléfonos inteligentes y tablets. Luego, este año vimos una proliferación de la tecnología 802.11ac que abrió la puerta a la velocidad en gigabits.
802.11ac agregó mayores tasas de datos y más eficiencia con la operación en 5 GHz (que es generalmente un espectro más limpio y menos cargado que 2,4 GHz) y un rendimiento optimizado del tráfico de contenido multimedia. Los dispositivos pueden transmitir y suspenderse más rápido para mejorar el rendimiento de la batería. A partir de eso, los teléfonos inteligentes y las tablets recientemente lanzados habilitan la tecnología 802.11ac que optimiza la experiencia móvil. Los dispositivos que están conectados o tienen mayor capacidad de la batería pueden aprovechar 802.11n 2x2 y tienen dos transceptores montados (2 Tx/2 Rx) para un rendimiento aún mayor. Las computadoras portátiles y los decodificadores son adecuados para dispositivos 802.11ac 2x2.
Además de 802.11ac, Wi-Fi Alliance recientemente ratificó 802.11ad (conocido también como WiGig). WiGig es el responsable de proporcionarle velocidad en Gigabits al WiFi. Esto permite que la transferencia de datos ocurra hasta a una velocidad sorprendente de 7 Gbps. A diferencia de 802.11ac, 802.11ad opera a 60 GHz. Debido a la alta frecuencia, tiene un rango muy corto pero permite un alto rendimiento. Esto hace que sea ideal para transmitir instantáneamente video desde dispositivos portátiles hasta pantallas grandes (piense en la mejor experiencia en su clase en su propia sala) o permitir el acoplamiento inalámbrico. Como 802.11ad es una frecuencia diferente a 802.11ac/11n, ambos se pueden integrar en un solo chip. 802.11ad también construye las bases para transmitir una película en HD completa en solo minutos en lugar de en horas. Esto es de gran interés para los mercados de entretenimiento en el hogar, juegos, automotriz y médico.
Redes de sensores inalámbricos
La red de sensores inalámbricos (WSN) contiene nodos de sensores pequeños que transmiten diferentes tasas de datos bajas. Generalmente, funcionan a batería y envían varias señales a tasas de datos muy bajas a través de la red IP de manera que su estado se puede monitorear remotamente en cualquier parte del mundo. El requisito clave para la WSN son los nodos de potencia baja ya que operan con una batería muy pequeña durante años. Además, se prefiere el rango más largo para que, en un área dada, se pueda operar con una menor cantidad de nodos de comunicación. Se prefieren 802.11b y 802.11g, ya que proporcionan un mayor rango y potencia de la batería. Hay chipsets de 802.11 diseñados para optimizar los consumos de corriente bajos pero también admiten rendimiento muy bajo como 1 Mbps.
Las especificaciones de 802.11 están evolucionando para permitir mayor optimización para las aplicaciones de WSN. 802.11ah está siendo definido para habilitar WiFi en una frecuencia de 900 Mhz. El espectro de frecuencia más baja permite que los productos se comuniquen en un mayor rango. Actualmente, el WiFi se puede lograr en 2,4; 5 y 60 GHz. Al habilitar el WiFi en 900 MHz, se establecen comunicaciones de rango muy alto que reducen la necesidad de la cantidad total de nodos en la red, por lo tanto se reduce el costo. Como ocurre ahora, muchas redes WSN están operando a 900 MHz, pero son protocolos de comunicaciones de propiedad. Si se habilita el WiFi en esta banda, se abriría una gran oportunidad para que los dispositivos se conecten a redes IP de manera más rápida.
Redes punto a punto
Las especificaciones actuales de 802.11 admiten WiFi directo, permitiendo que los dispositivos WiFi se comuniquen entre ellos sin un punto de acceso. Esta función se utiliza ampliamente en muchas aplicaciones de consumidores, como impresoras. Otra aplicación clave de red punto a punto es la comunicación de auto a auto. 802.11p es una modificación aprobada de la norma IEEE 802.11 para agregar acceso inalámbrico en entornos vehiculares (WAVE), un sistema de comunicación vehicular. Las comunicaciones de rango corto dedicadas (DSRC) y los protocolos WAVE de 802.11p se desarrollaron específicamente para el protocolo de comunicación de vehículo a vehículo (V2V) y vehículo a infraestructura (V2I). Se optimiza para enviar mensajes de control y seguridad, incluidas la prevención de colisiones. Este protocolo se diseñó para latencia baja y conexión-desconexión rápida, ya que puede medir la proximidad de un vehículo a otro. El estándar se ratificó hace muchos años, pero no hubo un empuje fuerte para comercializar este protocolo hasta hace poco.
En agosto de 2014, el Departamento de transporte de Estados Unidos lanzó un aviso anticipado sobre los nuevos estándares que regirían las comunicaciones V2V en vehículos más nuevos para habilitar los sistemas de advertencia contra choques. No ha habido una línea de tiempo bien definida para esta orden, pero las pruebas de 802.11p/DSRC han sido continuas durante varios años por fabricantes de autos y 802.11p parece otorgar la promesa de hacer realidad V2V en los próximos años.
Con el exceso de nuevas aplicaciones en muchos de los nuevos mercados verticales con tecnología 802.11, esperamos un gran aumento en los dispositivos conectados incluidos electrodomésticos, máquinas, equipos, automóviles y personas, y así impulsar la revolución de la Internet de las cosas (IoT). Esto presenta una enorme oportunidad para todos los miembros en el ecosistema de los proveedores de hardware, software y soluciones de sistemas.
Acerca de Murata
Murata es el líder mundial en el diseño de módulos de variantes 802.11. La compañía tiene una ventaja única de comercializar las muchas variantes de WiFi que se requieren para apoyar la necesidad de estos principales mercados verticales que se describieron anteriormente. Murata ya suministra a muchos de estos mercados, ahora con una amplia cartera de módulos que incluye 802.11bgn, 802.11abgn, 802.11ac, 802.11ac 2x2, WiFi integrado (con pila integrada), 802.11ad/WiGig y 802.11p. Estos módulos están disponibles a nivel de consumidor, industrial y automotriz para adaptarse a necesidades específicas del mercado.