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5G Americas Tecnologías celulares para habilitar la Internet de las Cosas Julio de 2016

Índice

Resumen ejecutivo ............................................................................................................................................... 4

1 Introducción ....................................................................................................................................................... 5

2.1 Evolución de M2M a IoT ......................................................................................................................... 8

2.2 Motivaciones clave del mercado IoT ....................................................................................................... 9

2.3 Tamaño y previsiones sobre el mercado IoT ......................................................................................... 11

2.4 Ejemplo de mercado IoT para los Estados Unidos ................................................................................. 14

3 Industrias verticales y casos de uso de la IoT ............................................................................................... 16

3.1 Listado de requisitos comunes para las comunicaciones tipo máquina (MTC) del 3GPP......................... 19

3.2 Panorama de casos de uso MTC/IoT .................................................................................................... 21

3.2.1 Automotor .......................................................................................................................... 21

3.2.2 Gestión de flotas ................................................................................................................ 24

3.2.3 Wearables .......................................................................................................................... 26

3.2.4 Otras aplicaciones de IoT verticales por celular .................................................................. 28

4 Arquitectura funcional característica y Protocolos de uso común en IoT...................................................... 29

4.1 Arquitectura funcional ........................................................................................................................... 29

4.1.1 Dispositivo / Portal .............................................................................................................. 29

4.1.2 Red de acceso ................................................................................................................... 29

4.1.3 Red central móvil ................................................................................................................ 30

4.1.4 Plataforma de conectividad................................................................................................. 30

4.1.5 Plataforma de aplicaciones ................................................................................................. 31

4.1.6 Consideraciones adicionales relativas a la red .................................................................... 31

4.2 Protocolos de uso común en IoT........................................................................................................... 32

4.2.1 Categorización de protocolos IoT........................................................................................ 32

4.2.2 Protocolos IoT: usos actuales y futuros en el contexto de IoT ............................................. 33

4.2.3 Desafíos del protocolo IoT .................................................................................................. 34

4.2.4 Protocolos IoT emergentes varios....................................................................................... 35

4.3 Seguridad en IoT ................................................................................................................................. 35


4.3.1 Formas de asegurar la infraestructura IoT de una compañía ............................................... 36

4.3.2 Recomendaciones .............................................................................................................. 37

5 Avances en LTE para comunicaciones tipo máquina ..................................................................................... 37

5.1 Resumen de funcionalidades MTC LTE-Advanced ................................................................................ 37

5.2 Aplicación de funcionalidades LTE MTC y NB-IoT para los principales casos de uso ............................. 40

5.3 Innovaciones de diseño de bajo costo para dispositivos MTC y NB-IoT basados en LTE ........................ 42

5.3.1 Atributos de bajo costo para EUs de categoría 0................................................................. 43

5.3.2 Atributos de bajo costo para EUs de categoría M1 .............................................................. 45

5.3.3 Atributos de bajo costo para EUs de la categoría NB1 ........................................................ 47

5.4 Innovaciones en el manejo de la energía para implementaciones de dispositivos MTC y NB-IoT LTE ..... 50

5.5 Sinopsis de funcionalidades clave para dispositivos de las categorías 0, 1, M1 y NB1 ............................ 52

5.6 Evolución del soporte MTC E IoT LTE para radio acceso de 5G ............................................................ 53

6 Habilitación de la comunicación IoT ............................................................................................................... 55

6.1 Descubrimiento de datos, servicios y aplicaciones mediante motores de búsqueda................................ 55

6.2 Interrelación entre IoT y redes sociales ................................................................................................. 56

6.3 Comunicaciones basadas en políticas IoT............................................................................................. 58

7 Desarrollo de normas IoT ................................................................................................................................ 59

7.1 Proyecto de asociación para la tercera generación (3GPP) ................................................................... 59

7.2 Alianza Móvil Abierta (OMA) ................................................................................................................. 62

7.2.1 Protocolo OMA de comunicación máquina-a-máquina ligera ............................................... 62

7.2.2 Interfaz OMA M2M ............................................................................................................. 62

7.2.3 Administración de dispositivos OMA ................................................................................... 63

7.3 Asociación GSM (GSMA) ..................................................................................................................... 64

7.4 OneM2M .............................................................................................................................................. 64

7.5 Tecnologías emergentes ...................................................................................................................... 66

8 IoT en América Latina ...................................................................................................................................... 68

Principales Aspectos Regulatorios ..................................................................................................................... 68

Identificación de usuarios ............................................................................................................... 69

Adopción de IPv6 ........................................................................................................................... 70


Privacidad de los datos ................................................................................................................... 70

Espectro radioeléctrico ................................................................................................................... 71

Roaming ......................................................................................................................................... 73

Impuestos ....................................................................................................................................... 73

Desafíos regulatorios para IoT en América Latina .............................................................................................. 73

Casos de estudio en América Latina .................................................................................................................. 75

Tendencias de IoT en América Latina ................................................................................................................ 76

Fortalezas ...................................................................................................................................... 76

Oportunidades ................................................................................................................................ 77

Debilidades .................................................................................................................................... 78

Amenazas ...................................................................................................................................... 78

Recomendaciones de Política Pública ............................................................................................................... 78

9 Conclusión ....................................................................................................................................................... 80

Apéndice A: Guía para crear una estrategia IoT efectiva para proveedores y empresas de soluciones de

comunicación ..................................................................................................................................................... 83

Encontrar el modelo de negocios apropiado....................................................................................................... 83

Implicancias tecnológicas .................................................................................................................................. 84

Brindar seguridad a los servicios IoT y a los activos de la información ................................................................ 85

Plataformas de administración ........................................................................................................................... 85

Apéndice B: lista de siglas ................................................................................................................................. 87

Agradecimientos ................................................................................................................................................. 91

5G Americas Tecnologías celulares para habilitar la Internet de las Cosas Julio de 2016 4

RESUMEN EJECUTIVO

Este White Paper presenta las consideraciones clave para el desarrollo de una solución de Internet de las

Cosas Celular (CIoT, por su sigla en inglés). La IoT es una red de objetos físicos, máquinas, personas y

dispositivos para habilitar la conectividad y las comunicaciones que permitan intercambiar datos entre

aplicaciones y servicios inteligentes. Los dispositivos consisten en smartphones, tabletas, productos

electrónicos de consumo, vehículos, motores y sensores con capacidad de comunicaciones por IoT. Una

gran cantidad de análisis y predicciones de mercado indican que el campo de la IoT traerá una revolución

de impresionantes oportunidades de crecimiento con millones de nuevos dispositivos de punto extremo y

portal (GW), infraestructuras de red innovadoras y nuevos conjuntos de protocolos / tecnologías de

habilitación y atrapantes aplicaciones.

Las tecnologías inalámbricas para celular han encontrado terreno firme y un enorme potencial como

habilitadoras clave de la IoT en la actualidad debido a su conectividad ubicua. Las optimizaciones e

innovaciones tecnológicas continuas y en permanente crecimiento de las tecnologías celulares prometen

ser las metodologías de acceso fundacionales más importantes para habilitar una miríada de aplicaciones

con la IoT.

Los principales desafíos que afectan a las tecnologías celulares son los requisitos de que estas sean

seguras, flexibles, de bajo consumo de energía y sencillas de provisionar, administrar y escalar al tiempo

que entregan robustez y latencias aceptables en su desempeño. La tecnología LTE-Advanced y sus

nuevas optimizaciones en evolución son el motor económico clave para el crecimiento de la conectividad

celular de 4G que brinda funcionalidades necesarias para dar soporte a una gama de aplicaciones para

IoT de alta y baja performance y costos optimizados.

Sin embargo, los expertos y analistas de la industria de la CIoT esencialmente enfrentan varios

interrogantes: ¿cuáles son las motivaciones de mercado clave para la IoT? ¿Cuáles son los tamaños de

mercado para las aplicaciones verticales específicas? ¿Cómo puede aprovecharse la IoT en los casos de

uso identificados? ¿Cuál es una estrategia de IoT efectiva para una empresa? ¿Cuál es la mejor

arquitectura de extremo a extremo para una solución IoT? ¿Qué tecnologías deben considerarse para un

determinado dominio al diseñar un sistema IoT? ¿Cómo puede monetizarse una solución de IoT? ¿Cuáles

son las normas que definen los despliegues de IoT?

Este trabajo analiza los aspectos esenciales que abarcan el desarrollo de los casos de uso de la IoT

específicamente habilitados por tecnologías celulares que incluyen motivaciones de Mercado IoT y el

marco técnico integral para los casos de uso de la IoT / Comunicaciones tipo Máquina (MTC) para el

celular. Además, el trabajo brinda información detallada sobre las optimizaciones emergentes de la

tecnología LTE que habilitan la IoT junto con un panorama de las nuevas funcionalidades MTC enfocadas

en los dispositivos de las Categorías 0, 1, M1 y NB1. También se reseñan las innovaciones en diseño de

bajo costo y administración de energía, y se aborda la evolución de MTC LTE para acceso por

radiocomunicaciones de 5G.

Se describen diversas aplicaciones verticales para IoT con énfasis en la conectividad celular y un sistema

de IoT con arquitectura funcional integral que incluye los siguientes detalles de protocolo, entre otros:

Protocolos de Administración del Dispositivo para administrar los dispositivos de punto extremo y

los portales IoT tales como Open Mobile Alliance-Device Management (OMA-DM), Informe

Técnico 069 (TR-069) y Light-Weight Machine-To-Machine (LWM2M)


Protocolos de transporte de datos al nivel de las aplicaciones tales como http, webSockets,

Constrained Application Protocol (CoAP), IP6 Low Power Wireless Personal Area Network

(6LoWPAN), Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) y extensiones IoT Extensible

Messaging and Presence Protocol (XMPP).

Protocolos para la encriptación de vínculos como Transport Layer Security (TLS) y Datagram

Transport Layer Security (DTLS)

También se detallan las siguientes soluciones de habilitación para la monetización de las soluciones IoT:

Descubrimiento de datos, servicios y aplicaciones vía motores de búsqueda web

Interacción de solución particular de IoT con redes sociales

Comunicación IoT impulsada por política

El estudio destaca los esfuerzos clave en la estandarización de IoT de parte del 3GPP, oneM2M, la Open

Mobile Alliance (OMA), la GSM Association (GSMA), y resume las diversas tecnologías emergentes para

uso dentro del contexto de la IoT.

Por último, este documento incluye una sección enfocada a la situación actual del CIoT en América Latina

y el Caribe. Esta sección se centra en las principales características del marco regulatorio en los diversos

mercados de la región. También provee ejemplos del desarrollo de CIoT e identifica las principales

oportunidades y obstáculos que enfrenta el Internet de las Cosas en América Latina y el Caribe.

Este trabajo se publicó por primera vez en noviembre de 2015, y se actualizó por completo a mayo de

2016 para incluir los últimos desarrollos en la IoT celular.

1 INTRODUCCIÓN

La Internet de las Cosas (IoT, por su sigla en inglés) es una red de objetos físicos, máquinas, personas y

dispositivos que habilitan la conectividad y las comunicaciones para intercambiar datos entre aplicaciones

y servicios inteligentes. Estos dispositivos consisten en smartphones, tabletas, productos electrónicos de

consumo, vehículos, motores y sensores con capacidad de comunicaciones por IoT. La Internet de las

Cosas permite que los objetos sean sondeados y controlados remotamente dentro de infraestructura de

red existente, creando oportunidades para la integración directa entre los mundos físico y digital, lo que da

lugar a mayor eficiencia, exactitud y beneficios económicos. Existe una comprensión y expectativas

globales de que las comunicaciones IoT brindarán oportunidades impresionantes para la creación de

nuevos dispositivos y aplicaciones en la próxima década.

Las comunicaciones IoT crecerán sin precedentes en los próximos cuatro años. Según investigaciones de

la International Data Corporation (IDC), el mercado mundial de la IoT crecerá de USD655,8 mil millones

en 2014 a USD1,7 billones en 2020, a una tasa de crecimiento anual compuesta del 16,9 por ciento.1

Los dispositivos, la conectividad, y los servicios de TI constituirán la mayor parte del mercado de la IoT en

2020. Juntos, se estima que representarán más de dos tercios del mercado mundial de IoT en 2020, con

el 31,8 por ciento del total representado por dispositivos (módulos / sensores) solamente. En 2020, IDC

1Explosive Internet of Things Spending to Reach USD1.7 Trillion in 2020 (Gasto explosivo de Internet de las Cosas llegará a

USD1.7 billones en 2020), IDC, 2 de junio de 2015

http://www.idc.com/


prevé que las plataformas IoT construidas para un fin específico, el software para aplicaciones, y los

ofrecimientos “como servicio” capturarán un mayor porcentaje de los ingresos2.

Existen muchos pronósticos sobre los miles de millones de dispositivos / cosas conectados que se prevén

para 2020 en una gran variedad de tecnologías inalámbricas. Brindamos aquí varios ejemplos:

Gartner, Inc. pronostica que en 2020, en el mundo habrá 20,8 mil millones de cosas conectadas.

En 2016, diariamente se están conectando 5,5 millones de cosas nuevas.3

Datos de Juniper Research han revelado que la cantidad de dispositivos IoT conectados

ascenderá a 38,5 mil millones en 2020, un incremento respecto de los 13,4 mil millones de 2015

de más del 285 por ciento.4

IoT Analytics señaló que los pronosticadores coinciden en lo siguiente:

Veremos un incremento masivo de la cantidad de dispositivos conectados en los próximos

años. Las tasas de crecimiento previstas son muy superiores a las de la mayoría de las

demás industrias que figuran en las proyecciones, con tasas de crecimiento anuales que

oscilan entre 14 y 29 por ciento. Por cada habitante, habrá al menos 2, quizá hasta 6,

“cosas” conectadas en el año 2020.

“Las cosas” claramente constituirán la mayor parte de los dispositivos conectados en 2020.

Hoy, la cantidad de dispositivos conectados que no son “cosas” (es decir, smartphones,

computadoras, tabletas, etc.) es casi equivalente a la cantidad de cosas conectadas. Por

ejemplo, ABI afirma que hay 7 mil millones de smartphones, PCs y similares a la fecha). “Las

cosas” superarían en crecimiento a los smartphones, computadoras y demás por un

amplísimo margen, según las previsiones.5

Frente a la mayor omnipresencia de la banda ancha móvil, la conectividad celular está adquiriendo cada

vez más valor como metodología de acceso importante para la IoT. Una parte significativa de las

comunicaciones IoT se planifica sobre redes celulares. Según estudios y previsiones de la GSMA, en 2020

las comunicaciones celulares de la IoT representarían más del 10 por ciento del mercado global. Las

tecnologías celulares ya están siendo empleadas para la IoT en varios casos de uso y se espera que se

utilicen aún más en el futuro cuando estos casos de uso necesiten movilidad ubicua, redes resilientes,

seguridad robusta, escala económica y / o comunicaciones independientes del acceso de terceros

(utilizando DSL del cliente, líneas fijas, etc.).

El reto para la industria móvil ahora es cómo destrabar el valor de esta red interconectada de dispositivos

de manera segura, flexible, con bajo consumo de energía y fácil provisionamiento, administración y

escalabilidad al tiempo que se entrega robustez y latencias aceptables en el desempeño. El objetivo es

identificar un marco de soluciones prometedoras y cubrir un conjunto de enfoques y tecnologías

innovadores como elementos básicos que hagan frente a estos retos.

La tecnología LTE-Advanced, el principal vehículo de la conectividad 4G para celular, comenzó a

evolucionar y continuará haciéndolo para brindar nuevas funciones capaces de dar soporte a una gama

de categorías de dispositivos IoT de baja y alta performance y costos optimizados. Estos dispositivos

también darán soporte a cobertura ampliada para ubicaciones difíciles, bajo consumo de energía para las

2 Ibid. 3 Gartner Says 6.4 Billion Connected “Things” Will Be in Use in 2016, Up 30 Percent from 2015, Gartner, Inc. 10 de noviembre de

2015 4 Internet of Things Connected Devices to Almost Triple to Over 38 Billion Units By 2020, Juniper Research, 23 de julio de 2015 5 IoT Market, Forecasts at a Glance. IoT Analytics, http://iot-analytics.com/iot-market-forecasts-overview,17 de octubre de 2014.


aplicaciones que requieren una larga vida útil de la batería y para dar soporte a un gran número de

dispositivos por celda.

Existen nuevas variantes de servicio IoT emergentes en las tecnologías celulares con nuevos requisitos

tales como sistemas que exigen muy alta confiabilidad del enlace para control crítico, baja latencia para

operar en tiempo real y entrega oportuna de mensajes críticos. Han comenzado a surgir diseños totalmente

nuevos para radio acceso MTC, ya sea como parte de conceptos de sistemas de 5G como dentro de la

red de radio acceso 3GPP GSM/EDGE (GERAN).

Además, están apareciendo ecosistemas complementarios de middleware, tales como el Open

Interconnect Consortium (OIC), la AllSeen Alliance y oneM2M, cuyo diseño apunta a impulsar técnicas de

descubrimiento, provisionamiento y enrutado para dispositivos IoT.

Este trabajo presenta los diversos aspectos de la tecnología celular y reseña las nuevas soluciones que

abordarán los requisitos futuros de los casos de uso de la IoT. A continuación enumeramos los puntos

clave del trabajo:

La conectividad celular es una metodología de acceso importante para dar soporte y habilitar

comunicaciones sobre una gran escala de dispositivos IoT.

Se prevé que la tecnología celular, combinada con tecnologías de conectividad local como WiFi o

Bluetooth abordará una variedad de casos de uso de IoT que brindan movilidad ubicua,

conectividad resiliente y escala económica.

Las soluciones de tecnología celular son las más aptas para abordar algunos de los requisitos de

los casos de uso de la IoT.

Un marco de soluciones, enfoques y tecnologías son los elementos básicos que ayudarán a

enfrentar el desafío de destrabar el valor de una red de dispositivos interconectados de manera

segura con mínimo consumo de energía, facilitando el provisionamiento y la administración de

capacidades al tiempo que se brinda robustez y latencias aceptables en el desempeño.

Las funciones MTC actuales y planificadas se definen en LTE-Advanced a través de los Releases

11, 12 y 13 del 3GPP. Estas nuevas funciones incluyen cobertura ampliada para ubicaciones

difíciles, bajo consumo de energía para las aplicaciones que exigen larga vida útil de la batería y

optimizaciones para dar soporte a un gran número de dispositivos por celda.

Las últimas funciones de LTE-Advanced dan soporte a una gama de categorías de dispositivos

MTC de baja y alta performance y costos optimizados en el contexto de los casos de uso de MTC

de mercados verticales emergentes que incluyen los siguientes:

o Automotor

o Gestión de flotas

o Wearables

o Atención de la salud

o Ciudades inteligentes

Nunca ha habido un esfuerzo científico que aborde la escala y el reto de un futuro en que objetos físicos,

máquinas, personas y dispositivos puedan conectarse y compartir datos. El futuro conectado presenta un

desafío impresionante a los ingenieros y científicos de investigación que están desarrollando las normas


tecnológicas que habiliten una sociedad avanzada, conectada de manera imperceptible al usuario.

Motivaciones de mercado para IOT

Una mayoría de los participantes de la industria reconoce que M2M, y ahora IoT, representan una de las

oportunidades de crecimiento clave para los proveedores de servicios y empresas de telecomunicaciones

de diversos tamaños en la próxima década. Los principales interrogantes que plantean los participantes

de la industria cuando comienzan a considerar su ingreso en el campo de M2M e IoT son los siguientes:

¿cuáles son las motivaciones de mercado clave para IoT? ¿Cuáles son los tamaños de mercado para

aplicaciones verticales específicas?

2.1 EVOLUCIÓN DE M2M A IOT

La Internet de las Cosas (IoT), en tanto evolución natural de la tecnología Máquina-a-Máquina (M2M), es

la interconexión de dispositivos inteligentes y plataformas de gestión que habilitan colectivamente el

“mundo inteligente” que nos rodea. De bienestar y controles de salud a medidores inteligentes de servicios

públicos, logística integrada y drones auto-conducentes, nuestro mundo va rápidamente en camino de

estar hiperautomatizado. La Figura 2.1. presenta una vista multi-dimensional de la evolución desde M2M

a IoT.

Figura 2.1. Evolución desde M2M a IoT.6

6 M2M insights for mobile operators, Analysys Mason, marzo de 2013.


La evolución de M2M a IoT fue un proceso por etapas, impulsado por el cambio desde un enfoque centrado

en el dispositivo a un enfoque centrado en los procesos, tal como se muestra en la Figura 2.2.

Figura 2.2. Jerarquía de la evolución de M2M a IoT.7

Nota: En adelante, a los fines del presente trabajo, el término IoT se empleará primordialmente en relación

con M2M e IoT, excepto que se especifique lo contrario.

2.2 MOTIVACIONES CLAVE DEL MERCADO IOT

Algunas de las motivaciones clave del mercado IoT para los proveedores de servicios y grandes empresas

de comunicaciones tienen que ver con una generación de nuevos flujos de ingresos, increíbles volúmenes

de dispositivos a desplegar, indicio de un mayor Ingreso Promedio por Usuario (ARPU) para algunas

aplicaciones de IoT verticales y un aumento drástico de las eficiencias operativas requeridas para la

operación de soluciones de IoT. Desde un punto de vista comercial, la adopción de la IoT está impulsada

por factores tales como:

La optimización del uso de los activos físicos y financieros

La diferenciación de productos y servicios

La transformación en la participación del cliente

7 Big Data in M2M: Tipping Points and Subnet of Things, Machina Research. 2013.

https://machinaresearch.com/static/media/uploads/Machina_Research_White_Paper_M2M_Big_Data.pdf


La Figura 2.3 resume las motivaciones económicas para la adopción de la IoT según la descripción

anterior.

Figura 2.3. Motivaciones de negocios para la adopción de la IoT. 8

Además del conjunto de motivaciones económicas para la adopción de la IoT, la mayoría de los

habilitadores de tecnología ahora están preparados para contribuir a acelerar el despliegue de las

soluciones IoT. Los menores costos de hardware y las redes de datos inalámbricos están habilitando

más inteligencia y conectividad seamless. Hoy el mercado está en condiciones de manejar o procesar

cantidades impresionantes de información generada por los dispositivos conectados. 9 La disponibilidad

de herramientas analíticas big data, combinadas con una comprensión creciente de cómo pueden

utilizarse los datos colectivos, brinda la oportunidad de agregar mayor eficiencia a las aplicaciones M2M

e loT. Los usuarios finales también presentan un impulso para IoT por sí solos ya que, en tanto

consumidores y empresas que tienen acceso y están habituados a vivir y trabajar con smartphones y

tabletas, están ansiosos por adoptar nuevas aplicaciones que enriquezcan la forma en que viven,

trabajan, se desplazan hacia y desde sus trabajos y realizan sus compras.

8 HP. 9 “The Interoperability Enabler for the Entire M2M and IoT Ecosystem”, oneM2M, enero de 2015.


Diversas iniciativas IoT de la industria para estandarizar la arquitectura, garantizar la seguridad y habilitar

la operabilidad acelerarán la adopción de la IoT y contribuirán a la evolución del mercado de IoT a un ritmo

acelerado.

2.3 TAMAÑO Y PREVISIONES SOBRE EL MERCADO IOT

Como se afirma en la introducción de este trabajo, las comunicaciones por IoT crecerán en forma dinámica

en el futuro previsible. Frente a la creciente omnipresencia de la banda ancha móvil, la conectividad celular

pasa a ser aún más valiosa como metodología de acceso importante para la IoT. Si bien las

comunicaciones fijas y de corto alcance serán una parte significativa de las comunicaciones IoT, se prevé

que la tecnología celular también crecerá como tecnología elegida para las aplicaciones de IoT. La Figura

2.4 ilustra el detalle de la previsión de Machina Research para diversas tecnologías inalámbricas para uso

dentro de IoT durante la próxima década con un total de casi 30 mil millones de conexiones para IoT.

Figura 2.4. Miles de millones de conexiones globales, 2015-2025. 10

El informe de la GSMA sobre la economía móvil global de 2015 brindaba un panorama del crecimiento

de las conexiones celulares a IoT hasta 2020, cuando las conexiones celulares totalizarán casi mil

millones o el 10 por ciento del mercado de la IoT; ver Figura 2.5.

10 Miles de millones de conexiones globales, Machina Research, mayo de 2015.


Figura 2.5. Crecimiento proyectado en forma conservadora de las conexiones celulares a IoT

(3GPP y basado en 3GPP2 hasta 2020.11

Estas previsiones se basan en despliegues conocidos y tangibles, oportunidades y barreras para cada

operador y el sector IoT / M2M. Bien podrían resultar conservadoras si tanto los actores de la industria

como los gobiernos habilitan una serie de factores de crecimiento con éxito. Esto podría conducir a tasas

de crecimiento futuras similares a las que se han visto en los últimos años, lo que daría un incremento

respecto de las actuales trayectorias pronosticadas de hasta el 50 por ciento. Dichos factores de

crecimiento incluyen el despliegue de redes de bajo consumo de energía, mayor estandarización, mejor

regulación y mayor garantía de la seguridad de extremo a extremo. Otro requisito es el desarrollo de

nuevos modelos de negocios para los operadores del área de IoT / M2M, particularmente aquéllos que

superan la simple provisión de conectividad móvil. La velocidad y sofisticación alcanzadas en cada

industria pueden variar según las necesidades específicas de los distintos segmentos, la disponibilidad de

conectividad y otras tecnologías de soporte, y los entornos económico y regulatorio del mercado local.

Para capitalizar las oportunidades, muchos innovadores están adoptando rápidamente la tecnología IoT

en sus respectivas industrias frente a la nueva generación de dispositivos que se torna más útil, accesible

y sencilla de integrar. Además, los reguladores nacionales de muchas industrias están ordenando la

adopción de la IoT como habilitadora tecnológica para el logro de objetivos socio-económicos nacionales.

El rápido crecimiento de la adopción de la IoT en las distintas industrias presenta oportunidades de

mercado significativas para los proveedores de servicios de comunicaciones. Se prevé que los ingresos

por conectividad IoT aumenten de USD6 mil millones en 2011 a más de USD50 mil millones en 2021

mientras que, al mismo tiempo, el ARPU por conectividad vería un descenso brusco durante el mismo

11 Global Mobile Economy Report, GSMA, 2015


período debido al surgimiento de alternativas de acceso de bajo costo tales como Low-Power Wide-Area

Network (LPWA) para algunos nuevos casos de uso de la IoT (ver Figura 2.6 para más detalles). Estas

dinámicas de mercado cambiantes presionarán más sobre los márgenes.

Figura 2.6. Ingresos de la conectividad IoT por sector y ARPC total por conectividad a nivel

mundial, 2013–2025. 12

La trayectoria evolutiva desde los servicios de IoT de capacidad limitada al ecosistema IoT de súper alta

capacidad abrió nuevas dimensiones y oportunidades para los proveedores tradicionales de infraestructura

de las comunicaciones e innovadores de industrias específicas. Aquéllos que explotan el potencial de esta

tecnología para introducir nuevos servicios y modelos de negocios pueden brindar niveles sin precedentes

de experiencia para los servicios existentes y, en muchos casos, transformar sus operaciones internas

para satisfacer las necesidades de un mundo hiperconectado.

Frente a la necesidad hoy ya indiscutida de establecer un modelo en que esté “todo conectado”, el único

interrogante por responder tiene que ver con los distintos patrones de distribución, momento, geografía y

áreas de adopción. Se prevé que los servicios públicos, la seguridad y el transporte vean un crecimiento

superlativo en la cantidad de aplicaciones IoT en los próximos años.

12 Cellular M2M Devices Connections & Revenue, Worldwide Trends & Forecasts 2015-2025,, Analysys Mason, 2016.


Para ver una guía detallada sobre la creación de una estrategia de IoT efectiva aplicable a proveedores

de servicios de comunicaciones y empresas que utilizan conexiones celulares, refiérase al Apéndice A.

2.4 EJEMPLO DE MERCADO IOT PARA LOS ESTADOS UNIDOS

El hecho de que las conexiones IoT representaban solamente el 2,8 por ciento del total de las conexiones

móviles globales, o 189 millones13, indica que el sector aún se encuentra en un estadío relativamente

inicial de su desarrollo. A mayor plazo, la IoT tendrá un impacto fundamental en la forma en que vivimos

y trabajamos, reduciendo el desperdicio y las ineficiencias y proveyendo beneficios sociales y

ambientales importantes en seguridad, cuidado de la salud, transporte y logística, educación y energía,

entre muchos otros sectores de la economía.

