Desbloqueando la mejor red por sitio:
Robustel Smart Roaming: la próxima generación de conectividad IoT global
Libro blanco: resumen ejecutivo
Breve
Las tarjetas SIM de itinerancia se han promocionado durante mucho tiempo como la solución a las conexiones GSM poco fiables en implementaciones de IoT y M2M. Sin embargo, en la práctica solo resuelven parte del problema. La selección de la red depende del hardware y el firmware, no de la tarjeta SIM, lo que significa que los dispositivos pueden quedarse «atascados» en redes deficientes o defectuosas a pesar de la disponibilidad de tarjetas SIM multired.
La tecnología Smart Roaming de Robustel va más allá. Comprueba continuamente no solo la intensidad de la señal, sino también la conectividad real de los datos mediante tiempos de ping y tasas de finalización. Cuando una conexión falla o cae por debajo de la calidad definida, Smart Roaming cambia automáticamente el router a una red con mejor rendimiento.
Este enfoque proactivo ofrece una fiabilidad de nivel empresarial para aplicaciones de IoT en las que el tiempo de inactividad es inaceptable, lo que elimina las costosas visitas in situ y garantiza un tiempo de actividad cercano al 100 % para los dispositivos conectados.
Lo que aprenderás
- Las limitaciones de las tarjetas SIM de red única y de itinerancia dirigida, y por qué las tarjetas SIM sin dirección por sí solas no son suficientes para el IoT de misión crítica.
- Cómo funciona la selección automática de red (3GPP 23.122) y por qué a menudo falla en las aplicaciones de IoT.
- Por qué el mito de la «señal más potente» es engañoso y cómo afecta al tiempo de actividad en el mundo real.
- Cómo Smart Roaming añade inteligencia combinando comprobaciones de estado, pruebas de ping y cambio manual de red.
- Opciones de implementación: instalación de Smart Roaming a través del RobustOS App Centre o preconfiguración a escala para una implementación sin intervención.
Introducción
SMART roaming es una nueva tecnología disponible exclusivamente en los routers Robustel para aumentar la fiabilidad de la conexión GSM hasta los niveles exigidos por los proveedores de soluciones IoT y M2M.
Las tarjetas SIM multired (también conocidas como tarjetas SIM de itinerancia) se han propuesto a menudo como la solución a las comunicaciones GSM intermitentes, pero esto es solo una parte de la historia, una historia que rara vez comprenden o explican completamente quienes venden estos productos.
El problema
En principio, las tarjetas SIM de itinerancia que dan acceso a todas las redes 2G, 3G y 4G en cualquier país parecen una gran solución a las limitaciones de conectarse a Internet móvil a través de un solo operador de red (la cobertura limitada y la posible congestión intermitente son los principales problemas). Sin embargo, esto es solo una parte del problema.
La selección de la red es una función del hardware, NO de la tarjeta SIM, por lo que, aunque una tarjeta SIM de itinerancia parece una buena idea en principio, es posible utilizar una tarjeta SIM multired y, aun así, encontrarse con que su dispositivo (router/módem) no cambia a una red alternativa cuando se pierde la conectividad.
Los detalles completos del proceso que rige la «selección de red» se describen en la norma 3GPP TS 3GPP 23.122, que se puede descargar en https://portal.3gpp.org/. Esto ayudará a explicar al lector más técnico todos los detalles y limitaciones de la selección automática de red.
La solución
Todos los routers Robustel compatibles con «SMART Roaming» pueden configurarse para comprobar si se produce una pérdida de comunicaciones de datos móviles en la red actual y obligarse a cambiar a una red alternativa en un breve periodo de tiempo. Esto puede ahorrar el coste de las visitas in situ y proporciona la tranquilidad de saber que se ha implementado la metodología de comunicaciones «de máxima fiabilidad» para los dispositivos conectados antes de desplegar un gran número de dispositivos conectados a la red móvil.
SMART Roaming comprueba no solo la intensidad de la señal, sino también los «tiempos de ping» y la «finalización del ping» para obtener una imagen más completa de la conexión actual. Si la comprobación de estado falla, el router evaluará dinámicamente la calidad de las redes alternativas y cambiará a la siguiente mejor si se pierde la comunicación o esta es de «baja calidad».
