Rompiendo barreras en el IoT global de
:
Gestionar y superar los retos que plantean las implementaciones globales de IoT 4G/LTE.
Libro blanco: resumen ejecutivo
Breve
Las implementaciones globales de IoT prometen escala y eficiencia, pero en la práctica, los fabricantes se enfrentan a dos obstáculos difíciles de superar: la fragmentación de las frecuencias LTE y las costosas certificaciones específicas de cada región. Con más de 70 bandas LTE en todo el mundo y requisitos variables de los operadores, la conectividad «plug and play» a través de las fronteras no es nada sencilla.
Este informe técnico describe cómo la serie GLOBAL de routers de Robustel resuelve estos retos de forma directa, combinando una amplia cobertura de frecuencias, numerosas certificaciones globales y funciones de software innovadoras, como Smart Reboot y RobustVPN. Al reducir el riesgo, recortar los costes de certificación y simplificar la gestión de flotas, Robustel ayuda a los fabricantes de equipos originales a comercializar más rápidamente los productos conectados y a operarlos con mayor fiabilidad en todo el mundo.
Lo que aprenderás
- Por qué la fragmentación de LTE complica la cobertura global y cómo superarla.
- Las realidades de las certificaciones normativas, de telecomunicaciones y de operadores, y por qué aumentan los costes de implementación.
- Cómo los routers GLOBAL de Robustel están diseñados con una amplia compatibilidad de frecuencias y cobertura de certificación para reducir la complejidad.
- Cómo Smart Reboot garantiza una itinerancia y un tiempo de actividad resilientes, reduciendo las costosas visitas in situ.
- Cómo RobustVPN permite un acceso remoto seguro y de bajo coste a dispositivos a través de cualquier SIM, red o región.
- Cómo el programa de pruebas global de Robustel valida la fiabilidad en todos los continentes, garantizando el rendimiento donde más importa.
Introducción
La mayoría de los fabricantes de equipos originales y fabricantes de maquinaria que venden productos a nivel mundial creen, con bastante razón, que añadir conectividad móvil a sus productos debería ser una tarea relativamente sencilla.
«Compra una tarjeta SIM y un router 4G, conéctalo y listo. ¡Así de sencillo! ¿Verdad?».
No exactamente...
Desgraciadamente, hay dos cuestiones que suponen un gran obstáculo para alcanzar ese objetivo y, a pesar de los numerosos debates en torno al IoT y la estandarización, la fragmentación de las frecuencias 4G y las costosas certificaciones siguen siendo una barrera para muchos.
Problema 1: Fragmentación LTE
«Fragmentación LTE» es una forma compleja de decir que hay muchas frecuencias diferentes que se utilizan en todo el mundo para 4G y muchas de ellas son incompatibles entre sí.
De hecho, si observamos lo difíciles que se han vuelto los despliegues globales, el resultado es bastante sorprendente:
En el momento de redactar este informe, resulta muy difícil dar una cifra definitiva sobre el número de bandas 4G necesarias para proporcionar cobertura de red a todos los operadores en todas las regiones.
La tabla que se muestra aquí se comparte para ayudar a comprender por qué ocurre esto.
Este extracto incluye solo 5 filas de la entrada completa de Wikipedia sobre bandas LTE globales, de un total de 72 bandas enumeradas.
Sin embargo, si se consulta la sección 5.5-1 de «Bandas operativas E-UTRA» en 3GPP TS 36.101 (especificación técnica del organismo regulador de 4G), ¡el recuento total es de 88 bandas!
Sea cual sea la cifra exacta y actual,
más de 70 bandas ilustra una falta total de armonización y evidencia de que la burocracia trabaja directamente en contra de aquellos que quieren implementar el IoT a nivel mundial.
Es posible considerar la tecnología 3G, pero muchos operadores han desactivado o están desactivando sus redes. La tecnología 2G (GPRS) podría ser una opción para aplicaciones de bajo ancho de banda, pero la amenaza de que se suspenda la tecnología 2G en una o varias regiones hace que la perspectiva de implementar la tecnología 2G en 2020 sea bastante arriesgada y poco atractiva.