La región Norteamérica también abrazó a la IoT particularmente en los segmentos de autos conectados,

la salud móvil y dispositivos tipo wearable, en que la movilidad desempeña un papel crucial. Según la

GSMA Intelligence, en el T3 2015 había 54 millones de conexiones M2M en toda la región y, si bien

continúa siendo un mercado naciente, la proporción de conexiones M2M como porcentaje del total de

conexiones en América del Norte es mayor que en cualquier otra región del mundo.14

Si bien en Estados Unidos el mercado de IoT está avanzado, aún se encuentra dando sus primeros pasos

en términos de normalización e interoperabilidad. En ciertos sectores, hay una fragmentación

considerable en materia de tecnologías, lo que limita las economías de escala y la tasa de crecimiento

para las conexiones a IoT por celular. Más aún, las soluciones y los servicios IoT enfrentan barreras

significativas en partes de la economía de los Estados Unidos. Por ejemplo, el uso de la IoT en el sector

salud se vio demorado por la fragmentación de la tecnología y una falta de claridad regulatoria. A los

potenciales proveedores de servicios les preocupa la privacidad y la seguridad de la información de los

pacientes, los reintegros y la responsabilidad, y la confiabilidad de las conexiones.

Para alcanzar su potencial, el mercado de la IoT en los Estados Unidos tendrá que superar una cantidad

de desafíos significativos. Este es otro pantallazo de los obstáculos clave que identificaron los analistas

y los participantes de la industria entrevistados en la elaboración de este informe:

Fragmentación y complejidad del mercado: En ciertos sectores, tales como el cuidado de la

salud, el sector automotor y los hogares inteligentes, hay una amplia gama de soluciones

propietarias en uso, lo que puede hacer que sea difícil alcanzar la interoperabilidad. Una falta de

estándares alienta la creación de aplicaciones altamente específicas de clientes de un sector

vertical, muchas veces implicando el desarrollo intensivo en mano de obra de parte de

integradores y desarrolladores altamente especializados con profundos conocimientos verticales.

Una escasez de este tipo de desarrolladores y el elevado costo de emplearlos dificulta el

mercado.

Falta de claridad regulatoria: En ciertos sectores, tales como la atención de la salud, se

necesita mayor claridad respecto de las responsabilidades. Los reguladores deben encontrar un

equilibrio justo entre la protección de la seguridad de los pacientes y la promoción de la

innovación tendiente a mejorar la efectividad de la atención de la salud.

13 GSMA Intelligence. 14 New GSMA Report Sees North America Leading Global Adoption of New Mobile Technologies. GSMA, 27 de octubre de 2015


Neutralidad de redes y regulaciones para la conectividad administrada: Existe un debate

en los Estados Unidos actualmente sobre la medida en que se debe permitir que los proveedores

de servicios de comunicaciones administren tráfico en sus redes. Los operadores móviles

necesitarán la flexibilidad para administrar de manera eficiente la cantidad creciente de

dispositivos en sus redes, al tiempo que además sean capaces de administrar el tráfico según

requisitos de servicio específicos para IoT. Por ejemplo, los dispositivos médicos conectados

tendrán requisitos de administración de tráfico muy distintos de los de una solución para cadena

de suministros. Reglas exigentes de neutralidad de redes pueden limitar el uso de las soluciones

IoT a aplicaciones “críticas para la misión”, tales como el control de enfermedades cardíacas.

Más asociaciones entre los sectores público y privado: hay relativamente poca cooperación

entre los sectores público y privado en muchas partes de la economía.

Módulos M2M especializados: Puede ser necesario el diseño de más módulos IoT

especializados para distintos sectores verticales.

Costo de los módulos LTE: Hay diversas maneras de reducir el costo de LTE y tornar su precio

compatible con los módulos de 2G (GSM) y de 3G (HSPA), incluyendo los módulos exclusivos

para LTE y MTC. Además, el costo de certificar módulos en redes de operadores también debe

reducirse a fin de permitir el desarrollo del mercado.

Migración de redes: Muchas de las soluciones IoT ya desplegadas en los Estados Unidos

deberán migrar para utilizar redes de 3G o 4G frente a la obsolescencia de las redes de 2G. Sin

embargo, algunos operadores planean mantener sus redes de 2G durante el futuro previsible.

Necesidad de nuevos modelos de negocios: En ciertos sectores, tales como el automotor y

la atención de la salud, los analistas dicen que los modelos de negocios actuales para las

soluciones de IoT están inmaduros y necesitan fortalecerse.

A pesar de los desafíos identificados más arriba, el mercado de Estados Unidos continuará viendo un

fuerte crecimiento. Estos son algunos de los impulsores clave de crecimiento identificados:

Demanda de los consumidores: Al habituarse al comercio digital, los consumidores esperan

que las compañías ofrezcan servicios personalizados en tiempo real. Cada vez más, los

proveedores de servicios de comunicación asumen roles de servicio profesionales para ayudar

a los clientes empresariales a utilizar la IoT para brindar nuevos servicios a consumidores en un

modelo empresa-a-empresa-a-consumidor (B2B2C, por su sigla en inglés). El rol del proveedor

de servicios de comunicación es habilitar a la empresa para cambiar su modelo de negocios de

manera de que pase a ser un proveedor de servicios por derecho propio.

Vehículos semi-autónomos: Las industrias automotrices y de software de los Estados Unidos

están a la vanguardia de los esfuerzos de desarrollo de vehículos menos dependientes de un

conductor humano. En febrero de 2014, la Administración de Seguridad del Transporte en

Autopistas Nacionales del Departamento de Transporte de los Estados Unidos anunció que

comenzará a tomar medidas tendientes a habilitar la tecnología de la comunicación vehículo-a-

vehículo para vehículos livianos.


Salud y bienestar: Existe un creciente interés en el uso de dispositivos de tipo wearable tales

como pulseras para monitorear niveles de actividad y demás atributos vinculados a la salud.

Expansión internacional: Las compañías basadas en Estados Unidos que se están

expandiendo al exterior probablemente recurran a operadores basados en Estados Unidos para

llevar sus soluciones de IoT a otros mercados. En algunos casos, los proveedores de servicios

de comunicaciones de Estados Unidos podrán instalar nuevas operaciones para satisfacer esta

demanda.

Nuevos modelos operativos: A medida que se esclarezcan los beneficios de las soluciones

IoT, las empresas de toda la economía adaptarán sus modelos operativos cada vez más para

incorporar tecnología IoT de manera rápida y eficiente.

3 INDUSTRIAS VERTICALES Y CASOS DE USO DE LA IOT

En vista de los requisitos de conectividad, muchos naturalmente ven a la IoT en el ámbito de los

proveedores de servicios de comunicaciones (CSPs, según la sigla en inglés), tales como los Operadores

de Redes Móviles (MNOs, según la sigla en inglés), aunque la conectividad es un commodity muy

disponible y, por ende, de bajo valor.

Además, algunos casos de uso de IoT están introduciendo distintos requisitos a la conectividad, tanto

económicos (menor ARPU) como técnicos (bajo consumo de energía, tráfico, movilidad o ancho de banda

limitados), lo que significa que un nuevo tipo de opción de conectividad es posible para maximizar la

eficiencia y el retorno sobre la inversión (ROI) de tales casos de uso; por ejemplo, Sigfox o LoRA.

Sin embargo, la creación de valor está menos vinculada con la conexión de dispositivos y su

disponibilización, y más vinculada con la recolección de sus datos, validándolos, y posiblemente

enriqueciéndolos con analítica, mezclándolos con otras fuentes y, por último, exponiéndolos a las

aplicaciones que habilitan a las empresas a obtener un valor comercial por estos servicios.

Muchos casos de uso / aplicaciones verticales serán exitosos y se beneficiarán de la conectividad de la

tecnología celular del 3GPP. Esta sección del trabajo explora una serie de casos de uso / requisitos de

aplicaciones de la IoT y la selección de la tecnología apropiada para impactar las métricas del negocio

tales como Calidad de Servicio (QoS) / eficiencia de costos y demás métricas.

Una clasificación de un caso de uso de la IoT proviene de oneM2M. En la Tabla 3.1, marcados en rojo se

encuentran los casos de uso dentro de un dominio / vertical de IoT específicos para los cuales la

conectividad celular es la tecnología de elección subyacente más apropiada y aplicable para el éxito.


Tabla 3.1. Casos de uso de oneM2M.15

Nota: Marcados en rojo se encuentran los subconjuntos de casos de uso que son apropiados para el

despliegue vía redes celulares.

Segmento

Industria Casos de uso oneM2M

Agricultur

a Sistema de riego inteligente

Energía

Medición de

área amplia

relativa a la

energía /

sistema de

control para

automatizar

transmisión y

distribución

Analítica por

oneM2M

Lectura

inteligente

de

medidores

Monitoreo

medioambiental para

la generación de

energía hidráulica

empleando M2M

satelital

Portal

celular/satelit

al

de oleoducto

y gasoducto

Empresa Edificio inteligente

Segmento

Industria Casos de uso oneM2M

Finanzas

Atención

de la

salud

Portal salud

M2M Servicios de bienestar

Cuidado y monitoreo de pacientes

seguro y remoto

Industrial Relevamiento de datos a demanda para fábricas

Servicios

públicos

Automatizaci

ón

luminarias

viales

Dispositivos,

dispositivos

virtuales y

cosas

Servicios

de autos /

bicicletas

compartido

s

Estacionamien

to

inteligente

Servicio

de

entrega

de

informació

n en la

zona

devastada

Proveedor

de servicio

holístico

Residenci

al

Administració

n de energía

en el hogar

Sistema de

administració

n de energía

en el hogar

Conectar vehículos de carga

eléctrica y alimentación de

energía en el entorno

hogareño

Comunicación audio /

video en tiempo real

Residenci

al

Ejecución de

tareas

motivada por

eventos

Control

hogareño

semántico

Plug and play semántico de

dispositivos

Se desencadena en el

campo

Retail Máquinas expendedoras

15 One M2M Technical Report, ftp://ftp.onem2m.org/Deliverables/TR-0001-UseCase-V0_0_5.DOC, 23 de septiembre de 2013

ftp://ftp.onem2m.org/Deliverables/TR-0001-UseCase-V0_0_5.DOC


Transport

e

Informe de

diagnóstico y

mantenimient

o de

vehículos

Servicios de

mantenimient

o remoto

Relevamiento de

información sobre

accidentes de tránsito

Servicio de gestión de flotas

empleando tacógrafo digital

Transport

e

Servicios de

cobranza

electrónica

de peajes

Publicidad en

taxis

Servicios de

datos en

vehículos

Conducción

automática inteligente

Otros

Ampliar la

red de

acceso M2M

utilizando

satélites

Gestión de

datos de

tránsito M2M

de parte del

operador de

red

subyacente

Optimizar

parámetros de

gestión de

conectividad

con redes

móviles

Optimizar parámetros

de gestión de

movilidad con redes

móviles

Aprovechar

la capacidad

de

transmisión /

multicasting

de redes

subyacentes

Nodos

dormidos

Relevamient

o M2M de

datos de

sistema

Provisionamiento de servicio para

equipos con dispositivo incorporado

Otros

Consulta

semántica

para

descubrimien

to de

dispositivos

en inter-M2M

SP

Activación y desactivación de

servicio de red subyacente

Sistema de administración de datos

personal basado en preferencia de

privacidad del usuario

Gestión de

registro de

grupo

Multicast

utilizando el

grupo

Control de

acceso

utilizando el

grupo


3.1 LISTADO DE REQUISITOS COMUNES PARA LAS COMUNICACIONES TIPO

MÁQUINA (MTC) DEL 3GPP

En línea con la visión general del mundo altamente interconectado, se espera que la cantidad de máquinas

en comunicación que envían o reciben información por la red celular LTE aumente drásticamente en los

próximos cinco años. El concepto de Comunicación Tipo Máquina (MTC), una terminología adoptada

ampliamente por el ente de normalización 3GPP, significa conectar miles de dispositivos en una gran red.

La idea detrás de este concepto no es en absoluto novedosa. Se trata de la evolución de los dispositivos

inteligentes y conceptos de redes de sensores para crear una nueva clase de aplicaciones inalámbricas,

en que el dispositivo del lado del usuario es una máquina controlada automáticamente. MTC es un término

que se utiliza para significar requisitos abarcativos que dependen de la aplicación, muchos de los cuales

tienen el soporte de tecnología celular LTE. En esta sección se reseñan los requisitos comunes de MTC

para distintos tipos de aplicaciones IoT.

Tal como describen las tendencias de la Sección 2, se prevé que una miríada de aplicaciones IoT estarán

atendidas por las redes celulares. Los requisitos varían enormemente según la aplicación. No obstante,

existe un esfuerzo por categorizar las aplicaciones en un marco mayor a fin de brindar el mayor soporte

posible con una variante técnica apropiada de las tecnologías celulares. En términos muy generales, este

sería un listado resumido de requisitos comunes para los casos de uso de IoT para comunicaciones IoT:

Requisitos generales de velocidades de datos en el enlace ascendente y en el descendente

Velocidad relativa del dispositivo IoT donde se utiliza la aplicación

Límites de tolerancia en la respuesta de latencia requerida para la aplicación

Cantidad de informes o lecturas requeridos del dispositivo IoT para la aplicación correspondiente

Requisitos de batería para los dispositivos IoT que son necesarios para una aplicación

determinada

Tipo y grado de seguridad requeridos para preservar los contenidos y las comunicaciones a

dispositivos IoT

Por ejemplo, para aplicaciones del campo de la gestión de flotas y logística, las velocidades de datos

típicas requeridas están en el orden de unos pocos cientos de Kbps, principalmente en el enlace

ascendente. La aplicación de IoT que atiende esta categoría debe asegurar que los dispositivos IoT

se movilizarán a velocidades que oscilan entre 10 y 150 Kmph. Para estas aplicaciones, asegurar

información exacta y en tiempo real es una preocupación clave y, por ende, la tolerancia a la latencia

es muy baja. La cantidad de informes generados por los dispositivos IoT en esta categoría oscilan

entre 1 por hora y 1 por día. La Tabla 3.2 brinda un marco de requisitos genéricos para casos de uso

típicos de la IoT.


Tabla 3.2. Marco de requisitos genéricos para casos de uso típicos de la IoT.

Aplicación Velocidad de

datos

Velocidad

relativa Latencia Ciclo de trabajo Rango Batería Seguridad

Gestión de

flotas y logística

Hasta 100s

de kbps UL

Alta

velocidad 10-150km/h

Baja

(Segundos)

1 informe/hora~ 1

informe/día pocos km

KPIs tipo

smartphone (distribución de potencia de

autos) 3 meses (rastreo de contenedores de

buques)

Alta

Telemática

automotriz

Hasta 10s de

Mbps UL

Peatonal:

<5km/h

Baja

(Segundos)

Comunicación

ad-hoc en

emergencias

pocos km

KPIs tipo

smartphone (distribución de

potencia de autos)

Alta

(Emergencias

)

Automatizació

n y monitoreo

50-500kbps

UL

No: posición

fija Alta (Horas)

1 informe/hora~

1 informe/día

pocos km 10 años Alta

Punto de

ventas (PoS)

No: posición

fija

cero

(milisegundos

)

~1 informe/día pocos km Baja potencia Alta

Seguridad y

vigilancia

05.-8Mbps

UL

No: posición

fija

cero

(milisegundos

)

Flujo UL en

tiempo real pocos km

KPIs tipo

smartphone (conectado a la

red eléctrica)

Alta

Monitoreo de

salud

50-500kbps

UL

Peatonal:

<5km/h

baja

(segundos)

1 informe/hora~

1 informe/día

+emergencia ad-

hoc

<

decenas de metros

2 años Alta

Wearable: ej.:

compartir datos de aplicaciones

deportivas

Hasta

decenas de Mbps

Peatonal:

<5km/h

Baja

(segundos)

Intercambio y

señalización de datos ad-hoc

<

decenas de

metros

1 semana

(pulsera inteligente, reloj inteligente,

lentes inteligentes)

Estándar

Wearables: ej.:

video

streaming, archivos compartidos,

juegos

20 Mbps y

más

Peatonal:

<5km/h

Baja

(segundos)

Intercambio y

señalización de datos ad-hoc

<centena

s de metros

KPIs tipo

smartphone Estándar


3.2 PANORAMA DE CASOS DE USO MTC/IOT

3.2.1 AUTOMOTOR

El concepto de un vehículo conectado se remonta a mediados de la década del noventa, cuando GM lanzó

su servicio OnStar para el primer sistema de comunicaciones por voz manos libres dentro del vehículo en

el mundo. Se valía de posicionamiento global y telecomunicaciones satelitales para brindar un enlace al

conductor del vehículo con asesores OnStar listos para brindar una serie de servicios desde instrucciones

de manejo hasta asistencia en emergencias las veinticuatro horas.

La tecnología de los vehículos, incluso los sensores y la telemática, continuó mejorando y la conectividad

pasó a ser más ubicua. El concepto de un vehículo conectado evolucionó al de un vehículo que está

equipado con acceso a Internet, y generalmente también con una red de área local inalámbrica; esto le

permite al vehículo compartir acceso a internet con otros dispositivos ubicados tanto dentro como fuera del

vehículo.

Esta evolución también vio un incremento en los casos de uso de Vehículo-a-Infraestructura (V2I) tales

como las soluciones de comunicación telemáticas / de gestión de flota, Vehículo-a-Vehículo (V2V),

Vehículo-a-Nube (V2C) y Vehículo-a-Peatón (V2P) del tipo de comunicación de seguridad de vehículos y

control de vehículos en tiempo real. La terminología actual emplea el término V2X o Vehículo-a-Todo.

Un estudio del Centro de Investigación Automotriz (CAR) resaltó que “el auto promedio hoy en día contiene

60 microprocesadores y más de 10 millones de líneas de código de software –más de la mitad de las líneas

de código halladas en un avión Boeing Co. Dreamliner”. Los autos son cada vez más inteligentes y para

2018, uno de cada cinco autos en la calle serán “conscientes de sí mismos” y capaces de discernir y

compartir información sobre su estado mecánico, su posicionamiento global y el estado de sus

alrededores. Este auto-conocimiento, junto con la necesidad de estar “siempre conectado”, requerirá

conectividad confiable que es crítica para el desarrollo de vehículos autónomos “auto-conducidos” en

nuestras calles. En un mundo actual que busca iniciativas para reducir la congestión de tránsito, el servicio

de drones propuesto por Amazon es un ejemplo de este tipo de pensamiento futurista.

Los servicios móviles para celular son ideales para brindar conectividad al mercado de vehículos

conectados, ya que la necesidad de cobertura ubicua y comunicación bi-direccional en tiempo real se

apoya en las fortalezas de las redes celulares existentes. El despliegue de LTE de 4G y luego de redes de

5G incrementará aún más las capacidades del vehículo conectado y facilitará la transmisión más veloz y

volúmenes mayores de datos creados por casos de uso de V2V y V2X.

La cantidad de casos de uso de vehículos conectados también se incrementó drásticamente desde la

incepción de servicios tales como el OnStar de GM y el Connected Drive de BMW. Tales casos de uso

pueden catalogarse según cinco categorías principales:

Infotenimiento: comunicación por voz, música personalizada, etc.

Navegación: información de tránsito, planificación de rutas en línea, etc.

Seguridad: SOS inteligente (eCall), asistencia en rutas, etc.

Eficiencia de costos: telemática de seguro, diagnóstico remoto, etc.


Pago: cobranza electrónica de peajes, reserva y pago de estacionamiento, etc.

La evolución del vehículo conectado de V2I puro a V2V y, cada vez más, a V2X, les presenta a los

fabricantes de vehículos la oportunidad de diferenciarse de sus competidores por los servicios digitales

disponibles para sus clientes. La Figura 3.3 indica la cantidad de casos de uso potenciales que se

encuentran en los vehículos conectados en la actualidad.

Figura 3.3. Vista de los autos conectados.16

Este listado no es exhaustivo y constantemente aparecen nuevos casos de uso en toda la industria, desde

los fabricantes de vehículos y proveedores de servicios de comunicaciones hasta proveedores post-venta

que utilizan el puerto de conectividad OBD (diagnóstico a bordo) y los jugadores Over-The-Top (OTT) tales

como los proveedores de aplicaciones móviles.

16 http://www.att.com/Common/about_us/pdf/att_connected_car.pdf.

http://www.att.com/Common/about_us/pdf/att_connected_car.pdf


Los vehículos conectados, específicamente los autos, actualmente representan una proporción

relativamente baja del total de embarques anuales de autos. No obstante, frente al incremento de la

disponibilidad y la adopción, el porcentaje de autos embarcados con conectividad en el mundo aumentará

de 7,5 por ciento en 2015 al 75 por ciento del total de autos nuevos en 2020. Para más detalles, ver la

Figura 3.4.

Figura 3.4. Embarques de autos conectados.17

Parks Associates informa que el 78 por ciento de los conductores con un auto conectado requerirá

conectividad como estándar en su próxima compra, 18 y una encuesta de McKinsey entre 2.000

compradores de autos nuevos de Brasil, China, Alemania y los Estados Unidos mostró que el 13 por ciento

de los compradores no estaba preparado para considerar un nuevo vehículo sin acceso a Internet y más

de un cuarto priorizaba la conectividad por sobre funcionalidades como potencia del motor y eficiencia de

combustible.19

Sin embargo, mientras que los conductores están ávidos por explotar los beneficios de los autos

conectados, aún existe la preocupación sobre la seguridad y la privacidad de los datos entre un porcentaje

17 BI Intelligence, Scotiabank. 18 http://www.parksassociates.com/blog/article/pr-july2014-connected-cars. 19 http://www.mckinsey.com/insights/manufacturing/whats_driving_the_connected_car.

6972

7578

8184

8892

5 710

15

22

32

47

69

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Embarques globales de autos conectados (millones de autos)

Global cars shipped Shipped with connectivity Global

http://www.parksassociates.com/blog/article/pr-july2014-connected-cars

http://www.mckinsey.com/insights/manufacturing/whats_driving_the_connected_car


considerable de la población, lo que representa una barrera a la adopción de gran escala. En la misma

encuesta de McKinsey, un promedio del 37 por ciento de los encuestados aseguró que ni siquiera

consideraría un auto conectado, aunque había diferencias regionales importantes. Por ejemplo, en los

Estados Unidos, el 45 por ciento de los encuestados dijo ser renuente a utilizar servicios conectados

relacionados con autos debido a preocupaciones por la privacidad, y un 43 por ciento temía que sus autos

pudieran ser blanco de piratería y manipulaciones si el auto estaba conectado a Internet.

Estas preocupaciones representan una oportunidad para los proveedores de servicios de comunicaciones,

proveedores de servicios de TI y fabricantes de autos que puedan demostrar que su solución es segura

de extremo a extremo. Al hacerlo, quizá logren disipar los temores de los consumidores y diferenciar sus

productos y servicios. Para abordar esto, pueden utilizarse los despliegues en encriptado y seguridad de

la transmisión LTE, como el Protocolo de Transporte Seguro en Tiempo Real (SRTP).

El aumento de los casos de uso y la disponibilidad de vehículos conectados está impulsando un cambio

en los flujos de facturación de los fabricantes de vehículos. Gartner pronostica que en 2020, el 70 por

ciento de las interacciones entre clientes y autos serán digitales. Estas interacciones conducirán a nuevos

modelos de negocios para servicios existentes y nuevos. Por ejemplo, las tecnologías de vehículos

conectados pronto habilitarán a los conductores a solicitar servicio mecánico en tiempo real, información

sobre productos y precios de los fabricantes, concesionarios y demás compañías.20

P&S Market Research determinó que la previsión para el mercado global de autos conectados es que

crecerá de USD25.263,3 millones en 2014 para alcanzar USD137.780,8 millones en 2020, es decir a una

tasa de crecimiento anual compuesta del 26,9 por ciento entre 2015 y 2020.21

3.2.2 GESTIÓN DE FLOTAS

La industria de gestión de flotas está atravesando una transformación significativa debido a la Internet de

las Cosas, empoderada por tecnologías de comunicaciones celulares. La gestión de flotas enfrenta varios

problemas, en especial el control de gastos de combustible, mantenimiento, seguridad de conductores y

pasajeros y la entrega de buen servicio al cliente. La Internet de las Cosas que está surgiendo con las

perspectivas de conexiones más confiables, cobertura seamless en zonas geográficas amplias y

ubicaciones remotas con tecnologías celulares evolucionadas brinda nuevas oportunidades para mejorar

el desempeño de la flota y la satisfacción del cliente.

MarketsandMarkets pronostica que el mercado global de gestión de flotas crecerá de USD 8,03 mil

millones en 2015 a USD 22,35 mil millones en 2020, a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR)

de 22,7 por ciento durante el período proyectado. Desde una justificación geográfica, se estima que

América del Norte será el mercado de gestión de flotas de mayor tamaño debido al avance tecnológico y

la adopción temprana de la IoT.22

.23

La categoría de aplicaciones para gestión de flotas comprende varios escenarios y algunos de los casos

de uso se describen a continuación:

20 http://www.autonews.com/article/20140110/OEM06/301109910/the-race-to-market-the-connected-car. 21 Global Connected Car Market Report. P&S Market Research, febrero de 2016. 22 Fleet Management Market worth 22.35 Billion USD by 2020, M&M Research, octubre de 2015. 23 Fleet Management in Europe, M2M research series, Strategic Research Report, Berg Insight, 2015.

http://www.autonews.com/article/20140110/OEM06/301109910/the-race-to-market-the-connected-car

https://www.psmarketresearch.com/market-analysis/connected-car-market


Optimización de rutas: acceder a la ubicación del conductor de manera inalámbrica, comunicar

tareas dinámicamente según la ubicación del camión y los niveles de inventario, lo que minimiza

el uso de cantidad de camiones y ventanas de horario de entrega

Gestión de la fuerza de trabajo: rastrear de manera inalámbrica la ubicación de los trabajadores

en tiempo real, brindándoles a los conductores la capacidad de marcar sus ingresos y salidas en

forma remota, lo que les permite a las compañías rastrear el tiempo requerido para completar

tareas.

Gestión del comportamiento del conductor: Brinda feedback inmediato a los conductores

utilizando sistemas que integran información sobre el clima, condiciones de tránsito y demás

factores para lograr prácticas de manejo seguras que minimicen los errores del conductor y

obtengan mejor rendimiento del combustible. También incluye la creación de planes detallados

para advertirles a los conductores sobre la eliminación de comportamientos de manejo poco

seguros como el exceso de velocidad, el encerrar a otros vehículos, o el frenar y / o acelerar

bruscamente.

Geo-fencing (vallado geográfico): Asegura que un vehículo se encuentre dentro de una zona

geográfica virtual, emitiendo un alerta en caso de traspasarse los límites.

Telemática: esta información brinda conocimientos valiosos para las compañías de flotas. Los

datos de telemática en tiempo real se recaban de sensores ubicados dentro del vehículo que los

envía por una conexión de Internet a la nube, donde pueden distribuirse a nodos o ser procesados

en mayor medida por software de análisis de datos. Los datos de telemática que incluyen tasas

de consumo de combustible, presión de los neumáticos, millaje, rango de velocidad y estilo de

frenado, entre otros, son empleados por las plataformas de gestión de datos IoT para habilitar a

los administradores de camiones a optimizar sus operaciones.

Diagnóstico: estas aplicaciones habilitadas por sistemas sofisticados de IoT ayudan a identificar

requisitos de mantenimiento y actualizan a los conductores sobre una serie de métricas de

desempeño para evitar averías en el camino, minimizar reparaciones costosas, optimizar la

seguridad y mejorar la eficiencia de los vehículos.

Vigilancia inteligente: En este caso de uso, los sistemas IoT habilitan a conductores y

administradores de los sistemas de control en tiempo real a monitorear el estado del inventario y

la condición de los pasajeros para garantizar la seguridad empleando comunicaciones

inalámbricas por streams de video

Gestión de operaciones: los sistemas optimizados de IoT ayudan a abordar varios aspectos

adicionales de las operaciones de administración dinámica de flotas, tales como sistemas de

cadena de suministro sofisticados de pedidos y rastreo que maximizan las eficiencias de la

entregas e integran mejor las cargas de los camiones con los clientes.

A nivel del sistema, los requisitos de las aplicaciones de gestión de flotas por IoT celular incluyen:

Cobertura ubicua y optimizada

Conectividad confiable

Tasas de datos de moderadas a altas

Posicionamiento preciso


Los sistemas de 2G y 3G fueron la columna vertebral de esta importante categoría de aplicaciones que

habilita las funcionalidades de la IoT. Tecnologías celulares evolucionadas de 4G y 5G con nuevas

capacidades prometen crean y desarrollar nuevas generaciones de infraestructura que brindarán

velocidades de transmisión de datos aún mayores y capacidades premium tales como video, ubicación

y presencia inalámbricos basados en IP que llevan a mejorar la eficiencia de las operaciones.

3.2.3 WEARABLES

Los “wearables” se definen como los dispositivos de computación que están siempre conectados, siempre

accesibles y son sencillos de llevar sobre el cuerpo. Los wearables hoy son una de las categorías más

prometedoras y atraviesan una rápida fase de innovación para llegar a ser potencialmente tan ubicuos

como Internet. Se prevé que el mercado de rápido crecimiento de los wearables liderará un pico de

crecimiento del volumen de tráfico móvil en los próximos años.