Tipos de SIM
En primer lugar, es necesario comprender los tipos fundamentales de SIM que se comercializan para aplicaciones M2M/IoT:
Tarjeta SIM de red única
Estas tarjetas SIM proporcionan cobertura en una sola red, normalmente en un solo país. Esto significa que si no hay cobertura en la red concreta en el lugar de instalación (especialmente si se trata de un edificio), las comunicaciones no funcionarán. Además, si la implementación es multinacional, es necesario acordar muchos contratos de tarjetas SIM diferentes para distintos territorios, lo que resulta logísticamente difícil y prácticamente imposible de gestionar a gran escala.
La solución tradicional propuesta para estos problemas ha sido ofrecer una tarjeta SIM de itinerancia o «multired», que suelen ofrecer agregadores como Jersey Telecom, Tele2, Telenor, KPN, Vodafone, Telefónica y otros.
Lo que la mayoría de la gente no sabe es que no todas las tarjetas SIM de roaming son iguales.
Tarjeta SIM con roaming controlado
Este tipo de SIM «puede» acceder a múltiples redes por país, pero favorecerá una red específica o un subconjunto de redes en beneficio comercial del operador móvil. La mayoría de las veces, la orientación no se implementa en beneficio de unas comunicaciones fiables, sino para abaratar el sistema mediante el uso de redes «preferidas». Esto suele ser lo contrario de lo que desean los proveedores de servicios/sistemas de IoT, que necesitan un tiempo de actividad de la red lo más cercano posible al 100 %.
La gestión del roaming es un tema complejo que no se trata en este documento. La solución principal y más sencilla es seleccionar una tarjeta SIM de roaming «sin gestión» de buena calidad, aunque una combinación inteligente de planes de roaming gestionados puede ayudar a lograr los resultados comerciales deseados.
Tarjeta SIM sin control de itinerancia
A medida que las desventajas del roaming dirigido se han hecho más evidentes en el mercado, algunos proveedores de servicios móviles han comenzado a ofrecer y promover tarjetas SIM de roaming «no dirigidas». Esto significa que la tarjeta SIM no tiene listas de redes preferidas incorporadas y no sufre el control del operador a nivel de red. Básicamente, una tarjeta SIM de itinerancia no dirigida es un lienzo en blanco que simplemente proporciona acceso a las redes cuando es necesario, sin «cargar los dados». Podría decirse que este es el punto de partida más recomendable para cualquier aplicación M2M/IoT en la que el tiempo de actividad y la fiabilidad sean fundamentales.
Proceso de selección de red
Uno de los conceptos más malinterpretados en torno a las tarjetas SIM de itinerancia es el de la selección de red.
Contrariamente a lo que se ha dicho a mucha gente, las tarjetas SIM no desempeñan un papel activo en la selección de la red (excepto aquellas que utilizan aplicaciones del kit de herramientas SIM para lograr tales objetivos, pero esto no es habitual). La elección de una red adecuada es una función del hardware y/o de cómo se le indica al hardware que se comporte mediante el firmware asociado (generalmente a través de comandos AT).
Hay dos tipos fundamentales de selección de red:
Selección automática de red
Este proceso se define mediante un conjunto de reglas en TS 3GPP 23.122, tal y como se detalla a continuación:
«El MS (dispositivo celular) selecciona e intenta registrarse en otras combinaciones de PLMN/tecnología de acceso, si están disponibles y son admisibles, en el siguiente orden:
- ya sea el HPLMN (si la lista EHPLMN no está presente o está vacía) o el EHPLMN de mayor prioridad que esté disponible (si la lista EHPLMN está presente);
- cada combinación de PLMN/tecnología de acceso en el archivo de datos «Selector PLMN controlado por el usuario con tecnología de acceso» de la tarjeta SIM (por orden de prioridad);
- cada combinación de PLMN/tecnología de acceso en el archivo de datos «Selector PLMN controlado por el operador con tecnología de acceso» de la SIM (por orden de prioridad);
- otras combinaciones de PLMN/tecnología de acceso con señal recibida de alta calidad en orden aleatorio;
- otras combinaciones de PLMN/tecnología de acceso en orden decreciente de calidad de señal.