El efecto de este mosaico de frecuencias en los fabricantes es que el despliegue global resulta caro (los productos universales siempre han sido caros) o complicado (es necesario utilizar un router o módulo 4G «por región»), lo que hace que se necesiten varios productos y que no haya forma de trabajar con una única lista de materiales fija (BOM): cada dispositivo desplegado debe tener un módulo/router específico para garantizar la cobertura.
Problema 2: Certificaciones: obligatorias y del operador
«¡Europa es fácil!»
Esta es una frase que utilizamos a menudo cuando hablamos de despliegues de redes móviles dentro de la Unión Europea. Una buena armonización tanto en frecuencias como en certificación significa que, siempre que un producto móvil cuente con la certificación CE y cumpla los requisitos del «GCF» (véase: https://www.globalcertificationforum.org/), dicho producto se considerará legalmente aceptable para su comercialización Y apto para su uso por parte de los operadores de red de la UE.
El hecho de que sea relativamente «fácil» da a muchos fabricantes con sede en la UE una «falsa sensación de seguridad» y, por lo tanto, dan por sentado que implementar productos fuera de la UE es igual de fácil y está sujeto a los mismos criterios que los implementados en la UE. Aceptar plenamente lo que realmente implica la certificación global suele ser un trago amargo para aquellos que desean ofrecer un servicio conectado y, a menudo, da lugar a un decepcionante cambio de rumbo en una iniciativa empresarial debido a los costes que conlleva.
Certificación/Cumplimiento normativo
Algunos de los ejemplos más famosos de certificación reglamentaria son:
- CE – Norma europea
- FCC – Norma estadounidense
Son obligatorias en términos generales para todos los tipos de productos electrónicos de RF vendidos en el continente correspondiente. Las normas hacen referencia a varias pruebas que deben completarse y solo si las pruebas tienen éxito, los productos pueden ponerse a la venta legalmente.
Algunos países permiten que se haga referencia a FCC o CE dentro de su jurisdicción, pero también hay muchos que insisten en que se cumplan sus propias normas específicas.
El incumplimiento es un problema legal y, en el peor de los casos, puede acarrear penas de prisión para los directores de la empresa, especialmente cuando los productos suponen una amenaza para la salud y la seguridad.
Certificación del sector de las telecomunicaciones
GCF (https://www.globalcertificationforum.org/) y PTCRB (https://www.ptcrb.com/) son organizaciones responsables de certificar que un producto celular
no «romperá» fundamentalmente la red de un operador móvil y es apto para su propósito.
Su ubicación exacta en la jerarquía de obligaciones de los fabricantes queda fuera del alcance de este documento, pero basta con decir que, en última instancia, equivalen a una inversión de tiempo y dinero para cualquiera que desarrolle productos celulares.
Certificación de operadores
A mucha gente le sorprende descubrir que, a pesar de obtener la certificación reglamentaria y de la industria de las telecomunicaciones, puede haber aún más obstáculos que superar antes de que un producto pueda venderse.
La certificación del operador es otro proceso que debe completarse, fundamentalmente para garantizar al operador de red que su dispositivo es apto para funcionar en su red. Ejemplos comunes de este requisito provienen de AT+T y Verizon en los Estados Unidos.
Solo una minoría de operadores exige de forma absoluta que esto se haga, pero suelen ser los más influyentes, por lo que debe tenerse en cuenta como parte de las consideraciones generales de implementación.
La certificación de operadores supone aún más tiempo y dinero.
La solución de Robustel a los retos de la implementación global
La nueva serie de routers «GLOBAL» de Robustel será una de las primeras series de routers LTE con aplicación global del mundo que se ofrecerá a un precio muy competitivo, algo que hasta hace muy poco (en 2020) era imposible de conseguir.
Esta oportunidad ha surgido gracias a la disponibilidad de chipsets/módulos 4G (LTE) «globales» más competitivos y al impulso de Robustel por acelerar la comercialización de un producto tan deseable.