Cisco pronostica que los wearables a nivel mundial se multiplicarán por seis desde 2015 hasta 2020, de

97 millones a más de 600 millones de dispositivos wearable en 202024. En el mercado existen nuevos

productos apasionantes y muchos dispositivos por lanzarse en el futuro. Los wearables ya se ven en

muchas áreas de nuestra vida tales como la salud, el fitness, la moda, los juegos electrónicos, el dinero

móvil, la educación, el cuidado de los mayores y la seguridad de los niños, entre otros.

Están surgiendo casos de uso diversos, pero las siguientes categorías de productos y aplicaciones se

reconocen como las que definen el panorama de los wearables:

Fitness y bienestar físico

Cuidado de la salud y medicina

Industrial

Infotenimiento

Realidad aumentada: anteojos y cámaras

Vestimenta inteligente

Autenticación

Auriculares para juegos electrónicos

Los requisitos clave de las aplicaciones que se asocian con los dispositivos wearable son los modelos, el

consumo de energía, el alto desempeño, el micro-controlador de alto desempeño y funcionalidades de

procesadores, y la experiencia del usuario. Es importante notar que los requisitos de los dispositivos

wearable para la conectividad celular oscilan desde tan pocos como 100 kpbs hasta decenas de Mbps.

3.2.3.1 FITNESS Y BIENESTAR FÍSICO

Las aplicaciones IoT para fitness y bienestar físico están surgiendo como los mayores mercados de los

wearables en la actualidad. Los importantes requisitos para este tipo de aplicación son la necesidad de

que los dispositivos adquieran datos de nuestros cuerpos y el medioambiente para comunicarse con un

receptor por la red celular de un modo relevante y significativo desde el punto de vista contextual.

2410th Annual Cisco Visual Networking Index (VNI) Mobile Forecast Projects 70 Percent of Global Population Will Be Mobile Users

CISCO, 3 de febrero de 2016.


Los embarques con rastreo de actividad continuaron creciendo en 2015, subiendo casi un 80 por ciento

respecto de 2014 a medida que llegaban al mercado nuevos actores y despegaban ventas fuera de los

Estados Unidos.

ABI Research anticipa totales de embarques con rastreo de actividad superiores a los 87 millones en 2021

gracias a que estos dispositivos, de actores que incluyen a Fitbit, Xiaomi, Jawbone, Misfit (Fossil) y muchos

otros continúan llevando a los consumidores al mercado emergente de wearables inalámbricos conectados

para salud y bienestar.25

3.2.3.2 REALIDAD AUMENTADA

Esta clase de bienes de la categoría de la electrónica centrada en el consumidor permite que

funcionalidades especializadas interactúen con dispositivos utilizando comandos de audio para tomar

fotografías, grabar video, mostrar indicaciones, enviar mensajes y realizar búsquedas utilizando

comunicaciones por IoT celular. Esta categoría de aplicaciones comprende anteojos especialmente

diseñados con una función de realidad aumentada generada por computadora con audio, video y gráficos

proyectados en un entorno del mundo real.

3.2.3.3 SEGURIDAD

El mercado de wearables en el área de seguridad de niños crece a gran velocidad. Las aplicaciones van

desde relojes hasta mochilas con rastreo habilitado. Existen otras funcionalidades que habilitan la

localización exacta de un niño valiéndose de GPS y conectividad celular.

3.2.3.4 CUIDADO DE LA SALUD

Existen nuevas clases de productos innovadores en desarrollo en el área del cuidado de la salud. Algunas

de las categorías de productos que están ampliando su alcance y brindando el principal valor en este

campo son:

Monitores de presión arterial

Monitores de glucosa

Audífonos

Desfibriladores

Monitores de electrocardiograma (ECG)

Bombas de insulina

Pulsioximetría

25 Activity Tracker Market to Top 87 Million by 2021 with ABI Research Expecting This to Spur mHealth Platform Investment. ABI

Research, 22 de febrero de 2016.


3.2.3.5 INFOTENIMIENTO

Este ámbito de aplicaciones comprende clases de productos tales como anteojos inteligentes, relojes

inteligentes, productos buscapersonas por mensajes instantáneos (im-paging), auriculares y dispositivos

de pantalla de visualización frontal (HUD, por su sigla en inglés). Una de las funcionalidades clave de esta

categoría de productos es que el smartphone funciona como núcleo de la información que habilita la

conexión del usuario con el dispositivo wearable para intercambiar datos.

3.2.4 OTRAS APLICACIONES DE IOT VERTICALES POR CELULAR

Otros campos / aplicaciones verticales que se beneficiarían del uso de la conectividad celular 3GPP como

parte de su solución IoT mediante tecnologías desplegables de líneas fijas / móviles se enumeran a

continuación, junto con detalles de los casos de uso potenciales en dichos campos:

Cuidado de la salud / no wearable: monitoreo remoto de pacientes, controles de higiene y acceso

a cuidados médicos a través de dispositivos de Internet / móviles

Automatización industrial: fábrica inteligente (manejo de energía, por ejemplo mediante el

control del consumo de energía y gestión de condiciones y recursos, control de stock,

automatización de planta, por ejemplo control de línea de producción, seguridad y vigilancia por

video), gas y petróleo (mantenimiento preventivo / condicional de oleoductos y plantas pesadas,

uso de sensores y análisis de grandes datos (big data) para determinar las reparaciones

necesarias y el momento para realizarlas, manejo de oleoducto, sensores a lo largo de extensos

oleoductos en sitios remotos con medición de presión y caudales a los fines de la administración

y el mantenimiento

Consumidores conectados: transporte inteligente que incluya congestión de tránsito, que se está

tornando un problema importante en muchas zonas urbanas y conduce a pérdida de productividad,

contaminación ambiental y degradación de la calidad de vida. Las tecnologías celulares como la

4G LTE habilitarán el relevamiento masivo de datos en tiempo real de vehículos, conductores,

peatones, sensores y cámaras viales para ayudar a racionalizar el flujo de tránsito.26 Por ejemplo,

puede contribuir a la optimización de semáforos y uso de rutas, dirigir al transporte público hacia

donde más se lo necesita, navegar vehículos para evitar congestión, elevar peajes para limitar el

tránsito que ingresa a una zona congestionada, etc.

26 5G Spectrum Recommendations, 4G Americas, agosto de 2015.

http://www.4gamericas.org/files/6514/3930/9262/4G_Americas_5G_Spectrum_Recommendations_White_Paper.pdf


4 ARQUITECTURA FUNCIONAL CARACTERÍSTICA Y PROTOCOLOS DE USO COMÚN

EN IOT

4.1 ARQUITECTURA FUNCIONAL

La Figura 4.1 muestra la arquitectura integral característica de las soluciones IoT.

Figura 4.1. Arquitectura integral característica de las soluciones IoT.

Debajo se abordan cada uno de los componentes principales.

4.1.1 DISPOSITIVO / PORTAL

En una solución IoT, una máquina, como por ejemplo una lavadora o un automóvil, tienen incorporado un

dispositivo de comunicación que conecta a una red, permitiendo así que la máquina interactúe con una

aplicación basada en la nube (la otra “máquina” en IoT), con aplicaciones alojadas en otros dispositivos

como smartphones y tabletas, u otras máquinas diversas. El dispositivo de comunicación puede estar

conectado a un portal local mediante una red de corto alcance como WiFi, Zigbee o Bluetooth o

directamente a una red de área amplia, como la red celular móvil. El dispositivo de portal puede estar

conectado mediante una red de acceso fijo en lugar de inalámbrico; sería el caso de una solución de

automatización hogareña. El portal permite la comunicación local entre los dispositivos conectados y tiende

un puente entre la red local y la red de área amplia.

4.1.2 RED DE ACCESO

En IoT, la red de acceso de área amplia a menudo es inalámbrica. La elección de la red depende de los

requisitos de las aplicaciones tales como si la movilidad es obligatoria o comercial o si es deseable contar

con redes privadas. Cada vez más, la ubicuidad y practicidad de la red celular móvil están llevando las

aplicaciones IoT de área amplia hacia redes de operadores móviles. En las redes móviles, la red de acceso


por radiocomunicaciones (RAN) es compartida entre el tráfico de consumidores y el de IoT. Las redes

móviles tradicionalmente han sido diseñadas para latencia baja, tráfico de consumidores de alta velocidad

de transmisión, y no estaban optimizadas para IoT. Sin embargo, desde 2011, el 3GPP se encuentra

definiendo varias optimizaciones IoT / MTC en 2G/3G/4G para lograr una ampliación de cobertura para

dispositivos de baja velocidad de transmisión desplegados en sectores muy internos de edificios (por

ejemplo, subsuelos), que reducen el costo de la señalización de tráfico y de los dispositivos y mejoran la

vida de la batería. Al mismo tiempo, se están desarrollando y desplegando redes inalámbricas optimizadas

IoT de área amplia.

4.1.3 RED CENTRAL MÓVIL

Si bien las funciones de la red central móvil no se definen con independencia para IoT, una gran cantidad

de esfuerzos se destinaron y continuarán destinándose a la optimización de la red central 3GPP para

servicios y dispositivos IoT. Hay dos fuerzas principales en juego: una es el trabajo actual en el 3GPP

respecto de MTC; la otra es la aplicación de tecnologías de Virtualización de Funciones de Red (NFV) y

Redes Definidas por Software (SDN) en la red central móvil, que brindarán nuevas capacidades para dar

soporte más eficiente a una serie de casos de uso, incluida la IoT. El trabajo del 3GPP sobre MTC se

centra en la optimización del sistema celular para servicios IoT y soporte para dispositivos de baja

complejidad y bajo consumo de energía, como así también la transmisión eficiente de pequeños datos (ver

la Sección 7.1 para más información).

Las tecnologías NFV y SDN permiten una arquitectura de red central modular y basada en software en

que la red central puede “fraccionarse” y “escalarse” según los casos de uso, tipos de dispositivos y demás

parámetros. Es concebible que un operador de red pueda crear instancias de núcleo móvil adecuadas para

IoT en lugar de una red central única que deba ajustarse a todos los escenarios actuales. La combinación

de estas nuevas tecnologías dará lugar a una red central móvil de próxima generación agnóstica respecto

del acceso y basada en software que dará soporte a los diversos casos de uso de las telecomunicaciones

en el futuro cercano.

4.1.4 PLATAFORMA DE CONECTIVIDAD

Un bajo ARPU asociado con IoT y algunos requisitos singulares tales como la necesidad de

provisionamiento masivo han impulsado a los operadores móviles a reducir sus costos operativos

desplegando una plataforma para el manejo del pre-provisionamiento SIM, el provisionamiento, la

activación, desactivación y auto-diagnóstico de cuestiones de comunicaciones entre dispositivos. Los

requisitos de calificación para IoT exigieron una flexibilidad sustancial dependiendo de la empresa

específica y la cantidad de dispositivos y su uso.

La plataforma de conectividad generalmente incluye un sistema de calificación configurable (independiente

del sistema de calificación desplegado para los consumidores) que se conecta con los sistemas de cargos

tradicionales del operador. La plataforma de conectividad algunas veces también incluye un server de

comunicaciones que realiza, almacena y envía enrutado de mensajes y traducción de protocolos,

recabando datos esencialmente de dispositivos y poniéndolos a disposición de las aplicaciones.

En muchos casos, el server de comunicaciones de datos está incluido en la plataforma de aplicaciones,

como se describe en la siguiente sección (4.1.5). La plataforma de administración incluye funciones de

administración del dispositivo para actualizaciones de firmware, configuración y diagnóstico, y

administración del ciclo de vida de las aplicaciones.


4.1.5 PLATAFORMA DE APLICACIONES

Una plataforma de aplicaciones (también denominada Plataforma de Desarrollo y Ejecución de

Aplicaciones –ADEP-- o Plataforma de Habilitación de Aplicaciones –AEP- se utiliza para construir y correr

la aplicación en soluciones IoT. La plataforma de aplicaciones incluye las funciones básicas necesarias

para cualquier aplicación: recabar, almacenar y procesar datos y presentarles información útil a los

usuarios de la aplicación.

La plataforma incluye al servidor de comunicaciones, un motor de reglas para procesamiento de datos y

una base de datos para almacenar datos del dispositivo. Se proporciona administración de activos que

comprende la incorporación y la baja de activos, asociándolos con dispositivos de comunicaciones o SIMs.

También puede incluirse la analítica IoT más sofisticada como parte de esta capa.

Se brindan Interfaces de Programa de Aplicaciones (APIs) en forma de kit de desarrollo por software para

utilizar fácilmente los servicios de la plataforma. Algunas veces se integran aplicaciones independientes o

aplicaciones que corren sobre la plataforma en sistemas empresariales de back-office tales como SAP.

4.1.6 CONSIDERACIONES ADICIONALES RELATIVAS A LA RED

Además de los dominios de infraestructura de red IoT mencionados más arriba, también hay que tomar en

cuenta los siguientes puntos:

Operación, administración, gestión y provisionamiento remotos y automatizados

Virtualización en la mayoría de los dominios de red como Redes de Acceso por

Radiocomunicaciones virtuales (vRAN)/vAccess, vCore y Sistemas de Soporte a las Operaciones

y a los Negocios virtuales (Operations Support Systems/Business Support Systems -OSS/BSS)

para escalabilidad dinámica y fines diversos

Capacidad de descubrimiento de datos, servicios y aplicaciones por motores de búsqueda

Diversas aplicaciones / casos de uso de IoT tienen distintos requisitos respecto de parámetros clave como

tasas de datos, velocidad relativa, latencia, rango, vida útil de la batería y seguridad. La Figura 4.2 ilustra

las tecnologías celulares (principalmente LTE) empleadas para el subconjunto de aplicaciones / casos de

uso de la IoT.


Figura 4.2. Requisitos típicos para casos de uso característicos en IoT celular.

4.2 PROTOCOLOS DE USO COMÚN EN IOT

4.2.1 CATEGORIZACIÓN DE PROTOCOLOS IOT

Existe una variedad de protocolos empleados en IoT para diversos fines. Estos protocolos están en uso

tanto en despliegues fijos como celulares, y la mayoría de ellos está basado en IP. En general, todos

pueden encuadrarse en alguna de las siguientes categorías:

Protocolos de administración de dispositivos para gestionar dispositivos de extremo y portales IoT

(ejemplos de ello son OMA-DM, TR-069 y LWM2M)

Transporte de datos a nivel de las aplicaciones (ejemplos de ello son http, webSockets, CoAP,

6LoWPAN, MQTT, y las extensiones XMPP-IoT)

Encriptación de enlaces (TLS y DTLS)

IoT Cellular Use Cases

Wearables

Health Monitoring

Automotive/ Telematics

Smart CitiesFleet

Management

Security & Surveillance

Automation & Monitoring

Rate: 10s of Mb/s L

Speed: ~ 5 Kmph

Low Latency

Battery: ~1 WeekRate: 50-500 Kb/s UL

Speed: < 5 Kmph

Low Latency

Battery: 2 Years

Rate: 10s of Mb/s

Speed: 10 to 150 Kmph

Low Latency

Battery: Vehicle Pwr Dist.

Rate: 50- 500 of Kb/s UL

Speed: Fixed

High Latency

Battery: 10 Years

Rate: 0.5 - 8 Mb/s UL

Speed: Fixed

Low Latency

Battery: Connected

Rate: 100s of Kb/s UL

Speed: 10 to 150 Kmph

Low Latency

Battery: ~3 Months

Rate: 50- 500 of Kb/s UL

Speed: Fixed

Low Latency

Battery: 10 Years


4.2.2 PROTOCOLOS IOT: USOS ACTUALES Y FUTUROS EN EL CONTEXTO DE IOT

Los usos actuales de OMA-DM en el contexto de IoT son principalmente para portales IoT con conectividad

celular incorporada. Para el futuro, se prevé que el uso de este protocolo en IoT sería mucho menor debido

a su robustez y la complejidad para el campo de la IoT.

Ya que los módulos inalámbricos incorporados están certificados para uso de parte de un operador de red

móvil e integrados en diversos dispositivos anfitriones, el rango Identidad Internacional del Equipo en la

Estación Móvil (IMEI) Código de Asignación por Tipo (TAC) del módulo a menudo está aprovechado por

el integrador en el dispositivo anfitrión. Como parte de la certificación del dispositivo, el requisito del

Personal Communication Service Type Certification Review Board (PTCRB) no es más de 10.000 unidades

de lo que puede utilizar el dispositivo anfitrión en el rango IMEI TAC del módulo; sin embargo,

frecuentemente se ha visto que esas reglas no se respetan. En esta situación, un MNO no tiene trazabilidad

sobre el tipo de dispositivo anfitrión en que está instalado el módulo y la cantidad de tales dispositivos

presentes en la red. Esta falta de trazabilidad es problemática por varias razones, entre ellas cuando se

descubren problemas en el campo con un dispositivo específico que imposibilita ubicar dichos dispositivos

en la red con exactitud.

Para superar este problema, se ha desarrollado un requisito para que los módulos inalámbricos

incorporados den soporte a la capacidad de informar a una base de datos del MNO, permitiendo que el

MNO identifique discretamente cada dispositivo que aprovecha el rango del módulo IMEI TAC en la red

(se supone que los dispositivos que no utilizan un módulo incorporado deben tener un rango TAC dedicado

asignado). Este servicio emplea un subconjunto de la norma OMA-DM y se conoce como Información de

Identidad del Dispositivo Anfitrión (DHIR). Se han creado nuevos nodos OMA-DM a medida para recabar

la información del dispositivo anfitrión en el que está integrado el módulo.

Para completar el servicio, el MNO además debe obligar a los fabricantes de dispositivos integrados que

aprovechan el módulo IMEI TAC a dar soporte a este servicio basado en módulos dentro de sus

dispositivos. El MNO debe definir un servidor para que utilice el cliente OMA-DM para informar esto a la

red. Al incorporarse en los dispositivos, deberá verificarse la funcionalidad apropiada del servicio como

parte de las pruebas de certificación y se esperará que sea capaz de informar a un servidor activo con

todos los datos exigibles.

Los usos actuales de TR-069 en el contexto de la IoT son para Equipos de Instalaciones de Clientes (CPE)

basados en banda ancha, mientras que hacia el futuro se espera que TR-069 se utilice para aplicaciones

IoT en hogares inteligentes y electrodomésticos / electrónicos de consumo conectados.

Los usos actuales de LWIOT en el contexto de la IoT son para administración de dispositivos y habilitación

de servicios para dispositivos restringidos en recursos, mientras que en el futuro se prevé que los usos

también incluirán sensores en aplicaciones de ciudades e instalaciones inteligentes, operaciones de

campo en gas y petróleo y cuidado de la salud (con necesidad de rastreo de localización).

Los usos actuales de webSockets en el contexto de la IoT son para el entorno de IoT donde se transmiten

paquetes de datos en forma continua dentro de múltiples dispositivos. En esta etapa, es aún prematuro

evaluar en qué casos de uso adicionales podrá utilizarse webSocket en el contexto de la IoT.

Los casos de uso actuales de CoAP, en el contexto de la IoT, son para transferencias por internet para

uso con nodos y redes restringidos (por ejemplo, con baja potencia, pérdida de datos), mientras que en el

futuro este protocolo potencialmente encontrará su uso también en aplicaciones tales como energía / red

eléctrica inteligentes, automatización de edificios, control inteligente de luminarias, sistemas de control


industrial, rastreo de activos y monitoreo medioambiental. En el futuro, en combinación con el protocolo

Datagram Transport Layer Security (DTLS), el CoAP puede brindar aplicaciones altamente aseguradas en

los campos mencionados previamente.

Los usos actuales de 6LoWAPAN en el contexto de la IoT son para la solución IPV6 para redes con

sensores inalámbricos, mientras que en el futuro potencialmente podrían utilizarse también para

aplicaciones tales como automatización de edificios / hogares con sensores y actuadores, monitoreo y

control de luminarias viales, iluminación residencial, medidores inteligentes, aplicaciones del tipo fábrica

inteligente, control de productos perecederos con sensores multi-dominio en aplicaciones de transporte,

monitoreo de bebés prematuros sensibles a cambios de temperatura y aplicaciones IoT genéricas con

dispositivos conectados a Internet.

Los usos actuales de MQTT en el contexto de la IoT son para protocolos de mensajería del tipo publicar /

suscribir para dispositivos de IoT restringidos y redes de bajo ancho de banda, alta latencia o poca

confiabilidad, y se prevé que este tipo de protocolo en el futuro no encontrará casos de uso más allá de

los existentes hoy.

La comunidad de la Fundación de Estándares XMPP inició una nueva serie de extensiones interoperables

basada en XMPP para permitir que sensores y actuadores se comuniquen en el mundo de la IoT. Se prevé

que todas dichas extensiones corran sobre XMPP, que fue originalmente diseñado para habilitar

comunicación Peer-to-Peer (P2P) a través de mensajes de texto.

Uno de los valores centrales de la tecnología es que XMPP ya tiene una gran infraestructura federada para

mensajería. Utilizarla habrá de crear un middleware abierto interoperable donde cualquier dispositivo en

un dominio pueda elegir libremente interactuar con cualquier otro dispositivo a través de la federación y

mecanismos de amistad, de manera idéntica al funcionamiento actual de la red de chat.

En el contexto de la IoT, XMPP ofrece una forma sencilla de direccionar un dispositivo. Esto es

especialmente práctico si los datos viajan entre puntos distantes, sin relación, como en el caso de P2P.

No está diseñado para ser veloz. De hecho, la mayoría de las implementaciones emplean polling (sondeos)

o verificación de actualizaciones solo a demanda.

XMPP funciona mejor en el área de direccionamiento, seguridad y escalabilidad, tornándolo ideal para

aplicaciones de IoT orientadas al consumidor.

4.2.3 DESAFÍOS DEL PROTOCOLO IOT

En última instancia, las aplicaciones deciden individualmente cuándo emplear recursos de comunicación.

Sin embargo, algunas veces esto no es eficiente debido a requisitos de latencia y confiabilidad. Esta área

necesita mejorar y existe un esfuerzo en marcha para abordarlo en los distintos organismos

normalizadores.

Las aplicaciones están distribuidas (dispositivos / portal / dominio de red) y necesitan varias funciones en

una capa de servicio para que la comunicación sea más eficiente, el desarrollo más sencillo, y el despliegue

y la operación más efectivos en términos de costos.

Los verdaderos desafíos a tomar en cuenta en implementaciones prácticas del protocolo IoT son los

siguientes:


Eficiencia

Interfuncionamiento / interoperabilidad

Mecanismos de uso compartido

En la mayoría de los casos, la eficiencia depende de la aplicación final. Las aplicaciones (o dispositivo /

portal / nube) deciden cuándo consumir recursos de comunicaciones. El uso de recursos de

comunicaciones con tales modos de operación puede resultar muy ineficiente y no todas las decisiones de

uso de recursos en modo de consumo de energía deben asignarse a aplicaciones finales. En lugar de ello,

la eficiencia puede abordarse en dos dominios:

RAN / Red Central y / o

Middleware sobre IP

El dilema de lograr interfuncionalidad e interoperabilidad entre diversos protocolos IoT típicamente se

resuelve utilizando distintos protocolos o los mismos protocolos con distintos modelos de datos, lo que

arroja soluciones aisladas. Se necesita un lenguaje común para resolver problemas de interfuncionalidad

e interoperabilidad de manera más holística.

Podría utilizarse una única fuente de datos en muchas soluciones IoT distintas. A modo de ejemplo, los

sensores en ventanas son un silo aislado para un sistema de alarmas solamente, mientras que podrían

utilizarse también para fines adicionales como control de la calefacción. Se necesita contar con funciones

en el sistema IoT que soporten un mejor uso compartido y distribución de datos y eventos.

La recomendación es considerar además las capacidades de los protocolos de administración de

dispositivos para abordar la tolerancia a fallos, diagnóstico, reparación y reemplazo de dispositivos fallidos

como así también detección de presencia de dispositivos.

Y, por último, la señalización y el transporte de datos confiables bi-direccionales de extremo a extremo por

un conjunto heterogéneo de protocolos también es de interés cuando se consideran protocolos IoT.

4.2.4 PROTOCOLOS IOT EMERGENTES VARIOS

Además de los protocolos mencionados más arriba, que pueden categorizarse claramente, existe una serie

de protocolos no diseñados para IoT originalmente pero que últimamente están encontrando un lugar en

este campo. Es el caso de las extensiones XMPP-IoT, DHIR y Gestión de Dispositivos (DM).

4.3 SEGURIDAD EN IOT

IoT cambiará de manera fundamental el modo de ver la seguridad y la privacidad. Cada dispositivo de

extremo final o dispositivo gateway o conexión que recoge, transmite, almacena o procesa datos sensibles

es un riesgo potencial. Un estudio de HP halló que el 70 por ciento de los dispositivos IoT más comúnmente

utilizados contiene vulnerabilidades de seguridad 27 . A continuación se enumeran detalles sobre los

principales diez problemas hallados por HP para los dispositivos IoT:

Interfaz web insegura

27 Estudio de HP revela que el 70 por ciento de los dispositivos de Internet de las Cosas son vulnerables a ataques, HP, 29 de julio

de 2014.


Autenticación insuficiente

Servicios de red inseguros

Falta de encriptado en el transporte

Preocupaciones sobre la privacidad

Interfaz insegura en la nube

Interfaz móvil insegura

Insuficiente configurabilidad de seguridad

Software inseguro

Seguridad física deficiente

La diversidad de activos IoT convierte el logro de gobernanza efectiva y ciber-seguridad en un desafío.28

En un mundo IoT maduro, habrá millones de extremos inteligentes, cada uno equipado con múltiples

sensores activos y una gran cantidad de líneas de código. Muchos de estos extremos estarán accesibles,

a menudo en forma física, a la piratería. Las conexiones de red que utilizan estos extremos para

comunicarse también pueden ser vulneradas, dando acceso a aplicaciones y bases de datos centrales.

Debido a que la IoT tiene que ver con “cosas” físicas, los hackers que obtengan acceso no solo pueden

perpetrar los usuales ataques digitales como el robo de datos, la transferencia de dinero o la caída de

sitios web, sino que además pueden causar estragos al interferir en infraestructuras como redes eléctricas

y señales de tránsito, o poner vidas en riesgo al acceder a dispositivos de cuidado de la salud, aviones o

ascensores.

La privacidad es otra gran preocupación. Las aplicaciones IoT recaban grandes volúmenes de datos sobre

los comportamientos de las personas. Los consumidores y empleados están cada vez más preocupados

por cómo podrían utilizarse los datos y el riesgo de que los delincuentes los roben durante una violación.

Las compañías deben abordar estas preocupaciones sobre la privacidad y estar preparadas para

modificaciones regulatorias sobre la protección de la información.

Las demandas de un nivel extremadamente alto de seguridad en el contexto de la IoT son logrables en la

mayoría de los casos de uso a través de redes móviles / celulares sobre tecnologías inalámbricas de corto

alcance, comparadas con algunas otras tecnologías consideradas para uso por IoT.

4.3.1 FORMAS DE ASEGURAR LA INFRAESTRUCTURA IOT DE UNA COMPAÑÍA

Incluso los sectores más conscientes sobre la seguridad pueden no estar preparados para el impacto que

pueden tener los dispositivos IoT conectados en la seguridad. A continuación se citan una serie de

recomendaciones sobre la protección de las soluciones de IoT de una compañía:

Incorporar seguridad desde el comienzo de la iniciativa

Evaluar las amenazas puntuales que enfrentan las aplicaciones de la compañía

Autenticar y autorizar conexiones; verificar tanto la identidad como los derechos de acceso

Brindar seguridad apropiada para las transferencias de datos

28 Verizon State of the Market The Internet of Things, 2015.


Considerar la experiencia del usuario. Si las medidas de seguridad (por ejemplo, contraseñas) se

tornan engorrosas, los usuarios sortearán o bien evitarán por completo el uso del servicio IoT

Reducir el riesgo de los datos, en particular respecto de los datos personales

Planificar qué se hará en caso de complicaciones. Comprender que habrá compromisos y

planificar un flujo de trabajo para quitar del sistema las credenciales comprometidas

Comunicar sobre seguridad y privacidad; educar a empleados, socios y clientes acerca de lo que

se está haciendo para protegerlos, en particular si hay datos sensibles en riesgo

La Internet de las Cosas continúa impactando con su promesa y sus ofrecimientos al iniciar el año 2015.

Productos, servicios y ecosistemas en torno de la IoT ofrecerán cada vez más una amplia gama de

beneficios atractivos para consumidores y empresas por igual.

Esta investigación no apunta a empañar ese entusiasmo, sino a informar a los usuarios sobre el hecho de

que estas capacidades conllevan riesgos, y que conviene a todos comprenderlos antes de activar estos

sistemas.