Estas reglas de selección de red se definieron originalmente hace muchos años y no utilizan la capacidad de las comunicaciones TCP/IP para funcionar como indicador de una red utilizable. Esto significa que el dispositivo celular podría estar en una red con buena intensidad de señal, pero debido a otras razones no hay capacidad para transmitir datos. Esto es extremadamente indeseable para cualquier proveedor de servicios IoT/M2M.
Otro punto crítico es que, antes de este proceso de selección, el hardware siempre intentará utilizar la «última red conocida válida» o RPLMN (PLMN registrada), lo que significa que ni siquiera un reinicio garantiza que un sistema desconectado vuelva a funcionar. El concepto RPLMN podría significar que un router sigue conectándose a una red sin comunicaciones de datos operativas debido a fallos en el proceso de selección automática de redes. El efecto neto de esto es, sencillamente, la pérdida de las comunicaciones de datos.
Este punto tan oscuro suele pasar desapercibido y tiene importantes implicaciones para quienes esperan que todo «funcione sin más» cuando se utiliza una tarjeta SIM de itinerancia con selección automática de red.
El proceso de selección automática de red no tiene en cuenta las comunicaciones con conmutación de paquetes, por lo que una aplicación que detecta una buena intensidad de señal pero no puede comunicarse con un servidor en Internet permanecerá en un estado sin conectividad y no se recuperará automáticamente.
Para evitar este problema, se requiere cierta lógica complementaria en el firmware del dispositivo.
Es precisamente este problema fundamental el que la aplicación «SMART Roaming» de Robustel pretende resolver utilizando la simplicidad de la selección automática de red, pero complementándola con comprobaciones de estado y el uso de la selección manual de red para garantizar la máxima fiabilidad posible.
El mito de la señal más fuerte
Cada vez es más habitual escuchar la siguiente afirmación o similares por parte de los proveedores de tarjetas SIM sin control de itinerancia, especialmente por parte de sus departamentos de ventas y marketing:
«Esta tarjeta SIM se conectará a la red más potente, por lo que es mucho más fiable que otras tarjetas SIM».
Como se demuestra en este documento, el proceso de selección de la red es, lamentablemente, más complicado que esta simple frase y es claramente erróneo por las siguientes razones.
- Las tarjetas SIM no se conectan activamente a nada. Tampoco toman decisiones sobre la selección de la red por sí mismas, ya que esta es una función del módulo celular/enrutador que ha sido codificado para seguir el proceso TS 3GPP 23.122. Las tarjetas SIM son, en realidad, solo un repositorio de archivos.
- En la figura 2.0 anterior, el paso (iv) indica claramente que las redes se seleccionan «al azar», y no por orden de intensidad de señal. Hay una razón muy buena para este diseño. Si todos los dispositivos se conectaran siempre a la mejor señal según el RSSI, la probabilidad de saturación sería mayor que si los dispositivos en itinerancia eligieran al azar entre todas las células disponibles, siempre que tuvieran una intensidad de señal buena («alta calidad»).
Selección manual de red
En comparación, la selección manual de red es relativamente muy sencilla en comparación con la selección automática de red. Un dispositivo puede solicitar conectividad en una red específica y, siempre que la tarjeta SIM o el proveedor permitan el registro para los servicios adecuados, se establece la conexión.
En este punto, sería razonable preguntarse:
«¿Por qué no todas las aplicaciones M2M utilizan la selección manual de red?»
La falta de comprensión por parte de los fabricantes de hardware, junto con un nivel relativamente alto de riesgo y complejidad en el proceso de desarrollo de dichas subrutinas, hace que muchos se muestren reacios a añadir ese «toque final» a sus productos conectados.
La función «SMART Roaming» de Robustel supera las limitaciones de la selección automática de red para permitir que los dispositivos IoT celulares que requieren un alto tiempo de actividad se conecten con confianza.
Asóciese con Robustel: garantice su tiempo de actividad
La conectividad poco fiable es el coste oculto de las implementaciones de IoT, pero no tiene por qué ser así. La tecnología Smart Roaming de Robustel transforma las tarjetas SIM multired en conexiones verdaderamente resistentes, respaldadas por hardware de nivel empresarial y experiencia global. Asóciese hoy mismo con Robustel para eliminar el tiempo de inactividad, reducir los costes de asistencia técnica y proporcionar a sus dispositivos IoT la conectividad fiable que se merecen.