Un router global requiere dos cosas: frecuencias globales y certificaciones globales. Tradicionalmente, ambas cosas han sido costosas de conseguir, lo que ha supuesto una barrera de entrada para la comercialización de este tipo de productos, y los que lo han conseguido deben tener un precio elevado, lo que los pone fuera del alcance de muchas aplicaciones de IoT, especialmente a gran escala.
Mantener varias versiones de un router puede suponer un mayor volumen de existencias, múltiples archivos de configuración y un proceso más complejo para asociar dispositivos con routers, lo que aumenta la posibilidad de que se produzcan errores humanos. Es bastante razonable que los clientes pregunten desde el principio:
«¿No puedo tener simplemente un router 4G que funcione en todas partes?»
Por estas razones, una solución 4G única y asequible es un producto muy atractivo para los fabricantes y OEM globales que desean ofrecer un servicio de «productos conectados», y es precisamente este mercado al que se dirige la serie «GLOBAL» de Robustel.
Los pilares actuales de la oferta de routers GLOBAL de Robustel son los siguientes:
R3000-Global
R1520-Global
Además de contar con un gran número de frecuencias LTE que proporcionan cobertura en todos los continentes, la serie GLOBAL se ha beneficiado de una importante inversión en costosas certificaciones por parte de Robustel, lo que la convierte en la mejor gama de productos certificados disponibles actualmente en su rango de precios.
Su representante de Robustel le proporcionará una lista completa de las certificaciones actuales, pendientes y previstas para los modelos R1520 y R3000. Si un router no cuenta con una certificación específica para un proyecto de un cliente, Robustel se encargará de obtener dicha certificación para que el proyecto pueda llevarse a cabo. Este trámite formaría parte de la negociación general para la adquisición del hardware de Robustel. El equipo de I+D de Robustel cuenta con una amplia experiencia en la obtención de certificaciones globales y estará encantado de ofrecer asesoramiento sobre el tema para encontrar la solución más rentable para un conjunto específico de requisitos del proyecto.
Pruebas globales: Robustel lo ha hecho para que usted no tenga que hacerlo
4G/LTE es un sistema muy complejo en el que conviven numerosas tecnologías para ofrecer una experiencia excelente a la mayoría de los consumidores. Sin embargo, las necesidades de los usuarios industriales son ligeramente diferentes, ya que se conectan principalmente a activos estáticos (¡que nunca pueden desplazarse a una zona con mejor señal!) y requieren un tiempo de actividad lo más cercano posible al 100 %.
En cualquier tecnología nueva pueden surgir problemas iniciales a lo largo de la cadena de suministro (SIM/componentes/firmware) y, partiendo de esta premisa, Robustel se comprometió a enviar un «R3000-GLOBAL» a todo el mundo para medir su rendimiento en condiciones reales y comprobar si presentaba anomalías o comportamientos inesperados.
Régimen de pruebas
El objetivo principal era comprobar el proceso de conexión/registro en la red y la posterior creación de una conexión de datos en diversas ubicaciones.
También sirvió como una oportunidad para probar la capacidad única de «reinicio inteligente» de Robustel, que se describe más adelante en este documento.
En cada ubicación, se encendió el router y se llevó a cabo la rutina de arranque estándar. Se examinó minuciosamente el proceso de selección de red que, en ausencia de una «última red conocida válida», depende de que el router realice un escaneo dinámico de las redes disponibles y, a continuación, elija entre aquellas con una «señal de buena calidad», definida como una intensidad de señal superior a un umbral aceptable. Si varias redes cumplen los criterios, el router elige al azar entre las redes disponibles para compartir/distribuir la carga de conexión entre las redes celulares/células circundantes.
En todas las ubicaciones, el router funcionó según lo esperado, estableciendo conexiones automáticamente en un plazo aceptable con las redes, tal y como se indica a continuación:
|
Ubicación |
Red |
|---|---|
|
Guangzhou, China |
China Unicom |
|
Melbourne, Australia |
Telstra |
|
Brighton, Reino Unido |
Tres Reino Unido |
|
Múnich, Alemania |
Vodafone Alemania |
|
Florida, EE. UU. |
AT&T |
|
Toronto, Canadá |
Campana |
EE. UU.: un caso especial
De especial importancia son las pruebas realizadas en Norteamérica, donde tradicionalmente las dos principales redes han requerido diferentes modelos de routers por razones tecnológicas y políticas.