4.3.2 RECOMENDACIONES

Estas son algunas recomendaciones clave a la hora de implementar dispositivos IoT de manera más

segura:

Consumidores: Incluir la seguridad entre las consideraciones de funcionalidades al evaluar

compras potenciales de productos IoT, evitar el uso de los defaults de sistemas para nombres de

usuario y contraseñas en todos los casos posibles y elegir contraseñas robustas cuando la opción

esté disponible

Empresas: Implementar la segmentación entre los dispositivos IoT y el resto de la red utilizando

una pared cortafuego u otra tecnología de filtro, configurar funcionalidades suplementarias de

seguridad (que pueden no estar habilitadas por default). Ejemplos de esto pueden ser políticas de

contraseñas robustas, bloqueos de cuentas, registro de eventos y autenticación de dos factores.

5 AVANCES EN LTE PARA COMUNICACIONES TIPO MÁQUINA

5.1 RESUMEN DE FUNCIONALIDADES MTC LTE-ADVANCED

En el Release 12 (Rel-12) de LTE comenzaron los estudios técnicos y el trabajo normativo para el soporte

de Comunicaciones Tipo Máquina (MTC) como parte de las especificaciones 3GPP para LTE-Advanced

(LTE-A) para Red de Acceso por Radiocomunicaciones (RAN), y continúan con los objetivos de desarrollo

de funcionalidades optimizadas para tráfico MTC. Estas funcionalidades típicamente cuentan con

transmisión / recepción de datos pequeños e infrecuentes y un nivel más elevado de tolerancia al retardo

comparados con dispositivos que soportan Comunicación Tipo Humana (HTC). Se espera que estos

dispositivos tengan una complejidad significativamente menor al Equipo de Usuario (UE) de Categoría 1,


y vida útil de la batería ultra-prolongada, y se prevé el soporte para operación de cobertura optimizada

dentro de las redes LTE-A. Además, estos servicios convivirían de modo seamless con los servicios

móviles de banda ancha de la actualidad, de modo que los operadores móviles puedan integrarlos

eficientemente con el espectro LTE-A y las redes existentes y planificadas.

A 2015, los requisitos de bajas tasas de datos y la naturaleza tolerante a la latencia del tráfico MTC han

habilitado la operación de aplicaciones MTC mayormente en las redes Global System for

Mobile Communications / General Packet Radio Service (GSM/GPRS). No obstante, se identificó que los

operadores de redes pueden obtener un potencial significativo de ingresos con una exitosa migración de

tráfico MTC de redes de 2G a LTE y, con la gran proliferación de despliegues LTE mundialmente,

beneficiarse de las economías de escala. Además, debe enfatizarse la longevidad superior de las redes

LTE de 4G comparadas con las redes de 2G puesto que resulta importante para muchas aplicaciones IoT

permanecer desplegadas durante un período prolongado. Así, las funcionalidades MTC ya soportadas o

bajo desarrollo actual incluyen la definición de EUs competitivos en costos con los dispositivos GSM /

GPRS y capaces de apuntar a mejoras de cobertura de hasta 15-20 decibeles (dB) para abordar casos

de uso en que tales EUs MTC estén desplegados en sitios muy internos de edificios.

El 3GPP especificó una nueva clase de EU que se identifica como Categoría 0, con una reducción de

aproximadamente el 50 por ciento de la complejidad moderna comparada con un EU de Categoría 1 (la

menor complejidad de EU definida hasta entonces) y con un costo de lista de materiales cercano al de un

módem Enhanced General Packet Radio Service (EGPRS). Estos EUs de baja complejidad apuntan a

aplicaciones de la gama baja (por ejemplo, bajos ingresos promedio por usuario, baja tasa de datos y

tolerancia al retardo) y poseen capacidades reducidas de transmisión y recepción en comparación con

otras categorías de EUs LTE.

Luego de la introducción de EUs Cat 0, el 3GPP definió un dispositivo basado en LTE de complejidad aún

menor, conocido como EU de Categoría M1, que emplea técnicas adicionales de reducción de

complejidad. Al mismo tiempo, se introdujo soporte para las funcionalidades de optimización de cobertura

para estos EUs MTC con tráfico tolerante al retardo. Tales técnicas de optimización de cobertura son

aplicables no solo a los dispositivos de Categoría M1 sino también a otros EUs de mayor capacidad (por

ejemplo, los EUs de Categorías 0, 1, etc.). También se desarrollaron optimizaciones para soportar

consumo de energía reducido en el dispositivo como parte de las optimizaciones del Rel-13 para MTC

basado en LTE.

Recientemente, el 3GPP especificó otra clase adicional de dispositivos, llamada EUs de Categoría NB1,

basados en tecnología de Internet de las Cosas de Banda Angosta (NB-IoT) para abordar las demandas

y urgencia del mercado por soluciones de ultra bajo costo para la Internet de las Cosas Celular con

conectividad masiva. Los sistemas NB-IoT pueden desplegarse con un ancho de banda mínimo de 180

kHz dentro de los sistemas LTE existentes, en modo de operación en banda, o en la banda de guarda

del ancho de banda de sistema LTE, o como despliegues independientes, por ejemplo con el uso de

bandas GSM reasignadas. La tecnología NB-IoT habilita la implementación de dispositivos de ultra-bajo

costo, optimización de cobertura de hasta 20dB comparada con soluciones GPRS que alcanzan una

Pérdida Máxima de Acoplamiento (MCL) de 164dB, y consumo de energía extremadamente bajo,

conduciendo a una vida útil de la batería de 10 años. Más aún, si bien se enfoca a casos de uso con alta

tolerancia al retardo, la solución NB-IoT también asegura una latencia máxima de 10 segundos para la

Información Autónoma Móvil (MAR) de excepciones, por ejemplo para abordar casos de uso como

sistemas de alarma. Aquí, la latencia se mide desde el “evento disparador” de la aplicación al paquete que

está listo para transmisión desde la estación base hacia la red central.


Los sistemas NB-IoT utilizan OFDM como esquema de acceso de canales para el enlace descendente

con espaciado de 15 kHz entre subportadoras, habilitando así la convivencia seamless con despliegues

LTE existentes. Por otro lado, para las transmisiones del enlace ascendente, NB-IoT soporta

transmisiones multi-tono con el uso de 12, 6 y 3 subportadoras basadas en SC-FDMA y espaciado de

15kHz entre subportadoras y transmisiones de un solo tono con el agregado de prefijo cíclico (CP) y

moldeado de pulso “sinc” en el dominio de la frecuencia utilizando espaciado de 15 kHz y 3.75 kHz entre

subportadoras. Las últimas opciones se especifican para soportar optimizaciones de cobertura extremas

de hasta 164 dB MCL y suficiente capacidad de usuario en la red al habilitar la fina granularidad de

multiplexación del dominio de frecuencia de transmisiones largas en el enlace ascendente. Para el caso

del tráfico del enlace descendente, la multiplexación del usuario típicamente se alcanza mediante

multiplexación por división de tiempo (TDM) entre canales físicos del enlace descendente que llevan datos

de control o de usuarios a diferentes EUs.

Debe comprenderse que si bien el diseño de NB-IoT fue adaptado de la tecnología LTE existente

pensando en que pueda convivir con ella de manera seamless, esencialmente NT-IoT marca la

introducción de un nuevo RAT para conectividad MTC masiva.

En la Sección 5.5 se presenta una sinopsis de funcionalidades clave y desempeño para las distintas

soluciones MTC-IoT especificadas en el 3GPP.

La Figura 5.1 muestra la línea de tiempo proyectada para las normas del 3GPP para la evolución celular

MTC/IoT.

Figura 5.1. Línea de tiempo proyectada de normas 3GPP para la evolución de MTC / IoT celular.

Además de las funcionalidades descriptas más arriba para soporte de dispositivos MTC basados en LTE

y dispositivos NB-IoT, también se normalizaron soluciones que apuntan a reducir el consumo de energía


de los dispositivos, como por ejemplo Modo Ahorro de Energía (PSM) y Recepción Discontinua ampliada

(eDRX). Tales funcionalidades, optimizadas para habilitar una vida útil prolongada de la batería,

desempeñan un papel crucial en el éxito de las soluciones MTC basadas en LTE como opciones atractivas

para las aplicaciones IoT celulares.

Tal como se amplía en la sub-sección 5.6, actualmente se prevé la evolución continua de las soluciones

basadas en LTE y en Tecnología de Acceso Nueva por Radiocomunicaciones (NR) (por ejemplo, como

parte de desarrollos tendientes a tecnología celular de 5G) para soporte de dispositivos MTC. Tales

esfuerzos apuntarían a optimizar aún más el soporte a nivel del sistema para el tráfico y los requisitos

específicos de las aplicaciones MTC, incluido el manejo de una cantidad verdaderamente masiva de

dispositivos MTC en la red (conocido como vertical MTC masiva) o soporte de aplicaciones MTC críticas

de misión que demandan latencia extremadamente baja y / o muy alta confiabilidad (categorizada bajo el

paraguas de Comunicaciones de Latencia Baja Ultra-confiable (URLLC)).

5.2 APLICACIÓN DE FUNCIONALIDADES LTE MTC Y NB-IOT PARA LOS

PRINCIPALES CASOS DE USO

Las soluciones MTC y NB-IoT basadas en LTE encuentran aplicación en diversas manifestaciones de

MTC, desde automatización hogareña e industrial hasta dispositivos electrónicos de consumo del tipo de

los wearables conectados. Las soluciones MTC y NB-IoT basadas en LTE brindan un conjunto

significativamente ampliado de oportunidades como servicio IoT celular en vista de su presencia ubicua,

el consumo reducido de energía y un rango más amplio de tasas de datos máximas soportadas de

alrededor de 30 kbps hasta 1 Mbps comparadas con otras soluciones de conectividad IoT local. La Tabla

5.1 enumera algunos ejemplos de los principales casos de uso identificados para aplicación de soluciones

IoT celulares y sus requisitos técnicos.

Tabla 5.1. Ejemplos de casos de uso principales para MTC o IoT celular.

Aplicación Tasa de

datos Movilidad

Tolerancia a

la latencia Ciclo de trabajo Rango

Vida útil de la

batería

Gestión de flotas y

logística:

tiempo real e información

exacta en la cadena de

suministro

Hasta 100s

de Kbps

enlace

ascendente

Alta

velocidad:

10-150km/h

Baja

(segundos)

1 informe/hora ~

1 informe/día

Pocos

km

Tipo

smartphone

(distribución de

potencia de

autos)

3 meses

(rastreo de

contenedores

de buques)

Telemática

automotriz:

sistemas post colisión,

llamadas de apoyo para

Hasta 10s

de Mbps en

el enlace

ascendente

Peatonal:

<5km/h

Baja

(segundos)

Comunicación ad-

hoc en emergencias

Pocos

km

Tipo

smartphone

(distribución de

potencia de

autos)


emergencias y

diagnóstico remoto

Aplicación Velocidad

de datos Movilidad

Tolerancia a

la latencia Ciclo de trabajo Rango

Vida útil de la

batería

Automatización y

monitoreo:

Gestión de activos,

monitoreo remoto de

equipos basados en

empresas públicas para

aplicaciones de

medidores de gas / agua

50-500 de

Kbps

en el enlace

ascendente

No:

posición fija

Alta

(horas)

1 informe / hora ~

1 informe / día

Pocos

km 10 años

Punto de venta (PoS):

Conexión a la red

No:

posición fija

Cero

(milisegundos

)

~1 informe / día Pocos

km Baja potencia

Seguridad y vigilancia:

monitoreo y control en

tiempo real, por ejemplo,

vigilancia por video

0.5-8 de

Mbps en

enlace

ascendente

No:

posición fija

cero

(milisegundos

)

Stream en tiempo

real en el enlace

ascendente

Pocos

km

Tipo

smartphone

(conectado a la

red eléctrica)

Monitoreo de salud

Atención y monitoreos de

salud

50-500kbps

enlace

ascendente

Peatonal:

<5km/h

Baja

(segundos)

1 informe / hora ~

1 informe / día

+ emergencia ad-

hoc

Menos

de 10s

de

medidor

es

2 años

Wearables:

Red de proximidad

personal: descubrimiento

y sincronización D2D para

intercambio de datos, por

ejemplo compartir datos

en aplicaciones de

deportes

Hasta 10s

de Mbps

Peatonal:

<5km/h

Baja

(segundos)

Intercambio y

señalización de

datos ad-hoc

Menos

de 10s

de

medidor

es

1 semana

(pulsera

inteligente, reloj

inteligente,

lentes

inteligentes)

Wearables:

Servicios sociales de

proximidad: comunicación

D2D, por ejemplo video

streaming, archivos

compartidos, juegos

20 Mbps y

más

Peatonal:

<5km/h

Baja

(segundos)

Intercambio y

señalización de

datos ad-hoc

<100s

de

medidor

es

Tipo

smartphone

El resumen de la Tabla 5.1 indica una clase de aplicaciones diversas con un amplio abanico de requisitos

respecto de la velocidad de transmisión de datos, tolerancia a la latencia, rango de cobertura y vida útil de

la batería. Respecto del soporte de cobertura, aunque en términos de rango basado en distancia, la

mayoría de las aplicaciones apuntan a distancias cortas y los requisitos reales de cobertura para

radiocomunicaciones para muchas de estas aplicaciones pueden ser mucho más exigentes que lo que

aparece en el rango basado en distancia enumerado en la Tabla 5.1 debido a la necesidad de superar


pérdidas por penetración en edificios para los dispositivos MTC e IoT desplegados en el interior de los

edificios.

Debe reconocerse que, si bien muchos de los casos de uso enumerados en la Tabla 5.1 son abordados

por soluciones MTC o NB-IoT basadas en LTE, ciertos casos de uso pueden abordarse de mejor manera

con la evolución de MTC y soluciones IoT para celular en el contexto de las versiones futuras de LTE o

tecnología de radio acceso de 5G. Algunos de estos ejemplos incluyen aplicaciones que requieren latencia

extremadamente baja y sistemas anti-colisión muy altamente confiables, cirugía remota para aplicaciones

móviles de atención de la salud, wearables que exigen complejidad sumamente baja del dispositivo y vida

útil de batería muy prolongada. Se prevé que estos casos de uso se aborden con la evolución de la

tecnología MTC e IoT celular. En este trabajo, se presentan en la Sección 5.6.

La capacidad de alcanzar dispositivos MTC y NB-IoT basados en LTE se ve aún más ampliada por técnicas

de optimización de cobertura desarrolladas como parte de las optimizaciones LTE Rel-13 a MTC y Rel-13

NB-IoT, habilitando así, por ejemplo, el soporte eficiente de distintas aplicaciones de medición inteligente

que pueden estar ubicadas físicamente en el interior (por ejemplo, subsuelos) y con enlaces de radio que

sufren altas tasas de Pérdida por Penetración en Edificios (BPL, según la sigla en inglés).

El objetivo de alcanzar una vida útil de la batería ultra prolongada para los dispositivos de las Categorías

M1 y NB1 es ocuparse de las aplicaciones IoT (por ejemplo, las aplicaciones de medición tales como los

monitores de servicios públicos). Dichos dispositivos de medición pueden estar equipados con baterías de

una capacidad de cerca de 5 Watts-hora (Wh) y tener un diseño que permita su operación durante períodos

prolongados de varios años sin otra intervención humana que al momento de su instalación inicial. El

soporte para la movilidad disponible en las soluciones MTC basadas en LTE, aunque en forma simplificada

si lo comparamos con EUs LTE de mayor capacidad, brinda la clara ventaja de la cobertura ubicua de Red

Inalámbrica de Area Amplia para diversos dispositivos IoT electrónicos de consumo como wearables y

dispositivos en el interior de vehículos, y allana el camino para lograr que los dispositivos IoT estén siempre

conectados a la nube en el futuro cercano.

En síntesis, existe una necesidad de reducir significativamente la complejidad y los costos de los

dispositivos para que resulten comparables o incluso más atractivos que los módems EGPRS. La cobertura

superior tanto en el Enlace Descendente como en el Ascendente, la vida útil ultra prolongada de la batería

para diversas aplicaciones y las economías de escala para soluciones basadas en LTE son los

componentes fundamentales que hacen de las soluciones MTC y NB-IoT basadas en LTE, incluso los EUs

de las Categorías 0, M1 y NB1 alternativas atractivas para diversos mercados y aplicaciones IoT

emergentes y ya desarrollados.

5.3 INNOVACIONES DE DISEÑO DE BAJO COSTO PARA DISPOSITIVOS MTC Y NB-

IOT BASADOS EN LTE

En esta subsección tratamos los diseños y optimizaciones primordiales para lograr dispositivos IoT

basados en LTE de costo y complejidad reducidos. Primero, el foco está en los atributos que reducen los

costos para los EUs de Categoría 0 tal como se los especifica en el Rel-12 de LTE, seguido de las

principales funcionalidades que reducen la complejidad especificada para los EUs de Categoría M1 como

parte del trabajo del Rel-13 sobre nuevas optimizaciones de la capa física a MTC basados en LTE y para

EUs de Categoría NB1 dentro del trabajo del Rel-13 sobre NB-IoT.


5.3.1 ATRIBUTOS DE BAJO COSTO PARA EUS DE CATEGORÍA 0

Como se mencionara en la subsección 5.1, en el Rel-12 de LTE se especificaron diversas técnicas de

reducción de costos y simplificaciones al definir EUs de baja complejidad apropiadas para aplicaciones

MTC.

5.3.1.1 ÚNICA ANTENA DE RECEPCIÓN Y ÚNICA CADENA DE RF RECEPTORA

Una de las funcionalidades de reducción de costos más importantes es el soporte para una única antena

y única cadena de radiofrecuencias (RF) receptora para EUs MTC. La reducción de costos se logra por

varios factores, entre ellos: la reducción de la mitad de los requisitos de filtro de recepción, la necesidad

de una única cadena de RF receptora y requisitos simplificados de procesamiento de banda de base para

el enlace descendente (por ejemplo, la reducción del 50 por ciento en operaciones de Transformada

Rápida de Fourier (FFT) en la receptora, el 50 por ciento de reducción de los requisitos de estimación de

canales para recepción en el enlace descendente, un único Conversor Analógico a Digital (ADC)

comparado con múltiples ADCs en otras Categorías de EUs, etc.). Suponiendo un costo proporcional de

RF a banda de base de 40 a 60 por ciento, el ahorro total de costos por tener una única cadena de RF

receptora sería del 15 al 38 por ciento, comparado con un modem LTE de referencia (UE Categoría 1).

Si bien una única antena de recepción y cadena de RF receptora implican una degradación de la capacidad

de recepción en el enlace descendente, puede traducirse en cobertura del enlace descendente reducida

en un promedio de alrededor de 4 dB, comparada con otras categorías de EU LTE. Debe señalarse que

la cobertura en el enlace descendente con una única antena y cadena de RF receptora sigue siendo mayor

que la de un dispositivo GSM/EGPRS. Más aún, es de esperarse que en el Rel-13 existan técnicas de

optimización de cobertura efectivas para compensar la pérdida de cobertura en el enlace descendente

como resultado de la reducción de la cantidad de antenas de recepción y cadenas de RF receptoras. Como

consecuencia directa del requisito de antena de recepción única, solo es posible la recepción de una sola

capa y por flujo en la Categoría 0 de EUs.

5.3.1.2 OPERACIÓN FDD SEMIDÚPLEX (HD-FDD)

La complejidad y el costo de implementación de la RF pueden verse reducidos significativamente con

operación en semidúplex en sistemas FDD, ya que no es requisito que el EU transmita y reciba

simultáneamente en las portadoras apareadas del enlace ascendente y el descendente. Esto habilita el

uso de tan solo un switch en lugar de un duplexador completo, que es mucho más oneroso y representa

alrededor del 25 por ciento del costo del módulo de RF. Más aún, los requisitos de banda de base también

son reducidos en términos de memoria y potencia de procesamiento, pues no es necesario manejar las

operaciones del enlace ascendente y el descendente en forma simultánea. Dependiendo de las

optimizaciones de implementación, puede facilitarse un rango de reducción de costos de entre 4 y 19 por

ciento respecto de un EU de Categoría 1 con el soporte de operación Dúplex por División de Frecuencias

en semidúplex (HD-FDD).29

29 3GPP TR 36.888.


Para dar soporte a la operación HD-FDD, se realiza el provisionamiento de tiempos adicionales de

conmutación para que el EU MTC se conmute entre en enlace ascendente y el descendente y vice-versa.

Se especifica un valor común de 1 milisegundo (ms) de tiempo de conmutación del enlace descendente al

ascendente y del enlace ascendente al descendente para los EUs HS-FDD. Durante este tiempo de

conmutación, no se espera que un EU HD-FDD reciba ni transmita sobre las portadoras del enlace

descendente ni del ascendente. Este tiempo de conmutación incluye el tiempo necesario para la re-

sintonización de la frecuencia de las portadoras entre el enlace descendente y el ascendente, la aplicación

de Timing Advance (TA) (que puede ser de hasta ~ 670 μs) cuando el EU conmuta de la recepción en el

enlace descendente a la transmisión en el enlace ascendente, cualquier suba/baja de ramping necesaria,

ajuste del bucle de enganche de fase (PLL), y Control Automático de Ganancia (AGC) y tiempos de ajuste

del Conversor Analógico a Digital (ADC).

Cabe destacar que el soporte de las operaciones HD-FDD es a expensas de mayor complejidad del lado

de la red (por ejemplo, en el Nodo B (eNodeB) optimizado), puesto que el eNodeB debe asegurar que un

EU pueda no estar programado para transmisiones / recepción en el enlace ascendente / descendente

cuando está recibiendo / transmitiendo respectivamente, o durante períodos de conmutación entre el

enlace descendente y el ascendente o viceversa. Así, tales restricciones del scheduler deben ser

manejadas por el scheduler eNodeB en una red que soporta EUs MTC HD-FDD. Más aún, considerando

tiempos de conmutación de 1ms, en la práctica se puede soportar un número reducido de procesos de

Solicitud de Repetición Automática Híbrida (HARQ) de 8 a 3 para EUs HD-FDD. Esto conduce a una

velocidad de transmisión máxima de 375 kbps tanto en el enlace descendente como en el ascendente,

contra una velocidad de transmisión máxima soportada de 1 Mbps para EUs MTC FDD y TDD comunes

de Categoría 0.

5.3.1.3 TASAS DE DATOS MÁXIMAS REDUCIDAS

Considerando los requisitos reducidos para aplicaciones de IoT para celular típicas, los EUs de Categoría

0 soportan tasas de datos máximas reducidas en el enlace descendente y en el ascendente. La reducción

de la tasa de datos máxima se basa en una reducción del Tamaño de Bloque de Transporte máximo (TBS,

por su sigla en inglés) empleado para transmitir / recibir datos unicast en un único Intervalo de Tiempo de

Transmisión (TTI) de 1ms. Como principio de diseño, se consideró un requisito mínimo de cumplir con las

tasas de datos para dispositivos EGPRS clase 2 de múltiples ranuras de 118.4 kbps en el DL y 59.2 kbps

en el UL. Para EUs de Categoría 0, se especifica que debe soportarse un TBS máximo de 1000 bits para

recepción / transmisión unicast, lo que conduce a una tasa máxima de datos de 1 Mbps para datos del

usuario. Esto marca reducciones de más de 10 y 5 veces en los valores de TBS que debe soportar un EU

de Categoría 1 para la recepción en el enlace descendente y la transmisión en el enlace ascendente,

respectivamente.

Para información común de transmisión de control como Bloqueo de Información del Sistema (SIB),

Respuesta de Acceso Aleatoria (RAR) y transmisiones de buscapersonas, el TBS máximo para los EUs

de Categoría 0 se mantiene al mismo nivel de 2216 bits que los EU de Categoría 1. El TBS máximo para

transmisión multicast en el Canal Multicast Físico (PMCH) también se limitó a 4584 bits para EUs MTC

con capacidad para el Servicio Multimedia de Transmisión Multicast (MBMS).

Los beneficios primarios de las tasas de datos máximas reducidas surgen de los requisitos de

procesamiento reducidos para las transmisiones de paquetes de datos en el enlace ascendente, la

decodificación turbo para recepción en el enlace descendente y buffering para operaciones HARQ. En

general, pueden esperarse ahorros de costos de alrededor del 10 al 21 por ciento, considerando la


reducción de tasas de datos máximas del enlace descendente y del ascendente a través de la reducción

de los valores de TBS soportados.

5.3.2 ATRIBUTOS DE BAJO COSTO PARA EUS DE CATEGORÍA M1

Resaltamos aquí algunas de las funcionalidades clave de complejidad reducida que se definieron para los

EUs de Categoría M1 con mayor reducción de complejidad comparadas con los EUs de Categoría 0.

5.3.2.1 EU CON CAPACIDAD DE ANCHO DE BANDA REDUCIDA

Todos los EUs LTE, incluso los de Categoría 0, actualmente precisan soportar todos los anchos de banda

de sistema de LTE, que incluyen 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, y 20 MHz. En estudios

anteriores en el 3GPP, se reconoció que una de las técnicas efectivas para reducir la complejidad para

EUs MTC es la especificación de soporte para los EUs con capacidad de ancho de banda reducida. En

este sentido, se consideraron dos modos principales de lograr capacidad reducida para ancho de banda.

El primer modo tiene que ver con la reducción del ancho de banda soportado a 1.4 MHz para el enlace

descendente y el ascendente solo para la banda de base, mientras que el motor de RF continúa soportando

hasta 20 MHz de frecuencia. Esta alternativa puede lograr la mayor parte de los beneficios de reducción

de costos a partir de la reducción de ancho de banda al exigir tamaños reducidos para bloques FFT/Inverse

Fast Fourier Transformation (IFFT) y bloques de la receptora de banda base de menor complejidad en la

banda base. Para esta opción, se estimó alrededor del 28 por ciento de los ahorros de costos respecto de

un EU de Categoría 1.30

La segunda variante implica la reducción del ancho de banda soportado para el enlace descendente y el

ascendente a 1.4 MHz tanto para la banda de base como para la RF. Además de los beneficios de la

primera opción, esto ayuda primordialmente a reducir el consumo de energía, ya que se necesita procesar

un número menor de subportadoras en la RF y convertirse en dominio digital para operaciones de la banda

base. En términos de ahorros de costos, dependiendo de los supuestos y optimizaciones de

implementación, se informó que esta opción brinda ahorros de alrededor del 20 al 30 por ciento en el

diseño de transceptor de RF, incluyendo Amplificadores de Bajo Ruido (LNAs), mezclador y oscilador local

(LO). En total, se estimó un promedio de ahorro de costos de alrededor del 39 por ciento comparado con

un EU de Categoría 1.31

Como parte de las optimizaciones del Rel-13 para MTC basados en LTE, se estandarizó la segunda opción

mencionada más arriba, es decir que los EUs de Categoría M1 solo necesitan dar soporte a un ancho de

banda reducido de 1.4 MHz tanto para la banda de base como para la RF, con la capacidad de resintonizar

su frecuencia de portadora de una región de banda angosta dentro de un sistema mayor de banda ancha

a otro.

Si bien el soporte para ancho de banda reducido puede habilitar una reducción significativa de la

complejidad del dispositivo y el consumo de energía del dispositivo, el diseño del sistema y la operación

para estos EUs MTC deben abordar el desvío de las capacidades de los dispositivos LTE definidos hasta

las especificaciones del Rel-12. Concretamente, no sería posible que dispositivos de Categoría M1

recibieran canales legacy de control en el DL (Canal de Control legacy Físico en el Downlink o PDCCH),

30 3GPP TR 36.888. 31 Ibid.


Canal Físico de Control de Indicador de Formato (PCFICH), Canal Físico Híbrido Automático Indicador de

Solicitud de Retransmisión (PHICH) que se transmiten en modo de banda amplia (es decir, son

transmitidos a lo largo del ancho de banda total del sistema LTE en un despliegue puntual). Para abordar

este tema, se introdujeron ciertas soluciones, incluso la definición de un nuevo canal físico de control en

el DL (llamado Canal de Control Físico en el Downlink para MTC (MPDCCH)) basado en el Canal Físico

de Control en el Downlink Optimizado (EPDCCH) existente. A diferencia de PDCCH, PCFICH y PHICH,

EPDCCH no es un canal físico de banda amplia y, por ende, es candidato apropiado para llevar la

información del canal de control físico del DL para dispositivos de Categoría M1 con soporte de ancho de

banda reducido. Además, debe habilitarse una cantidad finita de tiempo de retorno de alrededor de uno a

dos símbolos de Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonal (OFDM) (que abarque

aproximadamente 143 μs) cada vez que el EU necesita resintonizar de una región de banda angosta de

1.4 MHz a otra dentro del sistema de banda ancha. Por ejemplo, un EU puede recibir la asignación de

recursos para monitorear las transmisiones en el DL sobre una serie de seis Bloques Físicos de Recursos

(PRBs) (que abarcan 1.4 MHz) en el borde del sistema de banda ancha, pero puede requerir la

resintonización a las 72 subportadoras centrales para realizar sincronización y mediciones en celdas

adyacentes o para atender a la resincronización de tiempo-frecuencia de celda o la readquisición del Canal

Primario de Transmisión (PBCH). Esto puede quedar habilitado por la posible introducción de breves

lapsos temporales en la capacidad de recepción o transmisión durante los cuales no se esperará que el

EU reciba o transmita señales de radio.

5.3.2.2 MAYOR REDUCCIÓN DE LAS TASAS MÁXIMAS DE DATOS

Para los EUs de Categoría M1, el tamaño máximo del bloque de transporte para transmisiones de

mensajes de control comunes (SIB, RAR y mensajes buscapersonas) se reduce de 2216 bits a 1000 bits

(es decir, igual que para datos unicast). El manejo de recepción simultánea de múltiples Bloques de

Transporte (TBs) unicast y / o de transmisión en casos en los que el TBS total transportado por todos los

PDSCH programados excede la capacidad de procesamiento del EU queda para la implementación de la

Categoría 0 de EUs. Sin embargo, no es requisito que los EUs de Categoría M1 soporten recepción

simultánea de múltiples TBs de unicast y / o transmisión ya sea en cobertura normal u optimizada,

independientemente del tamaño de los bloques de transporte correspondientes. La remoción explícita de

tales requisitos de la recepción simultánea de múltiples TBs ayuda a simplificar los requisitos de buffering

del EU y el provisionamiento para mayor complejidad de procesamiento. Más aún, se definen las reglas

de priorización en casos de conflicto entre ciertos mensajes unicast y / o de transmisión para optimizar el

desempeño general del sistema.

5.3.2.3 SOPORTE DE POTENCIA DE TRANSMISIÓN MÁXIMA REDUCIDA

Otra técnica para reducir costos incluye el soporte de potencia máxima de transmisión reducida para el UL

de 23 decibeles-milliwatts (dBm) a 20 dBm a fin de habilitar la implementación de Amplificador de Potencia

(PA) integrado. Así, se soportan ambas opciones de máxima potencia de transmisión de 23 dBm y 20 dBm

con la decisión final librada a la implementación del dispositivo. Se espera que el uso de un PA integrado

en lugar de uno dedicado pueda aportar ahorros de costos. Además, la reducción de la potencia máxima

de transmisión puede facilitar el consumo de potencia reducido debido a una disminución potencial del

consumo de potencia DC. Una consecuencia de reducir la potencia de transmisión es la reducción en la

cobertura del UL que se espera se compense utilizando las técnicas de optimización de cobertura

introducidas.


5.3.2.4 TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE COMPLEJIDAD ADICIONALES

Además de los elementos de diseño mencionados más arriba para reducir la complejidad del dispositivo,

se están realizando consideraciones adicionales de diseño para ayudar a reducir tanto la complejidad del

dispositivo como los costos en función de las optimizaciones del Rel-13 para MTC. Algunas de ellas son

la simplificación de los requisitos de mediciones e información de la calidad del enlace de radio, la

reducción potencial del número de procesos HARQ del valor actual de ocho para recepción / transmisión

de datos unicast, reducción del número de intentos de decodificación ciega que puede necesitar un EU

MTC para recibir el M-PDCCH, reducción del número de Modos de Transmisión (TMs) en el DL, que debe

soportar un EU MTC, entre otros.

Actualmente se están evaluando y debatiendo simplificaciones en términos de un número reducido de

instancias de medición e información comparadas con un EU de Categoría 0 en el 3GPP RAN WGs. Estas

incluyen mediciones e información relativa al feedback de Información del Estado del Canal (CSI) (por

ejemplo, Información de Calidad del Canal (CQI), Información de Matriz del Precodificador (PMI) e

Indicador de Rango (RI), que pueden emplearse en el eNodeB para scheduling del usuario en el DL). Por

ejemplo, se acordó que la información del RI no es necesaria para EUs MTC y que no es necesario el

soporte periódico del feedback CSI, al menos cuando el EU está operando con una gran cantidad de

optimización de cobertura. En general, en la práctica, y considerando la decreciente exactitud de la

medición debido a la capacidad de ancho de banda reducida, las características de movilidad reducida

para diversas aplicaciones IoT y operaciones potenciales en cobertura optimizada, los beneficios del

feedback de Información periódica del Estado del Canal (CSI) pueden no ser logrables. En lugar de ello,

el eNodeB realiza el scheduling basado en feedback CSI aperiódico disparado ya sea por el eNodeB o por

el EU. También están considerándose simplificaciones para mediciones e información relacionadas con la

Gestión de Recursos de Radio (RRM) (por ejemplo, informes de Potencia Recibida de la Señal de

Referencia (RSRP) y Calidad Recibida de la Señal de Referencia (RSRQ), que se emplean a los fines de

la gestión de movilidad y los traspasos).

La reducción del número de procesos HARQ y técnicas de soporte como Limited Buffer Rate Matching

(LBRM) para combinación HARQ puede contribuir a reducir los requisitos de buffering para recepción en

el enlace descendente.

Para más información sobre los elementos de diseño para MTC del Release 13, refiérase al white paper

de 4G Americas, Mobile Broadband Evolution Towards 5G: 3GPP Rel-12 & Rel-13 and Beyond (Evolución

de la banda ancha móvil a la 5G: 3GPP Rel-12 y Rel-13 y posteriores).32

5.3.3 ATRIBUTOS DE BAJO COSTO PARA EUS DE LA CATEGORÍA NB1

Uno de los principales objetivos de la introducción de los EUs de Categoría NB1 fue permitir la

implementación de EUs de ultra bajo costo, apuntando primordialmente a un gran número de conexiones

desde dispositivos con patrones de tráfico infrecuentes, bajas demandas de tasas de datos, y alta

tolerancia a la latencia. En la siguiente sección, nos referimos a ciertas funcionalidades primarias que

contribuyen a habilitar la implementación de ultra bajo costo de dispositivos de la Categoría NB1.

5.3.2.1 EUS CON CAPACIDAD DE ANCHO DE BANDA REDUCIDA

Como se mencionara más arriba, los sistemas NB-IoT se especifican para poder operar con solo 180 kHz

de ancho de banda sistémica. Así, los dispositivos NB-IoT deben soportar solo 180 kHz de ancho de banda

32 Mobile Broadband Evolution Towards 5G: 3GPP Rel-12 & Rel-13 and Beyond, 4G Americas, junio de 2015.

http://www.4gamericas.org/files/8914/3576/4557/4G_Americas_Mobile_Broadband_Evolution_Toward_5G-Rel-12_Rel-13_June_2015x.pdf


en la RF y la banda de base, si bien desde el punto de vista de la red, pueden desplegarse múltiples

portadoras NB-IoT de ese ancho de 180 kHz. Esto contribuye enormemente a reducir la complejidad y el

costo de la RF y la banda de base, como así también a facilitar menor consumo de energía.

En caso de desplegarse múltiples portadoras NB-IoT para un EU, solo una de ellas se identifica como la

“portadora ancla” sobre la cual se basa para adquirir sincronización de frecuencia por tiempos, información

del sistema (SI) NB-IoT, y realizar un procedimiento de acceso aleatorio o monitorear la recepción de los

mensajes de buscapersonas. Más aún, un EU puede configurarse con “portadoras adicionales” para el

DL y el UL cuando está en modo RRC conectado a través de una señalización de capa dedicada superior

para resintonizar y recibir o transmitir datos unicast.

En forma acorde, todos los canales y señales físicos para NB-IoT tienen especificación nueva

comparados con sus contrapartes LTE a fin de que puedan funcionar con un ancho de banda de sistema

de tan solo 180 kHz. Estos oscilan entre las señales de sincronización básicas (Señales de

Sincronización Primarias y Secundarias en Banda Angosta), el Canal de Transmisión Físico de Banda

Angosta (NPBCH), mecanismos de transmisión de información del sistema NB-IoT, Canal de Acceso

Aleatorio en Banda Angosta (NPRACH) y procedimientos asociados de acceso aleatorio, Canal de

Control Físico por Banda Angosta en el Downlink (NPDCCH), Canal Físico Compartido en Banda

Angosta en el Downlink (NPDSCH), y Canal Físico Compartido en Banda Angosta en el Uplink

(NPUSCH) Formato 1 (para transportar datos de usuario), y NPUSCH Formato 2 (para transportar

información de Reconocimiento Positivo o Negativo de 1-bit (ACK/NACK) en respuesta a la recepción

NPDSCH en el DL).

Por ejemplo, las repeticiones del dominio de tiempo son empleadas extensivamente para dar soporte a la

cobertura meta para diversos canales y señales. Más aún, dada la cantidad muy limitada de recursos

físicos disponibles en la dimensión de frecuencias, tanto los bloques de transporte (TBs) del DL como los

del UL pueden mapearse según múltiples submarcos o ranuras de tiempo en la dimensión de tiempo – lo

que implica una forma de operar por “transposición” de la dimensión de frecuencias a la dimensión

temporal mediante asignaciones de recursos que se extienden en el tiempo.

5.3.2.2 BAJAS TASAS MÁXIMAS DE DATOS

Para limitar la complejidad del EU de recibir modulación de mayor orden, solo se soporta la modulación

QPSK para NPDSCH en el DL mientras que en el UL, los esquemas soportados de modulación incluyen

QPSK (para transmisiones multi-tono), y esquemas de modulación /2-BPSK y /4-QPSK (para

transmisiones de un solo tono). Para limitar los tamaños de buffer blandos, la complejidad y el consumo

de energía del dispositivo (por ejemplo, debido a corrientes por fugas), y considerando el tráfico móvil

(MT) relativamente bajo terminado en el DL, el tamaño máximo de bloque de transporte (TBS) para

transmisiones en el DL se limita a 680 bits. Para el UL, de manera similar a los EUs de Categoría M1, el

TBS máximo se limita a 1000 bits.

Estos valores de TBS limitados junto con un presupuesto de tiempo de procesamiento relajado

soportado en NB-IoT (abordado en mayor detalle en la próxima subsección) dan lugar a tasas de datos

máximas relativamente modestas de alrededor de 27 kbps en el DL y 62 kbps en el UL. Sin embargo, la

compensación de mayores tasas de datos por menores costos / complejidad de dispositivo, consumo de

energía y optimizaciones de cobertura se identificó como apropiada considerando los casos de uso

típicos a los que se apunta para EUs NB-IoT, por ejemplo, atender primordialmente la medición

inteligente, las redes de sensores para fines de monitoreo, etc.


5.3.2.3 MINIMIZACIÓN DE LA NECESIDAD DE PROCESAMIENTO PARALELO

Uno de los atributos salientes hacia la reducción de la complejidad de los EUs de Categoría NB1 es la

significativa reducción de la necesidad de procesamiento paralelo en comparación con la Categoría M1 u

otra categoría superior de EUs LTE. Los EUs de Categoría NB1 solo deben soportar el modo de

operación Tipo B en semidúplex FDD (HD-FDD) en que se requiere que el EU monitoree el DL o bien

transmita en el UL pero no ambas cosas simultáneamente. Esto ayuda a reducir la complejidad de la RF

y el consumo de energía, tal como se describiera anteriormente en el contexto de los EUs de Categoría

0.

Más aún, las relaciones de scheduling y timing entre los distintos canales físicos para NB-IoT se definen

de modo de habilitar un procesamiento basado en la división de tiempo de los distintos canales físicos

con presupuestos de tiempo significativamente prolongados disponibles entre los canales físicos

asociados (comparados con otras categorías de EU definidas en LTE hasta la fecha) que puedan

habilitar la implementación basada en software (SW) (es decir, minimizando la necesidad de depender

del uso de aceleradores de hardware). Esto incluye la recepción y decodificación del control en el DL

(NPDCCH) o canales de datos (NPDSCH), y la preparación del bloque de transporte del UL o el

feedback ACK/NACK (en respuesta a la recepción NPDSCH) empleando formatos NPUSCH 1 o 2,

respectivamente. Además, solo se especifica un proceso ARQ Híbrido (HARQ) para el DL y el UL a fin

de simplificar las relaciones de timing entre el scheduling, la recepción o transmisión de datos, y la

transmisión o recepción subsiguiente (respectivamente) de la indicación de reconocimiento.

Así, puede verse que el principio de “hacer una cosa a la vez” se siguió para facilitar la implementación

de EUs de bajo costo a expensas de las tasas de datos y el desempeño de latencia.

5.3.2.4 OTRAS TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE COSTOS / COMPLEJIDAD PARA EUS DE LA

CATEGORÍA NB1

Considerando la facilitación de una implementación de bajo costo de EUs de Categoría NB1, se eligieron

diversos detalles de diseño adicionales. Algunos de ellos incluyen un conjunto mínimo de mediciones y

procedimientos para soportar una forma muy básica de soporte a la movilidad. Específicamente, la

“movilidad en modo conectado” en forma de traspasos no está soportada para EUs NB-IoT, ya que no se

espera que estos EUs requieran soporte sofisticado de movilidad cuando se encuentran en modo RRC

conectado. En lugar de ello, se soporta la movilidad en el modo ocioso a través de mecanismos de

selección y re-selección de celdas. Esto ayuda a evitar la realización de diversas mediciones de recursos

de radio (RRM) y procedimientos de información para EUs NB-IoT, ahorrando así complejidad y consumo

de energía.

Se define un esquema común de transmisión tanto para el control en el DL y las transmisiones de datos

basado en un conjunto común de señales de referencia, el soporte ya sea de esquemas de transmisión de

única antena o de puertos de dos antenas basados en Codificación de Bloque por Frecuencia de Espacio

(SFBC) tanto para NPDCCH como para NPDSCH, y un esquema de codificación de canales común

basado en Tail Biting Convolutional Codes (TBCC). Esto ayuda a reducir la complejidad del EU en el

manejo de la estimación de canales, la demodulación y los pasos de decodificación para recepción de

control en el DL y datos.

Más aún, el diseño del canal de control en banda angosta en el DL (NPDCCH) con un espacio de búsqueda

muy simplificado da lugar a una cantidad muy pequeña de intentos de decodificación ciega (un promedio

de no más de un intento de decodificación por 1ms) que necesita realizar un EU de Categoría NB1 para

monitorear la información de control del DL (DCI). Para habilitar la implementación de bajo costo de los


amplificadores de potencia (PAs) con operación de potencia eficiente al estar en modo de cobertura

extrema, se especifican transmisiones de NPUSCH de único tono con esquemas de modulación QPSK y

BPSK de fase rotada para la Categoría de EUs NB1 para minimizar el impacto en la cadena de transmisión

RF al minimizar la Relación Potencia Máxima a Potencia Promedio (PAPR) y la Métrica Cúbica (CM) de

las transmisiones del UL empleando la estructura NPUSCH de un solo tono.

5.4 INNOVACIONES EN EL MANEJO DE LA ENERGÍA PARA IMPLEMENTACIONES

DE DISPOSITIVOS MTC Y NB-IOT LTE

Especificar soluciones que apunten a reducir el consumo de potencia del dispositivo en aplicaciones IoT

MTC y celulares se identificó como un objetivo importante para EUs tanto de Categoría M1 como NB1.

Uno de los enfoques más básicos para reducir el consumo de energía del dispositivo es reducir los tiempos

de transmisión o recepción activos para el EU. Otros incluyen técnicas de reducción de complejidad como

la simplificación de mediciones y requisitos de información, una capacidad de ancho de banda reducida

tanto en la banda de base como en la RF y el menor número de intentos ciegos de decodificación que

necesita realizar el EU al canal de control del DL, esquemas de transmisión más eficientes en energía para

transmisiones del UL apuntados a cantidades significativas de optimización de cobertura, entre otros. Así,

en la capa física puramente, si bien puede no haber muchas técnicas orientadas a reducir el consumo de

energía unilateralmente, el diseño de técnicas de reducción de complejidad y optimización de cobertura

debe desarrollarse cuidadosamente con suficiente foco en reducir el consumo de energía del dispositivo.

Como ejemplo importante, para los EUs de Categoría M1, Categoría NB1 y otros EUs que operan en

cobertura optimizada, el Bloque de Información de Sistema (SIB) que transporta información común de

control desde la celda se transmite sin scheduling dinámico empleando el canal de control del DL. En

cambio, la información de scheduling que incluye recursos de tiempo / frecuencia, Esquema de Modulación

y Codificación (MCS) y Tamaño del Bloque de Transporte (TBS) utilizado para transmitir los distintos

mensajes de Información del Sistema (SI) deben indicarse potencialmente con el uso de una combinación

de información en el Bloque Maestro de Información (MIB) transportado por el Canal de Transmisión Físico

(PBCH) para los EUs de Categoría M1 y MIB en banda angosta (NB-MIB) transportados por el NPBCH

para los EUs de Categoría NB1, información en el SIB MTC Tipo 1 (para información de scheduling

respecto de mensajes de SI que transportan otros SIBs MTC) y utilizando reglas pre-definidas en las

especificaciones. Esto habilita a un EU MTC para decodificar muchas repeticiones (especialmente si la

celda soporta operaciones de cobertura optimizada) del canal de control del DL para obtener la información

de scheduling para los mensajes SI, ahorrando así energía del dispositivo. Más aún, se acordó el

desprendimiento de los SIB legacy para definir nuevos “SIBs MTC” con el propósito de definir solo la

información y parámetros más necesarios para los EUs MTC y así reducir el tamaño de los SIBs MTC al

mínimo posible. Se adoptaron enfoques similares para definir el SI de Banda Angosta (NB-SI) para los

EUs de Categoría NB1 también. Tales esfuerzos apuntan directamente a minimizar el consumo de energía

del dispositivo y a incrementar la utilización de recursos al nivel del sistema.

Dos técnicas más de Control de Acceso de los Medios (MAC) son directamente aplicables a la habilitación

del consumo de energía reducido del EU. La primera es el Modo de Ahorro de Energía (PSM) que ya se

ha introducido dentro de las optimizaciones a LTE en el Rel-12, mientras que la segunda es el soporte

para Recepción Discontinua ampliada (eDRX), una funcionalidad también introducida en el Rel-13.

PSM es similar a un estado de apagado, con la excepción de que el EU permanece adosado a la red y no

hay necesidad de re-adosarlo o volver a establecer conectividad de la Red de Datos en Paquetes (PDN).

De forma acorde con ello, el Estrato de Acceso (AS) en el dispositivo está apagado, lo que implica que la

banda de base y los motores de RF pueden apagarse también y el EU no necesitaría monitorear mensajes


de buscapersonas ni realizar ninguna medición RRM. Así, puede lograrse una reducción de consumo de

energía significativa con el uso de PSM para dispositivos con tráfico MTC infrecuente (por ejemplo, unos

pocos cientos de bytes transmitidos por día o cada pocas horas). La Figura 5.2 muestra un perfil

representativo de consumo de energía para un dispositivo que soporta PSM con estimaciones de vida útil

de batería para PSM que suponen distintos drenajes de corriente según la tecnología disponible al

momento (conocidas como “pronósticos de corto plazo”) y considerando optimizaciones futuras de la

tecnología de siliconas y batería (conocidas como “pronósticos de largo plazo”).

Figura 5.2 Gráfico de estados de consumo de energía del dispositivo y estimaciones de vida de la

batería para PSM.

Durante este período de estado de “sueño profundo”, el EU puede despertar por sí solo según el tráfico

originado en el móvil, mientras que no sería posible que la red alcanzara un EU utilizando PSM para tráfico

terminado en el móvil a menos que estuviera en modo Control de Recursos de Radio (RRC) OCIOSO

luego de un período de “tiempo activo”. Alternativamente, la red necesita esperar que el EU despierte

basado en cualquier instancia de tráfico originado en el móvil.

Un desafío con PSM es que la accesibilidad frecuente del EU en el DL no es posible mientras el EU está

en PSM, la duración de lo cual está en el rango de la frecuencia periódica de la Actualización de Área de

Rastreo (TAU). Esto puede afectar significativamente el desempeño de latencia para el tráfico terminado

por el móvil. Si bien la TAU periódica puede configurarse para ocurrir más frecuentemente para equiparar

los requisitos de retardo del EU, tal enfoque introduce overhead de señalización adicional de

procedimientos de TAU periódica y mayor consumo de energía del EU innecesarios.


Para aumentar la funcionalidad PSM, se especificó eDRX, que habilita duraciones DRX significativamente

prolongadas (por ejemplo, ~80 segundos) con una reducción de consumo de energía similar en

comparación con PSM. Al mismo tiempo, el ciclo eDRX puede ajustarse de manera flexible para

compensar entre la reducción del consumo de energía y diversos requisitos de retardo para tráfico

terminado por el móvil sin imponer overead adicional de señalización.

5.5 SINOPSIS DE FUNCIONALIDADES CLAVE PARA DISPOSITIVOS DE LAS

CATEGORÍAS 0, 1, M1 Y NB1

Como se mencionara en la Sección 5.1, LTE y LTE-Advanced ofrecen múltiples categorías de EU que

pueden ser apropiadas para aplicaciones MTC o IoT celular. Entre ellas se encuentran los EUs de

Categoría 1, Categoría 0, Categoría M1, y Categoría NB1 como dispositivos de baja complejidad.

Los EUs de Categoría 1 son los EUs LTE legacy de menor complejidad introducidos desde el Release 8

de LTE. Luego, los EUs de Categoría 0, Categoría M1, y Categoría NB1 ofrecen mayor reducción de

complejidad del dispositivo con respecto a los EUs de Categoría 1. Los atributos clave para facilitar tal

reducción de complejidad se trataron en la Sección 5.3. En la Tabla 5.2, se presenta un resumen de las

características técnicas de estos dispositivos de baja complejidad.

Tabla 5.2. Resumen de dispositivos MTC basados en LTE: Categorías 1, 0, M1, y NB1.

Cat1 – 2 RX Cat1 – 1 RX Rel-12 Cat0 Rel-13 Cat-M1 Rel-13 Cat-NB1

Tasa máxima en

el DL 10 Mbps 10 Mbps 1 Mbps

800 kbps (FD-

FDD)/300 kbps

(HD-FDD)

27.2 kbps

Tasa máxima en

el UL 5 Mbps 5 Mbps 1 Mbps

800 kbps (FD-

FDD)/375 kbps

(HD-FDD)

62.2 kbps

Rango espacial 1 1 1 1 1

# RX 2 1 1 1 1

Modo dúplex

Full dúplex

FDD/ HD-FDD

(opcional) /

TDD

Full dúplex

FDD/ HD-FDD

(opcional) /

TDD

Full dúplex

FDD / HD-FDD

(opcional)/

TDD

Full dúplex

FDD / HD-FDD

(opcional)/

TDD

Solo HD-FDD

Ancho de banda

máximo TX/RX

para el EU

20 MHz 20 MHz 20 MHz 1.4 MHz

180 kHz

Potencia TX

máxima 23 dBm 23 dBm 23 dBm

Opcional entre:

20 dBm o 23

dBm

23 dBm

Complejidad

meta del 3GPP 100%

50% < X% <<

100% 50% 25%

< 25%


Como indica la Tabla 5.2, la complejidad del dispositivo disminuye con la reducción de la cantidad de

antenas de recepción, y aún más con otras simplificaciones y requisitos reducidos que incluyen la

reducción de las tasas de datos soportadas para el DL y el UL, la operación en dúplex simplificado y

soporte de ancho de banda reducido, entre otras. Para los EUs de Categoría M1, se estima que la

complejidad es tan baja como el 25% comparada con los EU MTC de Categoría 1, al tiempo que puede

esperarse que sea aún menor para los EUs de Categoría NB1

En vista de las capacidades reducidas de transmisión y recepción de las Categorías 0 y M1, es necesario

que estos EUs puedan ser identificados por la red de manera apropiada y, al mismo tiempo, la red debe

tener la capacidad de controlar el acceso e indicar el soporte de la red para dichos EUs de baja

complejidad. Se especificaron diversas optimizaciones que incluyen permitir que un eNodeB LTE transmita

información que indique soporte de EUs de Categoría 0 o Categoría M1 (por señalización independiente)

y facilite la identificación de los EUs de Categoría 0 y Categoría M1 (por distintos mecanismos) del lado de

la red.

La Tabla 5.3 resume las funcionalidades MTC LTE por versión del 3GPP.

Tabla 5.3. Resumen de funcionalidades MTC LTE por versión del 3GPP.

Versión del 3GPP

Reducciones de

Costo /

Complejidad

Administración

de energía

Cobertura más

profunda

Release 12 Cat-0 PSM Ninguna

Release 13 Cat-M1, Cat-NB1

eDRX

Simplificación de

mediciones y

requisitos de

información

+15-20 dB

5.6 EVOLUCIÓN DEL SOPORTE MTC E IOT LTE PARA RADIO ACCESO DE 5G

Como parte del debate sobre la aplicación de soluciones MTC basadas en LTE para los casos de uso de

la Internet de las Cosas Celular (CIoT) mencionados en la Sección 5.2, se prevé una mayor evolución de

MTC LTE más allá de los EUs de las Categorías M1 y NB1. Esto incluye nuevas optimizaciones

especificadas para los EUs de las Categoría M1 y NB1 que puedan conducir a un desempeño optimizado,

una aplicabilidad más amplia en una serie de casos de uso variada, compensación más flexible entre el

consumo de energía y la tasa de datos y desempeño de latencia, mayor capacidad de usuarios para

soportar una capacidad de usuario incrementada, etc.

Pueden esperarse nuevas optimizaciones del diseño RAT para el soporte de una cantidad masiva de

dispositivos MTC o para abordar aplicaciones MTC críticas para la misión como parte del desarrollo de la

tecnología 5G de radio acceso. Dentro del soporte MTC, deberían soportarse una cantidad

extremadamente importante de dispositivos CIoT, potencialmente en el orden de unos pocos millones de


dispositivos por kilómetro cuadrado. El consumo de energía ultra bajo que puede habilitar entre diez a

quince años de vida útil de batería es otra meta esperada. Para abordar tales requisitos técnicos, deben

considerarse diversos aspectos de diseño que van desde optimizaciones a la numerología lógica de capas

físicas como el espaciamiento de subportadoras y la duración TTI a la introducción de nuevas

funcionalidades tecnológicas. Algunas de tales funcionalidades pueden incluir la introducción de protocolos

livianos de Capa 2 y Capa 3 sin conexión, multiplexado no ortogonal para soportar una gran cantidad de

dispositivos, transmisiones del UL sin autorización para la transmisión de paquetes pequeños que

minimicen el overhead de señalización, y el uso de redes capilares para habilitar la descarga de tráfico y

la ampliación de la cobertura y para facilitar una pila de protocolos simplificada. Para el último ejemplo,

tales redes capilares pueden incluir soluciones MTC-/IoT asistidas por Dispositivo a Dispositivo (D2D)

capaces de abordar las necesidades de futuros wearables y sistemas de monitoreo de salud.

Específicamente, los wearables o sensores de monitoreo de salud sólo pueden soportar una pila de

protocolos muy simple y comunicar solo con un nodo agregador (por ejemplo, un smartphone o reloj

inteligente), en que esta última forma el portal o capilar a la nube de Internet vía la red de infraestructura.

Otra dimensión de la evolución futura de las soluciones MTC en la próxima generación de sistemas

celulares implica el soporte de aplicaciones MTC que exigen desempeño de latencia sumamente baja,

ultra alta confiabilidad y, dependiendo de la aplicación, un rango diverso de velocidades de transmisión de

datos en paquetes de bajo a alto. Tales aplicaciones MTC críticas para la misión incluyen casos de uso

como la automatización industrial en que son esenciales la ultra alta confiabilidad y los tiempos de

respuesta ultra bajos. En el campo de la salud móvil, casos de uso basados en tele presencia como el de

una “ambulancia móvil” o cirugía remota ingresan en esta categoría. Tales esfuerzos se están

categorizando actualmente bajo el paraguas de los estudios Comunicaciones Ultra Confiables y de Baja

Latencia (URLLC) para las Nuevas Radiocomunicaciones (NR) como parte del proceso de estandarización

para radiocomunicaciones de 5G.

El caso de uso de la “ambulancia móvil” apunta a brindar tratamiento crítico para la vida y a minimizar

demoras mientras se circula desde la ubicación del incidente hasta la institución de salud. En este caso de

uso, las ambulancias están conectadas al nosocomio y comienzan la transmisión de datos clínicos e

informes de estudios que pueden incluir imágenes de alta resolución y / o transmisiones por video (por

ejemplo, tele-ecografías). Además, sería necesario recibir el feedback en tiempo real desde el hospital

respecto del tratamiento clínico mientras aún se está dentro de la ambulancia. Así, para aplicaciones de

este tipo, los requisitos técnicos pueden incluir velocidades de transmisión de datos del UL de moderadas

a altas, baja latencia de extremo a extremo y soporte optimizado a la movilidad.