Por lo general, la elección ha sido entre un router aprobado por Verizon o uno aprobado por AT+T, lo que no es ideal para aquellos que solo desean la mejor cobertura posible, simplicidad logística y fiabilidad. El R3000-GLOBAL, cuando se utiliza con una tarjeta SIM adecuada, puede lograr una conexión 4G en todas las principales redes de EE. UU. de la siguiente manera:
- AT&T
- Verizon
- T-Mobile
- Sprint
Tradicionalmente, Verizon y Sprint utilizaban la tecnología CDMA, que era incompatible con la tecnología celular GSM utilizada por AT+T y T-Mobile.
Con la llegada del 4G, esta incompatibilidad ha desaparecido, ya que todos los operadores han convergido en LTE (4G), lo que significa que una sola tarjeta SIM de itinerancia más un router «GLOBAL» ahora pueden proporcionar acceso a Internet en todos los principales operadores de EE. UU.
Un router 4G rentable que pueda conectarse tanto a AT+T como a Verizon es una solución deseable, ya que muchas organizaciones estadounidenses eligen un operador u otro
y se quedan con ese operador por razones políticas o financieras.
Los fabricantes de equipos originales deben ser capaces de satisfacer estas «preferencias de los clientes» sin imponer una restricción financiera significativa a la solución global, y es precisamente en esto en lo que la serie GLOBAL puede ayudar en Estados Unidos.
Reinicio inteligente y roaming inteligente: la solución única de Robustel a un problema global.
Las tarjetas SIM de itinerancia suelen venderse como una forma de mejorar la fiabilidad en las aplicaciones de IoT, pero hay muchos ejemplos de resultados infructuosos debido a que el router 4G no se conecta a otra red cuando falla la comunicación de datos en la red actual.
Encontrará una explicación detallada sobre este tema en la descripción del producto Smart Roaming, disponible en nuestro informe técnico sobre Smart Roaming.
En resumen, el proceso que utilizan los routers para determinar qué red utilizar (selección automática de red) solo utiliza la intensidad de la señal para determinar una red utilizable, lo que no se corresponde necesariamente con una red que realmente pueda transmitir datos.
Al enviar un mensaje SMS a un router Robustel con el texto «SIM1 SMARTREBOOT», el router eliminará la «última red válida conocida» de la tarjeta SIM y, a continuación, se reiniciará. Esto significa que el router realizará un escaneo y elegirá una red al azar de una lista de redes con la intensidad de señal adecuada según la definición de selección automática de red de 3GPP.
El proyecto Global Test fue una excelente oportunidad para someter a pruebas de estrés a Smart Reboot en diferentes entornos.
En el contexto de los routers desplegados a nivel mundial, un simple mensaje SMS de reinicio inteligente podría marcar la diferencia entre tener que visitar el sitio o no. Un mensaje SMS de 10 céntimos podría ahorrar una visita al sitio en avión de 1000 dólares.
Smart Reboot funcionó según lo previsto en todos los países. A continuación se muestra un ejemplo del uso de las funciones de Smart Reboot mientras el router se encontraba en China. Tenga en cuenta que la secuencia de mensajes SMS se muestra cronológicamente de abajo hacia arriba, con una descripción de cada «acción» en la columna «Nota» situada al lado:
Los problemas de comunicación siempre son una amenaza cuando se trata de sistemas de RF de terceros, pero lo que está en juego es mucho mayor cuando se implementan a nivel mundial y el coste de una visita al sitio puede ascender a miles de dólares. Por eso, la función Smart Reboot de Robustel puede ser una ayuda inestimable a la hora de gestionar un conjunto de routers 4G muy dispersos.
RobustVPN: otra pieza del rompecabezas
Otro reto para los fabricantes de equipos originales que operan a nivel mundial es la cuestión del acceso remoto. Si parte del equipo instalado incluye un ordenador que ejecuta aplicaciones como Teamviewer o Logmein, entonces puede ser relativamente fácil lograr una conexión saliente instantánea con los dispositivos conectados a un router 4G.