Otro ejemplo que implica control en tiempo real y feedback táctil incluye el caso de uso de la cirugía remota

en tanto utiliza la manipulación remota de objetos en forma específica. Para dichos casos de uso, puede

esperarse que los requisitos técnicos incluyan muy alta confiabilidad del orden de 10-9 Packet Error Rate

(PER), ultra baja latencia de orden inferior a milisegundos, alta disponibilidad en entornos de interior y

exterior y altos requisitos de velocidad de transmisión similares a los de streaming de video en tiempo real.

Debe señalarse que tales aplicaciones pueden ser menos pasibles de que el costo del dispositivo y las

soluciones dependan del uso de gran ancho de banda y puede considerarse un tiempo de símbolo muy

breve.

En síntesis, si bien se ha alcanzado un avance significativo en el ámbito del soporte para IoT celular basado

en LTE con la introducción de categorías de dispositivos de baja complejidad como los EUs de las

Categorías 0, M1, y NB1, aún se precisa una cantidad de trabajo de investigación y desarrollo considerable

para definir soluciones basadas en la tecnología celular de 5G para casos de uso MTC. Tales esfuerzos

serían necesarios para explotar realmente el potencial de la IoT y la conectividad ubicua para distintos


tipos de dispositivos que cubren industrias verticales como la automatización industrial, la seguridad

pública, la atención de la salud, el infotenimiento y el comercio electrónico.

6 HABILITACIÓN DE LA COMUNICACIÓN IOT

Además de la selección de dispositivos apropiados para los puntos extremos, para el éxito de planificación,

diseño, implementación y administración durante el ciclo de vida de las soluciones IoT de extremo a

extremo, hay muchos elementos importantes, que incluyen:

Dispositivos de acceso y concentradores

RAN (Redes de Acceso por Radio)

Infraestructura de la red central

Plataformas de conectividad

La capa que brinda la habilitación de aplicaciones IoT

La habilitación de la capa de aplicaciones IoT representará una parte significativa de la cadena de valor

IoT extremo a extremo ya que brinda herramientas para la monetización adicional de una solución IoT.

Con la diversidad de cosas, personas y aplicaciones en este dominio, las capacidades de búsqueda,

generación de eventos, además de la compartición e interacción de modo muy eficiente y orientado a la

web, son claves del éxito.

La optimización de la utilización de recursos disponibles, que depende del tipo de tráfico, es otro aspecto

importante de las soluciones IoT. Un enfoque interesante es a través de la así llamada “comunicación IoT

basada en políticas”.

En la subsección siguiente, se brinda una síntesis de algunos de los elementos de la capa encargada de

la habilitación de las aplicaciones IoT tales como descubrimiento mediante motores de búsqueda,

interacciones de soluciones IoT con redes sociales y comunicación IoT basada en políticas.

6.1 DESCUBRIMIENTO DE DATOS, SERVICIOS Y APLICACIONES MEDIANTE

MOTORES DE BÚSQUEDA

Habida cuenta de la diversidad y la escala de los modelos en IoT, es importante poder acceder y buscar

diferentes tipos de catálogos. También es clave manejar con cuidado los permisos y la privacidad, de modo

que finalmente cada usuario y socio tenga su propia vista del catálogo virtual de cosas, corrientes de datos,

servicios y aplicaciones descubribles (ver Figura 6.1). En este enfoque, es fundamental el control de

acceso y la administración de reglas API.


Figura 6.1. Cosas descubribles: corrientes de datos, servicios y aplicaciones

Todo esto debe hacerse disponible mediante Interfaces Gráficas con el Usuario (GUIs) simples, además

de APIs como funciones de administración para distintos participantes con el fin de aprovechar la

capacidad de búsqueda de sus propios entornos de aplicaciones y web.

6.2 INTERRELACIÓN ENTRE IOT Y REDES SOCIALES

La economía digital se basa fundamentalmente en compartir. El concepto de compartir e interactuar

mediante redes sociales se puede considerar desde distintos ángulos en el contexto IoT:

Compartir información IoT en una red social basada en disparadores, reglas y permisos

específicos (por ejemplo, compartir automáticamente el cambio de estado de los sensores de

presencia en el hogar con miembros de la familia)

Gestionar una red personal de cosas y personas como una red social por sí misma (por ejemplo,

diferentes sensores registrados en el hogar, en el automóvil y en el smartphone, habiendo

especificado qué miembros de la familia y amigos pueden ver qué objeto o enviar instrucciones a

qué objeto). Esto se refleja en la Figura 6.2 a continuación.


Figura 6.2. Interacciones inteligentes

El máximo valor de IoT se obtiene cuando la experiencia del usuario para las cosas conectadas es

transparente, con servicios que abarcan diversos ecosistemas IoT, redes verticales y sociales (existentes

y construidas con ese propósito). Se detalla un ejemplo del despliegue para la interacción de redes sociales

e IoT en la Figura 6.3.


Figura 6.3. La nube de servicios de datos IoT como habilitadora de la interacción entre las redes

sociales e IoT33

6.3 COMUNICACIONES BASADAS EN POLÍTICAS IOT

La industria precisa un medio para proteger los recursos de red y el control de cuándo y qué tipo de

comunicación IoT está consumiendo fuertemente los recursos de la red. La frase clave es “comunicaciones

basadas en políticas”. En el futuro, la industria deberá definir con mayor granularidad qué tráfico se

transporta por qué recursos. De lo contrario, la conexión de miles de millones de dispositivos no llegará a

ser una realidad o bien las redes se congestionarán y/o la IoT podría generar un costo demasiado elevado.

Para evitar la sobrecarga de la red, los proveedores de servicios IoT y los proveedores de servicios de

redes subyacentes deberían contar con los medios apropiados para controlar el uso de la red desarrollando

políticas de comunicación, que también brinden al consumidor servicios IoT con la flexibilidad de equilibrar

necesidades de eficiencia de costos y de comunicación.

Para permitir las comunicaciones basadas en políticas, las aplicaciones IoT deberían asignarle a cada

mensaje IoT individual un conjunto de características relativas a, por ejemplo, tolerancia de demoras, ciclo

de vida, nivel de prioridad o Categoría de Evento y criticidad de pérdida de datos. Estas características

luego pueden ser aprovechadas por el esquema de aplicación de políticas del sistema IoT.

Los dispositivos IoT capaces de acceder a sistemas fijos y/o móviles, y posiblemente capaces de elegir

entre diferentes tecnologías de acceso a redes, deberían dotarse de un conjunto de políticas que

33 Solución DSC, HP.


generalmente definen restricciones al uso de la red. Dichas políticas pueden diferenciarse en base a la

categoría/prioridad del evento asociado con el mensaje. Los mensajes de alta prioridad sensibles a la

demora seguirán transfiriéndose a la mayor velocidad posible, mientras que los mensajes de baja prioridad

pueden entregarse en un tiempo apropiado al menor costo posible para la entidad (organización o usuario

individual) a quien se le cobran los servicios de red.

Las comunicaciones basadas en políticas típicamente descansan sobre Mecanismos de Almacenamiento

y Envío eficientes que utilizan los siguientes conceptos:

Cronogramas que definen cuándo el acceso a qué red disponible es permitido y a qué costo

Agregación de mensajes que se direccionan al mismo destino, tomando en cuenta posibles

restricciones sobre el tamaño máximo o mínimo de la unidad de datos que se transfiere para cada

uso de la red

Incorporación de información del estado de la red que cambia dinámicamente (por ejemplo,

condiciones de radio y carga de la red) disponible para el dispositivo IoT.

Las comunicaciones basadas en políticas también requieren medios eficientes para dotar a miles de

millones de dispositivos IoT de estas políticas. Esto es viable ya sea “fuera de banda” utilizando tecnologías

eficientes estándar para administrar dispositivos, o con mecanismos dentro de la banda habilitados por la

misma tecnología IoT empleada. Las políticas también pueden ser pre-integradas en la etapa de

fabricación.

Las políticas integradas a los dispositivos IoT pueden subdividirse en reglas para diferentes propósitos, a

saber:

Defecto: Definición de características por defecto aplicables a los mensajes IoT que no indican

ninguna característica en especial (para acotar el tamaño del mensaje al máximo posible).

Límites: Definición de restricciones a las características del mensaje que una aplicación recibe el

permiso de usar.

Uso de red: Definición de las condiciones cuando el uso de una red subyacente específica es

permitido para mensajes con una determinada Categoría de Evento y, por ejemplo, definición de

parámetros back-off en caso de que falle el acceso a la red.

Buffering: Definición de límites del tamaño de buffer soportado que se utilizará para almacenar

mensajes pendientes con una determinada categoría de evento y sus prioridades cuando no se

pueda evitar la eliminación.

7 DESARROLLO DE NORMAS IOT

7.1 PROYECTO DE ASOCIACIÓN PARA LA TERCERA GENERACIÓN (3GPP)

Las redes celulares para la Internet de las Cosas (CIoT) son un tema candente en la industria, que está

generando enormes oportunidades para los operadores de redes móviles y dando un uso pleno al mercado

IoT emergente. Existen diferentes enfoques de redes dedicadas para resolver la conectividad IoT de banda

angosta que capta actualmente la atención del mercado. Para soportar IoT, 3GPP ha venido trabajando


en varias soluciones relacionadas y generando una cantidad de propuestas basadas en LTE y GSM. Como

consecuencia de ello, 3GPP especificó tres soluciones diferentes de normas para IoT celular en el Release

13:

LTE-M, basada en la evolución de LTE, que lleva a la introducción de Equipos de Usuarios (UEs)

de Categoría M1,

EC-GPRS, una solución de banda angosta basada en la evolución GSM, y

NB-IoT, una solución IoT celular de banda angosta, también conocida como enfoque “tabla rasa”,

que llevó a la introducción de Equipos de Usuarios de Categoría NB1.

A continuación se ofrece una breve descripción de las diversas soluciones de normas desarrolladas en el

3GPP a octubre de 2015:

LTE-M: 3GPP RAN desarrolló especificaciones LTE-Máquina-a-Máquina (LTE-M) para soportar CIoT

basada en LTE de bajo costo en el Release 12 (MTC de bajo costo) con optimizaciones adicionales

especificadas en el Release 13 (LTE eMTC). Los dispositivos de Categoría 0 y M1 soportan

velocidades de datos de hasta 1 Mbps y 800 kbps respectivamente, con menor costo de dispositivo y

consumo energético y mejor cobertura y capacidad sobre el operador LTE existente.

EC-GPRS: En el punto #62 del estudio de 3GPP GERAN “Sistema de Soporte Celular para la Internet

de las Cosas de Complejidad Ultra Baja y Baja Velocidad de Procesamiento”, las soluciones CIoT de

banda angosta (200 kHz) para la migración de los operadores GSM existentes buscaron optimizar la

cobertura por 20 dB comparada con la tecnología GPRS anterior, y alcanzar una vida útil de diez años

para las baterías de dispositivos que también fueran eficientes en costos. Los objetivos de performance

incluyeron mejor cobertura en espacios interiores, soporte para cantidades masivas de dispositivos

con bajo procesamiento, menor complejidad de dispositivos, y mejor eficiencia de energía y latencia.

El GPRS de Cobertura Extendida (EC-GPRS) cumplía plenamente con los cinco objetivos de

performance según el informe #67 de la reunión TSG GERAN de agosto 2015. A continuación, se

especificó EC-GPRS como una tecnología IoT celular del Release 13 basada en la evolución de los

sistemas GPRS. Esta solución requiere necesariamente una red GSM.

NB-IoT: En agosto de 2015, 3GPP RAN Rel-13 comenzó a trabajar en una nueva solución de acceso

de radio de banda angosta también denominada “CIoT de Tabla Rasa” (Clean Slate CIoT). Este trabajo

concluyó recientemente con la introducción de tecnología NB-IoT que puede desplegarse en modo

“dentro de banda” de parte de un operador LTE existente, o en la banda de guarda de un operador

existente, o en modo independiente utilizando bandas GSM re-asignadas, y la introducción de Equipos

de Usuario de Categoría NB1.

La Versión 12 introdujo importantes mejoras para M2M, como menor costo del dispositivo y mayor duración

de la batería. Se especificaron mejoras adicionales para M2M en el Release 13, tales como soporte para

una cobertura optimizada, menor costo de dispositivos y mayor duración de la batería. La solución IoT de

banda angosta (que introdujo Equipos de Usuarios de Categoría NB1) brinda un costo de dispositivo y

consumo de energía aún menores y mejor cobertura, aunque a expensas de menores velocidades de

datos.

La Tabla 7.1 brinda algunas comparaciones de las diversas soluciones MTC/IoT que se han normalizado

en el Release 13, además de la opción 5G.


Tabla 7.1. Comparación de soluciones 3GPP IoT

LTE-Rel 13 NB-IoT Rel-13 EC-GPRS Rel-13 5G

Rango

(Exteriores)

< 11 km < 35 km < 35 km < 15 km

MCL 156 dB 164 dB 164 dB 164 dB

Espectro Licenciado

(7-900 MHz)

Licenciado

(7-900 MHz)

Licenciado

(8-900 MHz)

Licenciado

(7-900 MHz)

Ancho de banda 1.4 MHz o

compartido

200 kHz o

compartido

2.4 MHz o

compartido

compartido

Veloc. de datos <800 kbps <30 kbps 10 kbps <1 Mbps

Duración batería >10 años >10 años >10 años >10 años

Disponibilidad 2016 2016 2016 2020


7.2 ALIANZA MÓVIL ABIERTA (OMA)

La Alianza Móvil Abierta (OMA) se ha enfocado en habilitar dispositivos para IoT brindando protocolos para

conectar y administrar dispositivos IoT y sus aplicaciones. Los protocolos de Comunicación Máquina-a-

Máquina Ligera (LWM2M) y de administración de dispositivos son relevantes para el área IoT.

7.2.1 PROTOCOLO OMA DE COMUNICACIÓN MÁQUINA-A-MÁQUINA LIGERA

El protocolo OMA LWM2M (Máquina-a-Máquina Ligera) brinda a las aplicaciones la capacidad de

comunicarse y administrar dispositivos IoT. LWM2M se basa en el Protocolo de Aplicación Restringida

(CoAP) del Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet (IETF) que brinda comunicación entre un Servidor

LWM2M y un cliente LWM2M (donde el cliente está ubicado en un dispositivo IoT restringido). Las

interfaces centrales entre el servidor y el cliente se categorizan de la siguiente manera:

Inicialización

Registro de clientes

Administración de dispositivos y habilitación de servicios

Elaboración de informes

OMA LWM2M es único en el sentido de que combina funcionalidad tanto administrativa como de control

de aplicaciones dentro de una sesión de comunicación, lo que permite un manejo eficiente de dispositivos

IoT. Como el protocolo OMA LWM2M se basa en IETF CoAP, el protocolo OMA LWM2M permite diferentes

medios de transporte (por ejemplo, Protocolo de Datagramas de Usuario (UDP) y Servicio de Mensajes

Cortos (SMS)) y se asegura con el protocolo IETF DTLS.

Las funcionalidades de administración de dispositivos definidas por OMA para la versión 1.0 de LWM2M

son:

Administración de software para aplicaciones dentro del cliente

Bloqueo y borrado del dispositivo por uso indebido

Administración de conexiones para que el cliente escoja diversos métodos de radio

Administración de capacidades del dispositivo para identificar las capacidades existentes en el

dispositivo

Introducción del portal entre el servidor y el dispositivo

El registro de objetos brinda un modo único de identificar los objetos necesarios y relevantes. El registro

de objetos es mantenido por la Autoridad Nominadora Móvil Abierta (Open Mobile Naming Authority u

OMNA). Incluye categorías para integrar objetos de administración y objetos de aplicaciones de terceros

al sistema OMNA de proveedores y otras organizaciones de normas (por ejemplo, la Alianza del Protocolo

de Internet para Objetos Inteligentes (IPSO) y oneM2M).

7.2.2 INTERFAZ OMA M2M

La OMA M2Mi (interfaz M2M) define requerimientos entre el servidor LWM2M y la capa de servicio M2M.

Estos requerimientos establecen prácticas y guían las interacciones para la administración de dispositivos

IoT.

Se definen los requerimientos para la interfaz M2M en las siguientes áreas:


Seguridad

Establecimiento de sesión

Operaciones de sesión

Eventos

Descubrimiento de recursos

7.2.3 ADMINISTRACIÓN DE DISPOSITIVOS OMA

El protocolo OMA de Administración de Dispositivos (OMA-DM) está bien establecido en el mercado y es

utilizado en más de dos mil millones de dispositivos móviles. El protocolo OMA-DM es apropiado para

dispositivos IoT no restringidos.

Los siguientes habilitadores OMA-DM son relevantes para la administración de dispositivos IoT:

Administración de software (OMA-DM SCOMO) permite no sólo la instalación y eliminación de

aplicaciones en el móvil, sino también la recuperación del inventario de componentes de software

ya instalados en el dispositivo.

Diagnóstico y Monitoreo (OMA-DM DiagMon MO) permite diagnósticos remotos, por ejemplo,

consultar al dispositivo sobre el estado de la memoria y la batería y obtener mediciones y

parámetros de radio y de QoS, y monitoreo remoto mediante la definición de capturas e informes.

Conectividad (OMA-DM ConnMO) permite la configuración de portadoras y proxies

Capacidades del dispositivo (OMA-DM DCMO) permite a una autoridad administrativa habilitar

y deshabilitar remotamente los periféricos de dispositivos como cámaras, Bluetooth, USB, etc.

Bloqueo y Borrado (OMA-DM LAWMO) permite bloquear y/o borrar remotamente el dispositivo,

por ejemplo, cuando el dispositivo fue vendido o robado, o cuando los datos personales o de la

empresa se hallan comprometidos.

Navegador (OMA-DM BMO) permite la administración remota de los favoritos y configuraciones

del navegador

Virtualización (OMA-DM VirMO) permite la administración remota de máquinas virtuales que

corren en el dispositivo

Política de administración (OMA-DM Management Policy MO) permite el despliegue de políticas

en el dispositivo que el cliente DM puede ejecutar y aplicar de modo independiente; en caso de

suceder ciertos eventos, se realizarán ciertas operaciones.

Funcionalidad del portal (OMA-DM GwMO) permite que un servidor OMA-DM administre

dispositivos que:

o No están directamente accesibles, por ejemplo, porque están desplegados detrás de un

firewall

o Pueden agruparse, por ejemplo, cuando se despliegan en una cantidad muy elevada

(como sensores) utilizando mecanismos de distribución.


o Soportan protocolos de administración diferentes de OMA-DM (como Zigbee, Bluetooth

etc.)

7.3 ASOCIACIÓN GSM (GSMA)

La GSMA lidera una iniciativa clave conocida como el programa para la Vida Conectada. Este apunta a

ayudar a los operadores a agregar valor y acelerar la entrega de nuevos dispositivos y servicios conectados

en el mercado de IoT. Esto se alcanza mediante la colaboración en la industria, reglamentación apropiada,

optimización de redes y desarrollo de los habilitadores clave para soportar el crecimiento de IoT en el futuro

inmediato y la IoT a mayor plazo. La visión básica de GSMA es habilitar un sistema IoT donde los

consumidores y las empresas accedan a nuevos y ricos servicios, conectados por una red móvil inteligente

y segura.

La Internet de las Cosas depende de la utilización eficiente e inteligente de la red móvil. La GSMA

desarrolla pautas de eficiencia de conexión garantizando que los desarrolladores de dispositivos y

aplicaciones IoT puedan seguir un enfoque común para crear servicios IoT eficientes, confiables y

garantizados que puedan escalar a medida que el mercado crezca.

La conectividad de miles de millones de dispositivos IoT en una red escalable depende de que todas las

partes integrantes sigan un enfoque común, y asegurar así que todos puedan gozar de los beneficios de

una conectividad eficiente. La GSMA trabaja con el ecosistema IoT para establecer pautas que definan

cómo se comunican las máquinas mediante la red móvil del modo más inteligente y eficiente.

Una de los mayores aportes de GSMA es su Especificación de la SIM Embebida para el suministro de

M2M remoto. La Especificación de la SIM Embebida de GSMA apunta a acelerar el crecimiento y la

eficiencia operativa en el mundo M2M/IoT. La especificación técnica de la SIM Embebida de GSMA permite

el suministro y la administración remota de SIMs embebidas para permitir el suministro “por aire” de una

suscripción de operador inicial y el posterior cambio de suscripción de un operador a otro.

La GSMA también participa de esfuerzos para establecer capacidades comunes entre los operadores

móviles para habilitar una red que soporte la creación de valor para todos sus integrantes. Estas

capacidades incluyen seguridad, facturación y cobro y administración de dispositivos, que pueden

optimizar la Internet de las Cosas mediante el desarrollo de nuevos servicios.

7.4 ONEM2M

oneM2M es una organización de normas mundiales para M2M e IoT establecida por el Instituto Europeo

de Normas de Telecomunicaciones (ETSI) para desarrollar una arquitectura y normas IoT para la

comunicación M2M entre diferentes sectores e industrias tales como telemática y transporte inteligente,

salud, servicios públicos, automatización industrial y hogares inteligentes, entre otras. oneM2M desarrolla

especificaciones técnicas que “abordan la necesidad de una capa de servicios M2M común que pueda ser

fácilmente embebida dentro de diversos tipos de hardware y software para conectar la miríada de

dispositivos con todos los servidores de aplicaciones M2M que se pretende conectar en todo el mundo”.

Las especificaciones oneM2M permiten a los usuarios construir plataformas, con independencia de

sectores o soluciones existentes en el sector. Brinda un marco común de servicios que puede abordar las

necesidades comunes de diversos sectores y dominios IoT con una arquitectura, protocolos, seguridad,

administración, recolección y compartición de datos, abstracción y semántica e interfuncionalidad comunes

en los dominios verticales del sector.


Uno de los elementos importantes a proveer en el núcleo de oneM2M es un marco de interfuncionalidad.

oneM2M lo facilita creando una capa de software distribuido similar a un sistema operativo que a su vez

brinda un marco para la interacción entre las diferentes tecnologías. El objetivo de oneM2M es homologar

las interfaces para permitir la interoperabilidad entre dispositivos, aplicaciones, recolección y

almacenamiento de datos entre geografías y todo el ecosistema.

Esencialmente, oneM2M desarrolla especificaciones técnicas e informes técnicos para:

Utilizar casos y requerimientos para un conjunto común de capacidades de la capa de servicios

Aspectos de la capa de servicios de alto nivel y arquitectura detallada, a la luz de una vista de

acceso independiente de servicios extremo a extremo.

Objetos de Protocolos/APIs/normas basados en esta arquitectura (interfaces y protocolos abiertos)

Aspectos de seguridad y privacidad (autenticación, encriptado y verificación de integridad)

Facilidad de alcance y descubrimiento de aplicaciones

Interoperabilidad, incluso especificaciones de ensayos y conformidad

Recolección de datos para cargar registros (para utilizarse en facturación y a fines estadísticos)

Identificación y nomenclatura de dispositivos y aplicaciones

Modelos de información y administración de datos (incluso funcionalidad de almacenamiento y

suscripción / notificación)

Aspectos de administración (incluso administración remota de entidades)

Casos de uso comunes y aspectos de terminales / módulos que incluyen las interfaces / APIs de

capa de servicios entre:

o Capas de aplicaciones y servicios

o Capa de servicios y funciones de comunicación

oneM2M emitió su conjunto de especificaciones de la Versión-1 en enero de 2015. Estas fueron publicadas

por diversas organizaciones de normas regionales, a saber, la Alianza para las Soluciones de la Industria

de Telecomunicaciones (ATIS), ETSI, la Asociación de Tecnologías de las Telecomunicaciones (TTA) y la

Comisión de Tecnologías de las Telecomunicaciones (TTC).34

En diciembre de 2014, los miembros de oneM2M, LG U+ y SK Telecom de Corea, anunciaron que

realizarán los primeros despliegues comerciales de las plataformas Internet de las Cosas (IoT) en base a

especificaciones de oneM2M. Se mostraron soluciones que utilizan la tecnología de oneM2M en diversos

eventos de exposiciones en toda Europa, los EE. UU. y Asia a mediados de 2015.

34 http://onem2m.org/technical/published-documents.

http://onem2m.org/technical/published-documents


oneM2M está trabajando en las especificaciones de la Versión 2 con el foco en funcionalidades de

seguridad avanzadas, marco genérico para interfuncionalidad, interoperabilidad semántica, APIs y pautas

para desarrolladores de aplicaciones, y habilitación de dominios residenciales y dominios industriales. Uno

de los nuevos elementos en la Versión 2 es especificar la “interfuncionalidad con la función 3GPP Rel-13

MTC”. Brinda una norma de interfuncionalidad entre la arquitectura oneM2M y la arquitectura de exposición

a capacidades de servicio 3GPP Rel-13, de modo que las capacidades de red 3GPP puedan ser utilizadas

por la arquitectura oneM2M con interfaces estándar. Este es un elemento de trabajo importante que vincula

el marco de servicios IoT con la red 3GPP.

Se prevé que la Versión 2 de oneM2M se entregue en el otoño de 2016. En paralelo al desarrollo de la

Versión 2, un conjunto revisado de especificaciones de la Versión 1 que tomó en cuenta las experiencias

de la implementación temprana fue lanzando en el otoño de 2015.

7.5 TECNOLOGÍAS EMERGENTES

En los últimos cinco años, han surgido varias nuevas Tecnologías de Acceso por Radio (RAT)

inalámbricas, primordialmente para soportar la demanda de los dispositivos IoT. Una gran preocupación

respecto de los dispositivos, tales como sensores utilizados en el cuerpo, dispositivos embebidos en

edificios y rutas, entre otros, es que serán fundamentalmente operados a batería y estarán potencialmente

inaccesibles durante toda su duración.

Tabla 7.1. RATs actuales utilizadas para la IoT.

Tecnología Topología Exteriores Aplicación Largo alcance

802.15.4g/6LowPAN Malla Sí Red inteligente, medidores, gas y petróleo

No

Wireless Hart Malla No Industrial No

Zigbee / ZigbeePro Malla No Hogar / edificio inteligente No

ISA100 Malla No Industrial No

802.15.4 Propietaria Punto a multipunto

Sí Estacionamiento inteligente, tráfico

No

Enocean Malla No Automatización de edificios No

StarSense RF Malla Sí Iluminación inteligente No

Z-Wave Malla No Hogar inteligente No

Esto significa que los dispositivos deben diseñarse con una duración de batería de varios años (10+) al

tiempo que deben conservar los requisitos de seguridad y procesamiento de datos para su aplicación.


También se requiere cobertura de toda la zona. Muchas soluciones inalámbricas de baja potencia pueden

brindar cobertura muy localizada, lo que significa que redes superpuestas con puntos de acceso cercanos

a los dispositivos deben construirse en paralelo a los operadores de redes móviles existentes. A menudo,

esto no resulta una solución práctica.

Si bien las soluciones celulares de 2G/3G/4G pueden brindar cobertura amplia, ésta tiende a ser a

expensas de una duración breve de la batería de los dispositivos; típicamente, los mecanismos utilizados

para soportar la movilidad veloz requerida en redes celulares genera problemas con el consumo actual.

Los dispositivos IoT son móviles en el sentido de que se trasladarán a un punto en particular o requerirán

radicarse en un nodo de servicio diferente en la división de celdas, pero no requieren la movilidad veloz

entre celdas que requiere un automóvil u otro equipamiento de usuario de movimiento veloz.

Los dispositivos IoT se caracterizan por lo tanto por tener una baja movilidad, larga duración de batería,

bajas cantidades de datos, bajos requisitos de procesamiento, y muy bajos costos de dispositivos; un

conjunto de requisitos bastante diferente (ver el típico conjunto para un dispositivo de punto extremo para

los casos de uso de IoT en la Tabla 7.2) de los requisitos típicos de un smartphone.

Tabla 7.2. Requerimientos típicos para dispositivos de punto extremo en casos de uso de la IoT

Característica Orden de magnitud Valor típico

Espectro Sin licencia / con licencia ligera

<1GHz, 2.4/5 GHz

Alcance Largo Decenas de km. (sin relay)

Objetos Muchos Muchos miles

Volumen de datos Pequeño Hasta decenas de kB por día

Tasa de datos Baja Hasta 100kb/s

Latencia Baja a alta Hasta minutos

Vida de la batería Larga 5 a 20 años

Costo por módulo Bajo <USD5

Costo de servicio Bajo <USD10 por año

Por consiguiente, en los últimos años ha surgido una serie de nuevas Tecnologías de Acceso por Radio

LPWA que apuntan a dichos dispositivos IoT.

Las Tecnologías de Acceso por Radio (RATs) como Weightless, LoRa y OnRamp Wireless ofrecen

duración de la batería por múltiples años y operación a larga distancia (~10km), usualmente en bandas

Industriales, Científicas y Médicas (ISM) (868 MHz, 915 MHz, 2.4 GHz) utilizando una combinación de

esquemas de modulación. También han surgido proveedores de servicios de “Oferta Completa” que

ofrecen conectividad amplia y procesamiento de datos. ETSI intervino para homologar la solución LPWA

bajo el grupo Low Throughput Networking.


No obstante, con la proliferación de RATs llega el potencial de tratamiento subóptimo de los datos; por

ejemplo, una aplicación puede requerir el nivel de servicio garantizado brindado por GPRS o LTE para un

conjunto de datos, pero se halla cómoda operando en una banda no licenciada para la información de

estado en el día a día.

Esto brinda a los operadores celulares una oportunidad única de poseer y administrar acceso de redes

tanto en interfaces celulares y aire como en tecnologías LPWA. El trabajo hacia una definición de 5G ve

este potencial. El Centro de Innovación 5G de la Universidad de Surrey describe este trabajo hacia el

“…desarrollo de una infraestructura 5G capaz de brindar conectividad para futuras tecnologías, incluso la

Internet de las Cosas (IoT), Comunicaciones tipo Máquina (MTC)…”

Si el basarse en espectro no licenciado solamente, especialmente dadas las muy pequeñas asignaciones

mundiales en 868 y 915 MHz, es suficiente para brindar acceso confiable a la cantidad proyectada de

dispositivos IoT es una pregunta abierta. Por lo general, se considera que se requerirá un movimiento

hacia la utilización de TV y otro acceso de espacio en blanco más espectro licenciado, con varias normas

tales como Weightless-W en ensayos junto con las bases de datos de National Television White Space

(TVWS).

Una vez más, ésta es un área donde, de modo exclusivo, los operadores celulares existentes tienen los

recursos y habilidades para poseer y administrar espectro.

8 IOT EN AMÉRICA LATINA

PRINCIPALES ASPECTOS REGULATORIOS

IoT es una arquitectura compleja cuyo desarrollo resultará de la interacción entre dos amplias áreas

complementarias: el desarrollo tecnológico del mercado y la regulación. Cada una de estas esferas tiene

una gran variedad de públicos interesadas (stakeholders), tanto del sector privado como del público.

Teniendo en cuenta la etapa muy temprana de desarrollos tecnológicos relacionados con IoT y sus

variantes como CIoT, será importante para promover una amplia consulta a las partes interesadas para

identificar regulaciones que no impidan la innovación. En este sentido, se deberá tener en cuenta la

naturaleza global de IoT y sus aplicaciones.

Machina Research estima que América latina exhibirá una tasa de crecimiento anual compuesto de

Internet de las cosas de 26,95% durante el periodo 2014 – 2024. En esta década, el total de líneas

pasará de alrededor de 14,6 millones hasta cerca de 160 millones a nivel regional.


IDENTIFICACIÓN DE USUARIOS

El avance de IoT requerirá que cada usuario y dispositivo esté identificado sin importar la tecnología de

acceso. Se deberá poder gestionar el tráfico que crecerá de forma muy importante, proveer rutas

robustas, asegurar la confidencialidad, permitir la autoconfiguración de los dispositivos y permitir la

priorización selectiva del tráfico. Este conjunto de condiciones, que exige el desarrollo de la IoT, será un

fuerte incentivo para el despliegue y provisión de servicios en IPv6 porque solo éstos cumplen con

dichas condiciones, y además permiten extender la Internet a los dispositivos del usuario, a los sistemas

y a prácticamente cualquier cosa que se beneficie de la conectividad a Internet35. Los reguladores

deben aceptar recomendaciones de la industria que admiten líneas de recomendación para acelerar la

adopción de IPv6, sin violar la neutralidad tecnológica que rige las regulaciones de los países.

35 Despliegue de IPv6 para el desarrollo socio económico en América Latina y el Caribe http://portalipv6.lacnic.net/wp-content/themes/portalipv6/docs/informe-es.pdf

http://portalipv6.lacnic.net/wp-content/themes/portalipv6/docs/informe-es.pdf


ADOPCIÓN DE IPV6

También se debe hacer la distinción entre la identificación del objeto conectado y su dirección IP. El

primero proporciona un identificador único para el objeto en sí, mientras que el segundo podría cambiar

dependiendo de la ubicación física del objeto, su membresía lógica en una o varias redes, o el rol del

objeto. Tanto las identificaciones de los objetos como sus direcciones se pueden realizar bajo diferentes

esquemas.

De todas formas, el Grupo de Expertos en Internet de las Cosas de la Comisión Europea36 destaca que

será casi imposible tener un esquema de identificación global para todos los objetos en el mundo, ya que

la mayoría de las industrias ha estado utilizando sus propios esquemas de identificación durante mucho

tiempo. Por esta razón, es muy poco probable que migren a un sistema de identificación de objetos

diferentes. Otra dificultad es que esto va a requerir la consideración de una amplia variedad de

esquemas de identificación de objetos para lograr un esquema global de identificación de objetos.

Los reguladores de América Latina deberán estar al tanto de estas discusiones y aportar un punto de

vista que favorezca a la región.

PRIVACIDAD DE LOS DATOS

La recopilación y uso de datos de los dispositivos que las personas utilizan a diario tienen muchas

implicaciones con respecto a la privacidad. La arquitectura de IoT tiene impacto en la seguridad y la

36 Subgrupo Indentication http://ec.europa.eu/transparency/regexpert/index.cfm?do=groupDetail.groupDetail&groupID=2514

http://ec.europa.eu/transparency/regexpert/index.cfm?do=groupDetail.groupDetail&groupID=2514


privacidad de las personas y los objetos conectados. Se entiende a la privacidad como la ocultación de la

información personal, así como la capacidad de controlar lo que sucede con esta información.

Por su parte, la atribución de etiquetas para la identificación de los objetos en la red puede no ser

conocida por los usuarios. Así, los individuos, sus actividades y hábitos pueden ser rastreados sin su

conocimiento, al dejar una huella en el ciberespacio. Esta es una actividad que sucede en Internet y el

IoT no es la excepción, al incorporar procesos de negocio al ecosistema. En síntesis, se requiere un alto

grado de fiabilidad, tanto de las redes como de la información que circula por ellas.

De acuerdo con una fuente deberían considerarseal menos, los siguientes requerimientos para la

seguridad y la privacidad en el ecosistema IoT37:

Capacidad de resistencia a los ataques: El sistema tiene que evitar los puntos únicos de fallo y

debe ajustarse a las posibles fallas en los nodos.

Autenticación de datos: Como principio, la dirección y el objeto que recupera y transmite la

información deben estar autenticados.

Control de acceso: Los proveedores de información deben ser capaces de implementar el control

de acceso en los datos proporcionados.

Privacidad del cliente: Se deberían tomar medidas para que sólo el proveedor de la información

sea capaz de inferir a partir de la observación de la utilización del sistema de búsqueda

relacionada con un cliente específico; como mínimo, la inferencia debe ser muy difícil de realizar.

En un contexto que no se restringe a los límites de los países, no parece apropiada una rigurosa política

sobre IoT, como la obligación de resguardar datos dentro territorio del país. Este tipo de políticas no

alienta el veloz despliegue de servicios.Se podría establecer un diálogo entre actores públicos y

privados.

ESPECTRO RADIOELÉCTRICO

El espectro radioeléctrico es una pieza clave para el desarrollo de IoT. A pesar de los avances de los

últimos años, históricamente América Latina ha tenido falencias en la entrega de espectro radioeléctrico

Un estudio de 5G Americas38 indica que, en promedio, los gobiernos latinoamericanos han entregado

330 MHz para servicios móviles, es decir, el 25,38% de los 1300 MHz recomendados por la Unión

Internacional de Telecomunicaciones (UIT) para el año 2015. La cifra del espectro otorgado cae al

19,19% si se toman los 1720 MHz recomendados por el organismo internacional para el año 2020.

La necesidad de otorgar mayor cantidad de espectro a los prestadores de servicio móvil a lo largo de la

región es un elemento necesario para impulsar el despliegue de tecnologías de banda ancha móvil y

CIoT. La solución a esta necesidad permitirá continuar con la evolución tecnológica para saciar la

creciente demanda de la sociedad.

37 Internet of Things – New security and privacy challenges https://www.researchgate.net/profile/Rolf_Weber3/publication/222708179_Internet_of_Things_-_New_security_and_privacy_challenges/links/0c96053cab03fee371000000.pdf 38 Análisis de las Recomendaciones de la UIT sobre el espectro en la región América Latina http://www.5gamericas.org/files/2114/6110/7073/Espaol_Espectro_en_LatAm_FINAL_Abril_2016.pdf

https://www.researchgate.net/profile/Rolf_Weber3/publication/222708179_Internet_of_Things_-_New_security_and_privacy_challenges/links/0c96053cab03fee371000000.pdf

https://www.researchgate.net/profile/Rolf_Weber3/publication/222708179_Internet_of_Things_-_New_security_and_privacy_challenges/links/0c96053cab03fee371000000.pdf

http://www.5gamericas.org/files/2114/6110/7073/Espaol_Espectro_en_LatAm_FINAL_Abril_2016.pdf


Aún existe escasez de espectro armonizado internacionalmente en la región, un aspecto de suma

importancia para el desarrollo de CIoT. Los reguladores deben pasar de “mostrar interés” y contar con

“planes” a la “acción” de hacer disponible más espectro para la oferta de servicios móviles.

A su vez, las autoridades gubernamentales deben garantizar que las bandas de espectro estén libres de

interferencia y que tengan contigüidad para que el recurso radioeléctrico pueda utilizarse de forma

inmediata. Las postergaciones en las licencias de espectro podrían ser consideradas en detrimento del

desarrollo del mercado, a la vez que podrían limitar los flujos de inversiones que los licenciatarios

deberán destinar, además de la adquisición de espectro, a infraestructura, terminales, costos operativos

y administrativos, y publicidad.

Los reguladores de América Latina deben seguir siendo diligentes en la comprensión de la importancia

que tiene para los ciudadanos contar con más espectro radioeléctrico para servicios móviles en el

mercado con el fin de impulsar el crecimiento económico y la conectividad en su país. Varios estudios

han demostrado que la inversión en banda ancha móvil tiene un impacto positivo en el PBI. La banda

ancha móvil es capaz de cerrar la brecha digital y ofrecer nuevas oportunidades de desarrollo en áreas

como educación, salud, gobierno y transporte, sectores donde CIoT puede colaborar de manera eficiente

para la sociedad civil, el ámbito empresarial y la esfera gubernamental.

Existen varios catalíticos detrás de las iniciativas gubernamentales para asignar espectro, siendo el

principal la necesidad de impulsar la innovación tecnológica por medio del desarrollo de nuevas

tecnologías. Esto podría proveer niveles de velocidad más altos para el envío de datos, permitiendo a los

usuarios el uso de servicios de Internet de banda ancha móvil y aplicaciones CIoT.

Otro factor que contribuye a una mayor demanda de espectro es la evolución del mercado móvil

latinoamericano, el cual se incrementó de 60 millones de usuarios en el año 2000 a 706 millones en

2015. Durante el mismo periodo de tiempo, el uso de los móviles evolucionó de servicios basados en voz

al uso de aplicaciones avanzadas en el uso de datos y servicios de banda ancha móvil. Esta tendencia

continuará en el futuro, con la banda ancha móvil representando el 88% de todas las líneas móviles en la

región para 202039.

Existen diversas bandas de espectro donde existen desarrollos tecnológicos para IoT. Algunas funcionan

sobre espectro licenciado y otras sobre espectro no licenciado. Los reguladores deberían acelerar la

entrega de espectro licenciado para uso exclusivo, ya que es el insumo necesario para ofrecer seguridad

en las aplicaciones que puede ofrecer CIoT.

IoT agregará carga al tráfico existente en redes WiFi y LTE. Los reguladores tendrán que prestar

atención a la disponibilidad de espectro para comunicaciones de corto alcance y para las redes backhaul

conectan IoT, así como fomentar la implementación de small cells para LTE.

A su vez, se estima que para 2020 estarán disponibles las primeras redes comerciales 5G, que podrían

beneficiarse de nuevo espectro licenciado por que la tarea regulatoria no debe ser activa y prevenir las

necesidades de la industria.

39 Cifras de OVUM a diciembre de 2015: http://www.4gamericas.org/en/resources/statistics/statistics-latin-

america/

http://www.4gamericas.org/en/resources/statistics/statistics-latin-america/



ROAMING

Para un veloz despliegue de CIoT son imprescindibles normas claras de roaming. Algunos países de América Latina han avanzado con obligaciones de roaming nacional en subastas de espectro para facilitar el ingreso de nuevos operadores mientras estos despliegan redes. Otros países limítrofes han encarado acuerdos bilaterales.

El roaming es una cuestión que atañe a la industria global de telecomunicaciones móviles.40. En América Latina ha habido avances en acuerdos transfronterizos.

Son los propios operadores regionales quienes más han hecho para incrementar las capacidades de roaming debido a la extensión de sus redes en diferentes mercados. Son estos operadores lo más aptos para llevar adelante un CIoT a escala en la región, debido a que tienen la ventaja de poder conectar objetos de manera transfronteriza u ofrecer servicios de autos conectados cuando el vehículo pasa las fronteras de un país.

Los reguladores deberían dejar actuar las fuerzas del mercado e intervenir ex post en caso de abusos de posición.

IMPUESTOS

Altos impuestos sobre la importación de terminales móviles y aquellos dispositivos necesarios para IoT,

además de los que recaen sobre la prestación de servicios móviles reducen la posibilidad de desarrollo y

adopción de la tecnología para incrementar los niveles de eficiencia, tanto económica como productiva o

de funcionamiento de estratos gubernamentales.

En este mismo documento se dieron cifras sobre el peso tributario en los servicios móviles de diferentes

países de América Latina (ver Desafíos regulatorios para IoT).

CIoT no debe reflejar en la filosofía fiscal de los países que es una tecnología de lujo, sino una

tecnología habilitadora del desarrollo. Impuestos elevados sobre las tecnologías que conforman el

ecosistema de IoT retardarán su difusión y privarán a s los países de las mayores eficiencias que se

desprenden de la conectividad de los objetos.

DESAFÍOS REGULATORIOS PARA IOT EN AMÉRICA LATINA

El desarrollo de sistemas IoT y su potencial impacto sobre los individuos y los negocios requiere de

tópicos regulatorios que, en algunos casos, son familiares a los reguladores de telecomunicaciones:

administración del espectro, licencias, estándares, homologación de equipos, competencia. Sin embargo,

aspectos regulatorios de IoT también recaerán sobre la órbita de otros reguladores, como la protección

de datos, privacidad y seguridad.

En este contexto, existen diferentes posturas incluso dentro de los mismos países o bloques regionales.

Una consulta pública de la Comisión Europea sobre IoT mostró diferentes visiones sobre la necesidad o

no de regular IoT. Sintéticamente, los representantes de la industria argumentaron que la intervención

estatal es desaconsejable en un sector que se encuentra en sus etapas iniciales. Grupos académicos y

40 https://ec.europa.eu/digital-single-market/en/roaming-tariffs

https://ec.europa.eu/digital-single-market/en/roaming-tariffs


de defensa de la privacidad aseguraron que es necesaria una regulación específica sobre IoT para

generar confianza del público y garantizar un mercado competitivo41.

La Comisión Federal de Comercio de EEUU (FTC) sugirió en un estudio sobre IoT42 que una regulación

específica sobre el tema sería prematura. En su lugar, el documento alentó a los programas de

autorregulación de las empresas abocadas a IoT para mejorar las prácticas de seguridad y privacidad. Al

mismo tiempo, reiteró un llamado para generar una regulación fuerte pero flexible y tecnológicamente

neutra con el fin de fortalecer su capacidad para hacer cumplir normas más amplias de seguridad de

datos.

IoT requiere de una visión integradora para una posible regulación. Como se dijo, si bien las plataformas

de Internet de las Cosas en esencia son redes de conexión entre objetos y personas –lo cual abarca las

telecomunicaciones- su inclusión en diferentes ámbitos económicos y verticales de la industria requiere

una aproximación cauta. Es recomendable que el mercado latinoamericano comience a dar sus primeros

pasos en IoT sin una regulación explícita. A su vez, es muy posible que IoT revea algunas regulaciones

existentes en países de la región, como la neutralidad de red y el manejo prioritario de datos que podrían

requerir aplicaciones relacionadas con la salud y los autos conectados.

Antes de llegar a cualquier etapa regulatoria, los países de América Latina deben trabajar en facilitar la

llegada de las tecnologías que componen Internet de las Cosas.

Varios de los países de la región cuentan con altas cargas tributarias sobre las telecomunicaciones,

especialmente las móviles, lo cual afectará la implementación de servicios IoT. Gran parte de estos

impuestos recaen en terminales, con mercados como Brasil, Argentina, República Dominicana, Uruguay,

Chile y Bolivia superando el promedio mundial, de alrededor del 22%43. A su vez, México, Argentina,

Brasil, Panamá y Colombia, por ejemplo, cuentan con tasas impositivas al servicio móvil que van desde

un 3% hasta el 10%44.

Los derechos aduaneros para equipamiento móvil, que se ubican entre el 1% y 20%, dependiendo de los

países, incluso algunos no aplican estos derechos45, también son una fuente de recursos fiscales que

constituyen barreras para la adopción de servicios.

Durante los últimos años, una de las mayores preocupaciones de las autoridades nacionales de

telecomunicaciones consistió en la cobertura de servicios. Existen varios proyectos de alianzas

público/privadas para llevar conectividad a poblados alejados de las grandes urbes con diferentes

resultados. Los servicios móviles, iniciativas privadas en su gran mayoría, suplieron en muchos casos la

falta de acceso. A su vez, los despliegues de LTE representaron la tecnología con mayor velocidad de

adopción en América Latina. El 8% de las líneas móviles de América Latina correspondió a LTE a fin de

2015, con una cobertura sobre la población del 8,91%. La cifra subirá a 35% para 2020, en tanto que un

41 10th Meeting of the Internet of Things Expert Group http://ec.europa.eu/information_society/newsroom/cf/dae/document.cfm?doc_id=1747 42 Privacy & Security in a Connected World https://www.ftc.gov/system/files/documents/reports/federal-trade-commission-staff-report-november-2013-workshop-entitled-internet-things-privacy/150127iotrpt.pdf 43 Inclusión digital en América Latina y el Caribe https://www.gsmaintelligence.com/research/?file=bc2039b5cc86be21d1299ba3a7b1bde2&download 44 La telefonía móvil y el impacto tributario en América Latina http://www.gsma.com/publicpolicy/wp-content/uploads/2012/12/GSMA-Latin-America-Key-findingsSPANISH_WEB.pdf 45 Tributación y telecomunicaciones en Latinoamérica http://cet.la/blog/course/tributacion-y-telecomunicaciones-en-latinoamerica/

http://ec.europa.eu/information_society/newsroom/cf/dae/document.cfm?doc_id=1747

https://www.ftc.gov/system/files/documents/reports/federal-trade-commission-staff-report-november-2013-workshop-entitled-internet-things-privacy/150127iotrpt.pdf

https://www.ftc.gov/system/files/documents/reports/federal-trade-commission-staff-report-november-2013-workshop-entitled-internet-things-privacy/150127iotrpt.pdf

https://www.gsmaintelligence.com/research/?file=bc2039b5cc86be21d1299ba3a7b1bde2&download

http://www.gsma.com/publicpolicy/wp-content/uploads/2012/12/GSMA-Latin-America-Key-findingsSPANISH_WEB.pdf

http://www.gsma.com/publicpolicy/wp-content/uploads/2012/12/GSMA-Latin-America-Key-findingsSPANISH_WEB.pdf

http://cet.la/blog/course/tributacion-y-telecomunicaciones-en-latinoamerica/

http://cet.la/blog/course/tributacion-y-telecomunicaciones-en-latinoamerica/


53% de los 791 millones de accesos móviles que América Latina tendrá a esa fechar corresponderá a

HSPA. En otras palabas, 696 millones de accesos móviles tendrán capacidades de banda ancha46.

Las cifras anteriores sugieren que está dado el escenario para el avance de IoT en la región, si se tiene

en cuente el papel preponderante que tendrán las redes móviles.

El ritmo de despliegue de IoT dependerá, en parte, del desarrollo de sistemas más baratos y fiables, con

buena conectividad, normas técnicas claras y estandarizadas, además de planes de conectividad

público/privados de infraestructura para ciudades inteligentes. Todo ello contribuirá a reducir los costos

de IoT.

A gran escala, los sistemas IoT como ciudades inteligentes y las cadenas logísticas internacionales

necesitan sensores económicos, que puedan funcionar por largos periodos de tiempo sin necesidad de

reparaciones o nuevas fuentes de energía, así como ancho de banda de espectro para compartir datos.

Los sistemas M2M necesitan un continuo crecimiento de la cobertura de redes 3G y 4G. Este es el área

donde los reguladores de telecomunicaciones pueden tener un rol útil, mediante el apoyo al desarrollo y

despliegue continuo de redes móviles de alta velocidad continua, y revisar periódicamente la necesidad

de espectro. Las decisiones sobre la concesión de licencias y la gestión del espectro son importantes

para garantizar que los sistemas IoT se desarrollen de manera sostenible al contar con ancho de banda

suficiente para comunicarse.

Los reguladores pueden desempeñar un papel clave en el fomento del desarrollo y la adopción de IoT,

mediante la promoción de mercados eficientes. Serán temas de especial la privacidad y la seguridad de

IoT, pilares clave para fomentar la confianza pública y la adopción de la tecnología. Si bien varios

operadores y reguladores de telecomunicaciones ya han aceptado responsabilidad sobre la seguridad de

la red, esta es un área en la que podrían hacer más mediante la cooperación con reguladores nacionales

de privacidad y protección de los consumidores.

IoT debe comenzar a figurar en la agenda de los reguladores de América Latina pero entendiendo el

ecosistema de Internet de las Cosas trasciende los silos económicos y tecnológicos. Será fundamental

una aproximación regulatoria holística, flexible y ex-post.

CASOS DE ESTUDIO EN AMÉRICA LATINA

En América Latina existen pocos casos de operadores móviles relacionados directamente con IoT. Sin embargo, la apertura al mercado de los operadores móviles virtuales (OMV) en Brasil atrajo la atención de nuevos modelos de negocios basados en M2M.

En 2011, el regulador Anatel autorizó a Porto Seguro como OMV. El operador, que presta servicios bajo la marca Porto Seguro Conecta, inició su actuación con un modelo basado en comunicaciones M2M, que luego amplió hacia servicios de datos y voz.

La compañía es una división de la compañía de seguros para el automotor y hacia allí apuntó su oferta inicial M2M, con soluciones de seguridad, seguimiento de vehículos y telemetría. El operador ofrece diferentes paquetes con descuentos por la contratación de seguros y servicios móviles:

Porto Seguro presta servicios sobre la red de TIM y con Ericsson como proveedor de su plataforma tecnológica.

46 LTE Latin America http://www.5gamericas.org/files/9214/6040/3664/LTE_Latin_America_APRIL_2016_FINAL-V2.pdf

http://www.5gamericas.org/files/9214/6040/3664/LTE_Latin_America_APRIL_2016_FINAL-V2.pdf


A marzo de 2016 superaba los 360.000 clientes.

Datora Mobile ingresó al mercado como OMV en noviembre de 2012, con una plataforma M2M que puede ser administrada por los clientes.

El objetivo de la empresa es ofrecer servicios M2M a diferentes segmentos de la industria.

En agosto de 2013, Datora selló un acuerdo con Vodafone y pasó a denominarse Vodafone Brasil. La alianza no incluyó la compra de participación para ninguna de las empresas, aunque el operador puede incorporar tecnología y servicios que Vodafone presta en otros mercados. En este sentido, no se descarta la llegada a Brasil de la tecnología NB-IoT que la compañía lanzó en España en diciembre de 2015.

Vodafone Brasil ofrece soluciones para el sector automotor (logística y transporte), energía pública, salud, servicios financieros, seguridad y productos electrónicos.

A marzo de 2016, Vodafone Brasil contaba con 47.000 clientes.

Evolución de Líneas Porto Seguro y Vodafone Brasil47

TENDENCIAS DE IOT EN AMÉRICA LATINA

El mercado IoT en América Latina es incipiente, aunque desde los operadores móviles comienza a

vislumbrarse como una nueva fuente de ingresos y oportunidades. El siguiente análisis FODA presenta

una descripción macro de las oportunidades y desafíos que enfrenta el Internet de las Cosas en América

Latina.

FORTALEZAS

Expansión del servicio móvil. Los servicios móviles han tenido gran éxito en la expansión de

los servicios de telecomunicaciones y banda ancha en la población de América Latina. Todos los

mercados de América Latina cuentan en la actualidad con redes UMTS/HSPA y con operadores

que ofrecen alguna opción de banda ancha móvil. Asimismo, a finales del primer trimestre de

47 Elaboración propia con datos de Anatel.

297.858329.936 338.139 351.566 356.169 357.989 363.921

28.630 36.080 39.680 43.030 44.230 45.630 47.080

0

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

350.000

400.000

1Q15 2Q15 3Q15 4Q15 jan/16 feb-16 1Q16

Porto Seguro Datora


2016, con excepción de Cuba y El Salvador, todos los mercados han lanzado servicios

comerciales por medio de la tecnología LTE.

Crecimiento del mercado 4G LTE. Se estima que para fin de 2016, América Latina tenga un

total de 729 millones de líneas móviles48, de las cuales 83 millones corresponderán a LTE. Hasta

2020, LTE será la tecnología de mayor crecimiento en la región. A fin de ese año, Latinoamérica

contará con 791 millones de accesos móviles de los cuales LTE dará cuenta de 277 millones. En

este escenario y con las nuevas posibilidades tecnológicas que ofrece LTE para IoT, como NB-

IoT, las redes móviles son la opción más cercana al mercado para ofrecer Internet de las Cosas.

Operadores establecidos. Desde hace años, el escenario global da muestras de una

consolidación en el mercado de proveedores de servicios móviles y América Latina no es la

excepción. Si bien en primera instancia esta consolidación genera una percepción de menor

intensidad en la competencia, el resultado de la misma es la aparición de jugadores con

economías de escala, canales aceitados de distribución y fuerte presencia en los mercados. De

esta manera, las inversiones y despliegues que requerirá IoT podrán hacerse de una manera

perdurable y continua, algo esencial para la adopción de servicios y soluciones relacionadas,

tanto para el usuario residencial como para el corporativo y empresarial.

OPORTUNIDADES

Usuarios proclives a adoptar nuevas tecnologías. El consumidor latinoamericano es proclive

a adoptar nuevas tecnologías. El avance de LTE (anteriormente explicado) y el uso masivo de

redes sociales son claros ejemplo de ello.

Impulso de los gobiernos a ciudades inteligentes. Varios municipios de América Latina

alientan la transformación de sus urbes en ciudades digitales, también denominadas inteligentes.

Como ejemplo de estas se puede mencionar a Medellín (Colombia), Buenos Aires (Argentina),

Puebla (México) y Cártago (Costa Rica) como algunos ejemplos. Este tipo de ciudades implica

servicios públicos modernos y conectados (alumbrado público, seguridad, estacionamiento, entre

otros), lo cual sienta las bases para la expansión de IoT.

Impulso a iniciativas de startups tecnológicas. Cada vez más, las autoridades nacionales

toman nota de la importancia de la industria de las aplicaciones. Iniciativas como App.co en

Colombia o la recurrente organización de “hackatones” en diferentes ciudades de América Latina

dan cuenta del interés por nuevas invenciones de servicios y aplicaciones de índole tecnológico.

IoT es un campo muy propicio para este tipo de emprendimientos.

Industrias con inserción en el mundo. América Latina juega un papel preponderante en el

mundo como proveedor de materias primas provenientes de diferentes campos. La naciente

industria IoT hace foco en emprendimientos relacionados a la agroindustria o la industria

petrolera. Estos ámbitos, entre otros, pueden ser tierra fértil para el desarrollo de IoT.

Apertura hacia operadores móviles virtuales. Varias autoridades nacionales han hecho

espacio en sus regulaciones para la llegada de operadores móviles virtuales (OMV) como

herramienta para incrementar los niveles de competencia. Es sabido que los OMV no modifican

radicalmente el escenario competitivo aunque el crecimiento de IoT puede incluir nuevos

modelos de negocio para este tipo de actores.

Reutilización de espectro. La evolución de las tecnologías inalámbricas favorece la reutilización

de espectro radioeléctrico para diferentes servicios. Varias iniciativas IoT pueden alojarse en

espectro licenciado como no licenciado.

48 Ovum http://www.5gamericas.org/en/resources/statistics/statistics-latin-america/



DEBILIDADES

Actualización regulatoria. El avance tecnológico vuelve vetusto los marcos regulatorios. IoT –y

sus tecnologías asociadas- apenas comienza a estar en la discusión regulatoria latinoamericana.