Sin embargo, muchos dispositivos IoT no cuentan con el lujo de disponer de paquetes de software tan fáciles de usar para el consumidor (y el hardware asociado para ejecutar sistemas operativos), por lo que es esencial poder conectarse directamente a un dispositivo mediante la dirección IP y el número de puerto TCP, y es aquí donde, muy a menudo, comienzan los problemas.
Por su naturaleza, las redes 4G no facilitan este tipo de conexiones «entrantes», por lo que es necesario encontrar una solución a este problema, conocido a menudo como «problema unidireccional».
La opción más sencilla es acudir a un proveedor de tarjetas SIM que ofrezca una tarjeta SIM con IP fija y un servicio VPN asociado, pero no siempre es posible ni deseable (los contratos de tarjetas SIM pueden ser arriesgados y onerosos) que el fabricante de equipos originales dicte qué tarjetas SIM deben utilizar los clientes finales en cada ubicación.
También existe el problema de que, en algunas regiones, una tarjeta SIM de itinerancia puede resultar prohibitivamente cara, por lo que es necesario utilizar una tarjeta SIM «local» diferente, y aquí es donde el servicio RobustVPN de Robustel puede ser una solución inestimable.
RobustVPN es una innovadora aplicación de la tecnología de túneles VPN basada en la nube que proporciona a los routers Robustel direcciones IP privadas fijas que permiten un fácil acceso remoto desde cualquier parte del mundo.
El servidor alojado en Microsoft Azure de Robustel se encarga de los complicados problemas de configuración que suelen asociarse con OpenVPN, incluyendo el intercambio de certificados y contraseñas.
RobustVPN es totalmente independiente de la tarjeta SIM, lo que significa que se puede utilizar CUALQUIER tarjeta SIM de cualquier proveedor y que el servicio de IP fija se superpone de forma eficaz a esa tarjeta SIM 4G.
RobustVPN también es «independiente del operador», lo que significa que no solo funciona con cualquier tarjeta SIM 4G, sino que también funciona con cualquier conexión a Internet por cable o inalámbrica, lo que ofrece una flexibilidad total cuando el tipo de conexión a Internet disponible en cada sitio puede variar. RobustVPN también se utiliza en conexiones de módem satelital (VSAT) en rutas marítimas globales.
Asóciese con Robustel: lleve su aplicación IoT al mercado global
Las implementaciones globales de IoT son un reto, pero no tienen por qué ser prohibitivas. Robustel ha invertido en certificaciones, pruebas de campo y funciones avanzadas que hacen que la conectividad mundial sea práctica y rentable. Asóciese hoy mismo con nuestros expertos para simplificar su estrategia de implementación, reducir los riesgos y acelerar el tiempo de comercialización con soluciones de IoT que funcionan en cualquier parte del mundo.
Asociarse con Robustel en su estrategia global le ofrece:
- Experiencia en frecuencias globales: la serie de routers GLOBAL de Robustel está diseñada para gestionar el fragmentado mundo de las bandas 4G LTE, lo que garantiza una conectividad perfecta entre regiones sin la complejidad ni el coste que supone disponer de múltiples referencias de dispositivos.
- Certificado en todo el mundo: gracias a una importante inversión en certificaciones globales, Robustel elimina una barrera importante para la entrada en el mercado, proporcionando a los fabricantes de equipos originales productos asequibles y certificados a nivel mundial que están listos para su implementación en cualquier lugar.
- Reducción de riesgos probada: desde el reinicio inteligente hasta las pruebas de estrés en el mundo real en todos los continentes, Robustel ha creado medidas de seguridad que reducen el tiempo de inactividad, evitan costosas visitas in situ y eliminan los riesgos de los lanzamientos globales.
- Acceso remoto seguro: las avanzadas herramientas de VPN y gestión remota de Robustel simplifican la conectividad con dispositivos en cualquier parte del mundo, lo que reduce los costes de asistencia técnica y hace que la implementación global del IoT sea práctica y sostenible.