Se sabe que los tiempos regulatorios suelen ser largos en la región.

Brecha digital. A pesar del fuerte avance de los servicios móviles, existe una brecha digital en

América Latina. Investigaciones indican que el entre 2006 y 2013, el número de usuarios de

Internet como proporción de la población en América Latina se ha más que duplicado pasando

de 20,7% a 46,7%49. Sin embargo, más del 50% de la población no accede a Internet.

Asignación de espectro. Si bien hubo avances en la asignación de espectro mediante subastas

y “concursos de belleza”, América Latina se ubica lejos de las recomendaciones de la UIT sobre

la asignación del recurso radioeléctrico. Para el año 2015, Latinoamérica había asignado 330

MHz en promedio para servicios móviles, frente a la recomendación de la UIT de 1300 MHz, es

decir, solo el 25,38%. Para el año 2020, la situación se agrava, ya que el promedio cae al

19,19%50. El espectro es un recurso esencial para el desarrollo de IoT móvil.

Equipos de venta corporativa de operadores poco sofisticados. La venta de servicios IoT

requiere de expertos. Implica el conocimiento de las necesidades del cliente empresarial y se

trata de una venta consultiva. Por lo general, los equipos de venta corporativa de los operadores

carecen de conocimiento técnico y basan sus ventas en números de líneas, minutos ofrecidos y

megabytes de datos para consumir. Los operadores deberán mejorar estos canales para

impulsar la adopción de IoT.

AMENAZAS

Entorno económico regional. La situación macroeconómica de América Latina difiera de la que

existió durante la primera década del siglo, con altos precios de las materias primas que posee la

región (soja, cobre, petróleo, etc). Un escenario económico restrictivo para gobiernos y empresas

puede frenar las adopciones tecnológicas.

Barreras a la importación de equipos. Varios mercados de la región dificultan mediante altos

aranceles la compra al exterior de productos tecnológicos, lo cual puede atentar contra el

crecimiento de IoT en América Latina.

Presión tributaria. Ante necesidades fiscales, los gobiernos suelen cargar impositivamente los

servicios de telecomunicaciones de manera exagerada. IoT puede caer bajo este escenario.

RECOMENDACIONES DE POLÍTICA PÚBLICA

En general, las políticas públicas proactivas para la innovación, o que al menos evitan demorar el

impulso innovador a partir de regulaciones suaves y flexibles, han sido muy importantes para avances

tecnológicos como Internet. Lineamientos de este estilo también pueden impulsar Internet de las Cosas.

Muchas oportunidades de negocio para IoT están relacionadas con el sector público –desde sistemas de

49 El ecosistema y la economía digital en América Latina http://repositorio.cepal.org/bitstream/handle/11362/38916/ecosistema_digital_AL.pdf?sequence=1 50 Análisis de las Recomendaciones de la UIT sobre el espectro en la región América Latina http://www.5gamericas.org/files/2114/6110/7073/Espaol_Espectro_en_LatAm_FINAL_Abril_2016.pdf

http://repositorio.cepal.org/bitstream/handle/11362/38916/ecosistema_digital_AL.pdf?sequence=1

http://www.5gamericas.org/files/2114/6110/7073/Espaol_Espectro_en_LatAm_FINAL_Abril_2016.pdf


salud, tráfico, ciudades inteligentes, etc.- por lo que las tecnologías necesarias para el despliegue de IoT

pueden colaborar con la propia eficiencia del sector público.

Sin dudas, el sector privado ha demostrado que puede desarrollar por su cuenta tecnologías valiosas.

IoT es una de ellas ya que puede favorecerse de sus beneficios lo cual, a su vez, generan inventivos

para nuevas inversiones y despliegues de la tecnología. Una regulación pobremente diseñada puede

volver más oneroso y lento el desarrollo de IoT; se requiere de una regulación orientada hacia la

innovación. Cualquier estrategia de política pública para IoT que tenga una carga regulatoria ligera debe

contribuir a remover los obstáculos, alentar el desarrollo y promover una adopción amplia de la

tecnología.

En efecto, una regulación excesiva o mal diseñada puede ralentizar el crecimiento de IoT. Algunas

iniciativas de países sugieren que avanzarán en nuevas reglas y regulaciones específicas para IoT, en

particular aquellas relacionadas con la privacidad. Definir para qué usos se pueden recolectar datos y

para cuáles no atenta directamente contra el espíritu de IoT, ya que son innumerables las aplicaciones

que se pueden generar con los datos recolectados. Del mismo modo, sería perjudicial aplicar reglas de

notificación y consentimiento a dispositivos que recogen datos de los consumidores a través de IoT, ya

que muchos dispositivos conectados tendrán interfaces limitadas o con nula comunicación con los seres

humanos. Sobrecargar El ecosistema IoT con este tipo de regulaciones representa una amenaza real

para su desarrollo.

En la actualidad, las empresas que ofrecen, desarrollan y utilizan IoT avizoran una perspectiva que

debería solucionarse: enfrentar múltiples regulaciones, que crean un escenario confuso e inconexo de

las regulaciones. Los desarrollos y aplicaciones de IoT pueden abarcar varios ámbitos - coches

conectados, video-vigilancia, sistemas de alertas meteorológicos, productividad industrial, etc.- por lo que

podría inferirse que recaerán sobre estas actividades regulaciones sobre tránsito, privacidad, cuestiones

de espectro radioeléctrico, normas de seguridad y salud, entre muchas otras. Los países deben

esforzarse en eliminar las regulaciones contraproducentes con IoT, además de reducir la promulgación

de múltiples marcos normativos que finalmente actúan como barreras para nuevos productos y servicios.

En síntesis, se debería simplificar el proceso de regulación para los innovadores.

La creación de reglas restrictivas para una tecnología emergente en una etapa temprana de desarrollo

tiene como consecuencia, posiblemente no deseada, la limitación de procesos innovadores al dificultar

innecesariamente ciertos modelos de negocio o incrementar los costos de despliegue tecnológico.

Una aproximación regulatoria nacional, o incluso regional, flexible, que comulgue con diferentes aspectos

regulatorios que pueden incumbir a IoT puede evitar este tipo de problemas mediante el envío de un

mensaje claro a los legisladores y reguladores que esta tecnología es importante y que el exceso de

reglamentación o regulación mal diseñada limitaría su crecimiento.

El ecosistema IoT incluye innumerables actores. Creadores de tecnología, proveedores de servicios,

desarrolladores de aplicaciones. Cada uno de estas esferas debe competir libremente en pos de

beneficiar al usuario. En este sentido, no se debería restringir la ampliación de negocios existentes. La

gran mayoría de los operadores móviles llevan años en los mercados latinoamericanos. Compiten para

atender mejor a sus usuarios y dan la bienvenida a herramientas que facilitan la competencia. Han

contribuido, y lo siguen haciendo, con inversiones en licencias de espectro, infraestructura, centros de

atención al cliente, incorporación de nuevas tecnologías y dispositivos de acceso. A su vez, han erogado

grandes sumas de dinero vía impuestos nacionales y departamentales, tasas en municipios para

instalación de antenas y por el uso de espectro, entre otros.


La IoT celular (CIoT) aparece como una nueva forma de mejorar y ampliar las tecnologías de

comunicación por medio de la innovación y la prestación de nuevos servicios, sobre redes seguras y

sistemas fiables. Para ello, el ecosistema IoT requiere de normas regulatorias mínimas que le permitan a

operadores y una amplia diversidad de actores de IoT avanzar con las oportunidades que ofrece la

innovación tecnológica.

9 CONCLUSIÓN

La Internet de las Cosas, como evolución natural de la tecnología M2M y como interconexión de

dispositivos inteligentes y plataformas de administración, avanza hacia una gran revolución al habilitar el

“mundo inteligente” a nuestro alrededor. Es cada vez más evidente que el mundo evoluciona en gran

medida mediante el uso de medios inalámbricos donde millones, si no miles de millones, de dispositivos

operan en una gran red.

El Internet de las cosas, como una evolución natural de la tecnología M2M y la interconexión de dispositivos

inteligentes y plataformas de gestión, se dirige a una gran revolución que habilita al "mundo inteligente"

que nos rodea. Cada vez es más evidente que en el mundo está evolucionando ampliamente el uso de

medios inalámbricos, donde millones, si no miles de millones de dispositivos operan en una gran red. El

Internet de las cosas tiene la oportunidad de aumentar la conectividad de las comunicaciones en toda

América Latina.

América Latina y el resto del mundo se están moviendo rápidamente más allá de las aplicaciones

tradicionales humano-céntricas hacia un creciente número de máquinas que se comunican; ejemplos

incluyen cámaras de vigilancia, redes eléctricas inteligentes, hogares conectados y sistemas de transporte

inteligentes. Los dispositivos inteligentes y las redes de sensores están creando una nueva clase de

aplicaciones inalámbricas donde los dispositivos se controlan automáticamente por una máquina

desatendida.

En América Latina, normas mal diseñadas o regulaciones excesivas podrían retrasar las oportunidades de

crecimiento masivo del Internet de las cosas en la región. Por lo tanto, es imperativo que los socios en el

ecosistema inalámbrico del Internet de las cosas (operadores de redes móviles, proveedores de

infraestructura, dispositivos, módulos, etc.) se comuniquen, eduquen y colaboraren con reguladores

nacionales y regionales con respecto a este mercado avanzado de maquinas conectadas.

Este mundo está avanzando velozmente más allá de las aplicaciones centradas en personas hacia la

comunicación entre un creciente número de máquinas. Los ejemplos incluyen cámaras de vigilancia, redes

eléctricas inteligentes, hogares conectados y sistemas de transporte inteligentes. Los dispositivos

inteligentes y las redes de sensores están creando una nueva clase de aplicaciones inalámbricas donde

los dispositivos son controlados automáticamente por una máquina no supervisada.

Un mundo altamente interconectado incluye miles de millones de dispositivos conectados que se asocian

típicamente con muy poco tráfico. Sin embargo, la mera cantidad de dispositivos conectados presenta un

desafío en términos de la necesidad de protocolos de señalización eficientes.

Las redes celulares, basadas en tecnologías LTE con los últimos avances, se acercan a poder manejar

masivos incrementos de tráfico mientras brindan los bien conocidos beneficios de la ubicuidad. Además,

numerosos avances en las tecnologías LTE se prestan para enfrentar los desafíos subsidiarios de soportar


los requerimientos de las comunicaciones IoT a una cantidad mucho mayor de dispositivos en comparación

con la actual.

Este White Paper abordó los desafíos clave que enfrenta la industria inalámbrica para poner a disposición

el valor de una red interconectada de dispositivos garantizada mientras que se satisfacen los diversos

requerimientos de aplicaciones en términos de consumo de energía y latencias bajos, una amplia gama

de procesamiento de datos y la entrega de performance robusta y de altos niveles. Este White Paper brinda

fundamentalmente un marco que utiliza los componentes clave y las optimizaciones de la tecnología de

avanzada en el desarrollo de soluciones IoT innovadoras. Los aspectos clave del marco relacionado con

el diseño de un Sistema IoT celular que se destacan en este White Paper se sintetizan a continuación:

Comprensión detallada de los casos de uso específicos de la IoT y/o de los requisitos técnicos y

comerciales de las aplicaciones

Arquitectura funcional aplicable para una solución IoT extremo a extremo:

o Modelos de dispositivo / portal y tecnologías de protocolos de administración

correspondientes

o Tecnologías centrales de dominio y sus funcionalidades apalancadas y consideradas en

la inclusión de nuevos modelos de despliegue como los basados en NFV/SDN

o Plataformas IoT para Servicios de Valor Agregado (VdAS) como conectividad con

dispositivos, administración de servicios, AEP / Plataforma de Desarrollo de Aplicaciones

(ADP) y otros

o Interfaces de aplicaciones IoT con usuarios finales y sistemas administrativos de

empresas

o Seguridad Exchange-to-Exchange (E2E)

Soluciones aplicables para la habilitación de comunicación IoT con miras a la monetización de la

IoT mediante:

o Descubrimiento de datos, servicios y aplicaciones por motores de búsqueda web

o Interacción de soluciones IoT particulares con redes sociales como Facebook, Twitter, etc.

LTE continúa evolucionando como plataforma muy flexible para abordar nuevos requerimientos y escenarios adicionales. El 3GPP congeló su trabajo sobre el Release 13 en marzo de 2016; esta versión mejorará y optimizará a LTE en varios aspectos y fortalecerá su capacidad de actuar como plataforma para el mundo altamente interconectado que está surgiendo, brindando acceso a datos y compartiendo en todo momento y en todo lugar. Las especificaciones centrales para el trabajo IoT en Banda Angosta (NB-IoT) del 3GPP Rel-13 fue refrendado en junio de 2016.

En este White Paper se presenta la evolución de tecnologías y optimizaciones LTE para mostrar cómo las

últimas mejoras brindan bajo costo de dispositivos y bajo consumo energético con la posibilidad de

funcionar con una única batería tipo AA durante diez años. Estas son expectativas importantes respecto

de las nuevas optimizaciones de la tecnología LTE y las funcionalidades MTC con un foco en los de las

Categorías 0,1 y M.

Además, este White Paper pasa revista a los esfuerzos de estandarización IoT y sus áreas de foco

específico para:

3GPP para acceso por radio y funcionalidades centrales MTC Rel-11, 12 y 13

OMA para administración de dispositivos LWM2M


GSMA para diversos elementos IoT/M2M

oneM2M para la administración de servicios

Diversas tecnologías emergentes como LoRA, 6LoWPAN. etc.

Se espera que las tecnologías emergentes de quinta generación aborden el futuro cercano de un mundo

aún más interconectado con casos de uso más sofisticados. Está surgiendo la era de comunicaciones IoT

masivas, donde los casos de uso emergentes incluyen el control remoto de cerraduras de puertas y

luminarias viales, sensores de tránsito para una gestión de tránsito más inteligente, y aplicaciones de

retroalimentación táctil y sensoria.


APÉNDICE A: GUÍA PARA CREAR UNA ESTRATEGIA IOT EFECTIVA PARA

PROVEEDORES Y EMPRESAS DE SOLUCIONES DE COMUNICACIÓN

Mientras los proveedores de servicios de comunicación todavía tratan de entender cómo los dispositivos

pequeños y sólo para datos están impactando su negocio, la empresa, el consumidor y los sectores

públicos adoptan rápidamente todo tipo de nuevos equipos, maquinarias y dispositivos conectados. A

continuación se citan las consideraciones clave al crear una estrategia IoT efectiva.

ENCONTRAR EL MODELO DE NEGOCIOS APROPIADO

La IoT presenta una oportunidad única para que toda organización se expanda en la industria vertical que

atiende. Al mismo tiempo, los actores que no son compañías de telecomunicaciones reciben las mismas

oportunidades de proveer aplicaciones únicas totalmente independientes de un proveedor de servicios de

comunicación o aprovechando al proveedor de servicios de comunicación fundamentalmente como

conducto para entregar servicios a los clientes.

Debido a una amplia variedad de componentes y actores involucrados en la entrega de servicio IoT, la

definición correcta del modelo de negocios es uno de los mayores desafíos al diseñar y entregar una

solución IoT extremo a extremo. Algunos de los principales diseños que se adoptan en la actualidad son:

Solución liderada por proveedores de servicios de comunicación: Estas son mayormente

soluciones ad-hoc para necesidades específicas de los clientes que utilizan sensores y tipos de

conectividad específicos. En este modelo, los proveedores de servicios de comunicación controlan

la experiencia del cliente y se ocupan plenamente del diseño, la instalación y la administración de

la solución.

Solución liderada por compañías que no son de telecomunicaciones: En este escenario, los

actores que no son compañías de telecomunicaciones desarrollan una solución altamente basada

en el producto para atender a sus clientes. Manejan todo el servicio por su cuenta y utilizan a los

proveedores de servicios de comunicación sólo como proveedores de conectividad. Usualmente,

es posible emplear múltiples tipos de conectividad de múltiples proveedores de comunicación para

entregar una solución extremo a extremo.

Asociación entre proveedores de servicios de comunicación y compañías que no son de

telecomunicaciones: En este enfoque, ambos actores diseñan, construyen y mantienen

conjuntamente el servicio extremo a extremo para satisfacer las necesidades específicas de los

clientes, aprovechando su relación independiente con el cliente para un beneficio común.

Debido a la naturaleza de la relación entre los proveedores de servicios de comunicación y sus clientes,

además de las necesidades específicas de la industria, algunos modelos de negocios se implementan más

comúnmente que otros en cada dominio.


Figura A.1. Modelos de negocios comunes por industrias verticales

Según muchas compañías, el mejor enfoque es el colaborativo. Esto significa que trabajar con industrias

verticales para identificar e implementar casos de uso, y con el modelo de negocios apropiado, es de mutuo

beneficio para todas las partes involucradas.

El trabajar junto con socios de la industria brindará oportunidades para que todos – y en particular los

proveedores de servicios de comunicación – cumplan roles de mayor valor agregado. Aprovechando el

mayor know-how técnico y la propiedad de la infraestructura subyacente, los proveedores de servicios de

comunicaciones pueden convertirse en integradores de sistemas o proveedores de administración

integrada de aplicaciones y servicios IoT.

Cuanto mayor sea el valor que puedan agregar los proveedores de servicios, mayor será la participación

de ingresos que podrán controlar. Por lo tanto, es necesario seguir inventando nuevos modelos de

negocios además de revisar los existentes para crear nuevas asociaciones.

IMPLICANCIAS TECNOLÓGICAS

Tradicionalmente, el rol fundamental de un proveedor de servicios de comunicación en la entrega de

aplicaciones IoT es ser proveedor del troncal de conectividad en la forma de una tarjeta SIM. Esto ayuda

a los proveedores de servicios de comunicación a monetizar sus inversiones en las infraestructuras de

acceso celular tales como 2G, 3G y LTE.

Sin embargo, hay muchas aplicaciones / casos de uso IoT que requieren métodos de acceso alternativos

que no son típicamente provistos por los proveedores de servicios de comunicación tradicionales. Este

hecho en el contexto de generación de ingresos debe tomarse en consideración como parte del desarrollo

de estrategias para la IoT por parte de los actores del ecosistema.

Por lo tanto, en cuanto al diseño de sus redes, los proveedores de servicios de comunicación deben

empezar a pensar en la habilitación de métodos de acceso alternativos y en el suministro de conectividad

transparente mediante múltiples tecnologías de acceso. Las tecnologías de convergencia tales como IMS

(Subsistema Multimedia IP) y acceso unificado, la arquitectura de autenticación y cobros, serán


componentes clave en la entrega de un conjunto diverso de servicios IoT en múltiples industrias con

diferentes requerimientos de acceso.

BRINDAR SEGURIDAD A LOS SERVICIOS IOT Y A LOS ACTIVOS DE LA

INFORMACIÓN

Si bien diferentes componentes del ecosistema IoT necesitan entregar aplicaciones específicas que

entidades independientes pueden poseer y administrar, es extremadamente importante que estas

entidades estén integradas de modo cohesivo. Esto garantiza la entrega de servicio transparente extremo

a extremo sin ningún impacto sobre el usuario. También subraya la importancia de la seguridad y la entrega

y garantía de servicios extremo a extremo para servicios IoT complejos.

Algunos aspectos clave de la seguridad son:

Utilizar administración de identidad y autenticación del dispositivo o sensor

Asegurar la conectividad

Manejar el fraude, como en el caso de dispositivos robados o intercambiados, y bloquear el uso

ilegal, de llamadas de voz y roaming, entre otros

PLATAFORMAS DE ADMINISTRACIÓN

En términos de volúmenes, márgenes y el modo en que se venden, activan, cobran y soportan los servicios

IoT, queda claro que los sistemas BSS y OSS tradicionales pueden no ser los más apropiados para la

estrategia IoT del proveedor de servicios de comunicación. Algunas consideraciones importantes incluyen:

Otorgamiento de licencias de software OSS/BSS: Las soluciones BSS/OSS son mayormente

bajo licencia de suscripción por parte de los proveedores de sistemas. Los proveedores de

servicios deben implementar un suministro de recursos de red dinámicos, tales como SIM, para

conservar la capacidad de licencias.

Gestión del ciclo de vida de la SIM: El ciclo de vida de la tarjeta SIM móvil tradicional, orientada

al consumidor, no es aplicable para las soluciones IoT. Por lo tanto, las plataformas de

administración deberían requerir la adopción de una gestión de ciclo de vida específica para IoT

con muchos controles suministrados al cliente mediante el autoservicio.

Administración de dispositivos: Las soluciones de configuración y administración de

dispositivos/sensores requieren integración con el resto de los OSS.

Suministro y activación de servicios IoT: La optimización de recursos de redes debe

considerarse al activar servicios IoT para evitar sobrecargar innecesariamente la red y los sistemas

del proveedor de servicios de comunicación.

Cobro y facturación: El cobro en tiempo real, el control de políticas y la compartición de ancho

de banda entre diferentes soluciones IoT del cliente son requerimientos necesarios para dichos


servicios y, por lo tanto, los sistemas de cobro y facturación deben optimizarse y escalarse

conforme a ello.

Gestión de fraude: La IoT requiere fortalecer la detección de fraude para garantizar que los

dispositivos / sensores y la infraestructura subyacente no reciban un uso indebido de modo

intencionado o no intencionado.

Inventario de recursos: Típicamente, los sistemas de inventario mantienen información limitada

sobre las tarjetas SIM. Las aplicaciones IoT requieren un modelado exhaustivo de los servicios

IoT, de la infraestructura subyacente y de los recursos tales como SIMs y dispositivos.

Autoadministración: Los servicios IoT, por naturaleza, exigen un grado mucho mayor de

autoadministración. Esto puede hacerse de modo totalmente automatizado o con participación

limitada de la función informática del cliente, sin la participación de las funciones de soporte físicas

tradicionales. Esto requeriría una reconfiguración significativa de la arquitectura y la

correspondiente adaptación de los procesos de negocios relevantes.

Se deberá considerar una plataforma IoT dedicada y construida para soportar todo despliegue IoT. Esta

deberá atender los volúmenes de tráfico generados por dichos servicios sin requerir el crecimiento

exponencial correspondiente en el Costo Total de Propiedad (TCO). Debería incluir licencias e

infraestructura, permitir mayor autoadministración y brindar integración transparente con los sistemas de

administración propios del cliente.


APÉNDICE B: LISTA DE SIGLAS

3GPP

Proyecto de Asociación para la Tercera

Generación

6LoWPAN Red de Área Personal Inalámbrica de Baja

Potencia IP6

ACG Control Automático de Ganancia

ADC Conversor Analógico a Digital

ADEP Plataforma de Desarrollo y Ejecución de

Aplicaciones

ADP Plataforma de Desarrollo de Aplicaciones

AEP Plataforma de Habilitación de Aplicaciones

API Interfaz de Programación de Aplicaciones

ARPU Ingreso Promedio por Usuario

AS Estrato de Acceso

ATIS Alianza para Soluciones de la Industria de

las Telecomunicaciones

B2B2C Empresa-a-Empresa-a-Consumidor

BoM Lista de materiales

BPL Pérdidas por Penetración en

Construcciones

BSS Sistema de Soporte del Negocio

BW Ancho de banda

CAGR Tasa de Crecimiento Anual Compuesta

CAR Centro para la Investigación Automotriz

CIoT Internet de las Cosas Celular

CoAP Protocolo de Aplicación Restringida

CPE Equipos en las Instalaciones del Cliente

CQI Indicador sobre la Calidad del Canal

CSI Información sobre el Estado del Canal

CSP Proveedor de Servicios de Comunicación

D2D Dispositivo-a-Dispositivo

dB Decibel

dBm decibel-miliwatts

DHIR Información sobre la Identidad del

Dispositivo Anfitrión

DL Enlace descendente

DM Administración de Dispositivos

DTLS Seguridad de la Capa de Transporte de

Datagramas

E2E Exchange-a-Exchange

eCall SOS Smart

ECG Electrocardiograma

EC-GSM Cobertura GSM Extendida

eDRX Recepción Discontinua Extendida

EGPRS Servicio General de Paquetes vía Radio

Mejorado

eNodeB NodeB Mejorado

EPDCCH Canal de Control del Enlace Físico

Mejorado

ETSI Instituto Europeo de Normas de

Telecomunicaciones

FFT Transformada Rápida de Fourier

GERAN Red de Acceso por Radio GSM/EDGE

GPRS Servicio General de Paquetes vía Radio


GSM Sistema Global para Comunicaciones

Móviles

GSMA Asociación GSM

GUI Interfaz Gráfica con el Usuario

GW Portal

HARQ Solicitud de Repetición Automática Híbrida

HD-FDD Semi Duplex-Duplex por División de

Frecuencia

HTC Tipo de Comunicación Humana

IETF Grupo de Trabajo de Ingeniería de

Internet

IFFT Transformada Rápida de Fourier Inversa

IMEI Identificación Internacional del

Equipamiento Móvil

IMS Subsistema Multimedia IP

IoT La Internet de las Cosas

IPSO

Alliance

Alianza de Protocolo de Internet para

Objetos Inteligentes

ISM Industrial, Científico y Médico

LBRM Igualación de la Velocidad del Buffer

Limitada

LPWA Red de Área Amplia de Baja Potencia

LTE-A LTE-Avanzada

LTE-M LTE-Máquina-a-Máquina

LWM2M Comunicación Ligera Máquina-a-Máquina

M2M Máquina-a-Máquina

M2Mi Interfaz M2M

MAC Control de Medios de Acceso

MBMS Servicio Multicast para Emisión

Multimedia

MCS Sistema de Modulación y Codificación

MIB Bloque de Información Maestra

MNO Operador de Servicios Móviles

M-PDCCH Canal de Control de Enlace Descendente

Físico para MTC

MQTT Transporte de Telemetría de Cola de

Mensajes

ms Milisegundo

MTC Comunicaciones Tipo Máquina

NB Banda Angosta

NB-CIoT IoT Celular de Banda Angosta

NB-IoT IoT de Banda Angosta

NB-LTE LTE de Banda Angosta

NFV Virtualización de las Funciones de Red

OBD Diagnóstico a Bordo

OFDM Multiplexado por División de Frecuencia

Ortogonal

OIC Consorcio de Interconexión Abierta

OMA Alianza Móvil Abierta

OMA-DM Alianza Abierta Móvil-Administración de

Dispositivos

OMA-DM

BMO Navegador OMA-DM

OMA-DM

ConnMO Conectividad OMA-DM

OMA-DM

DCMO Capacidades de Dispositivos OMA-DM

OMA-DM

DiagMon

MO

Diagnóstico y Monitoreo OMA-DM

OMA-DM

GwMO Funcionalidad del Gateway OMA-DM

OMA-DM

LAWMO Bloqueo y Borrado OMA-DM

OMA-DM

Management

Policy MO

Política de Administración OMA-DM


OMA-DM

SCOMO Administración de Software OMA-DM

OMA-DM

VirMO Virtualización OMA-DM

OMNA Autoridad Nominadora Móvil Abierta

OSS Sistema de Soporte de Operaciones

P2P Par-a-Par

PA Amplificador de Potencia

PBCH Canal de Transmisión Primario

PBCH Canal de Transmisión Físico

PCFICH Canal Indicador del Formato de Control

Físico

PDCCH Canal de Control del Enlace Descendente

Físico

PDN Red de Paquetes de Datos

PER Índice de Error de Paquetes

PHICH Canal Indicador de Solicitud de

Retransmisión Automática Híbrida Física

PLL Circuito de Fase Fija

PMCH Canal Multicast Físico

PMI Información de la Matriz del Precodificador

PRB Bloque de Recursos Físicos

PSM Modo de Ahorro de Energía

PTCRB Junta de Revisión de Certificación de Tipo

de Sistema de Comunicación Personal

QoS Calidad del Servicio

RAN Red de Acceso por Radio

RAR Respuesta de Acceso Aleatorio

RAT Tecnología de Acceso por Radio

RF Radiofrecuencia

RI Indicador de Rango

ROI Retorno sobre la Inversión

RRM Administración de los Recursos de Red

RSRP Potencia de Señal Recibida de Referencia

RSRQ Calidad de Señal Recibida de Referencia

SDN Redes definidas por Software

SIB Bloque de Información del Sistema

SMS Servicio de Mensajes Cortos

SRTP Protocolo de Transporte Seguro en

Tiempo Real

TA Avance de la Sincronización

TB Bloque de Transporte

TBS Tamaño del Bloque de Transporte

TCO Costo Total de Propiedad

TLS Seguridad de la Capa de Transporte

TM Modo de Transmisión

TR-069 Informe Técnico 069

TTA Asociación de Tecnologías de las

Telecomunicaciones

TTC Comisión de Tecnologías de las

Telecomunicaciones

TTI Transmisión del Intervalo de Tiempo

TVWS Espacio de Televisión en Blanco

UDP Protocolo de Datagramas del Usuario

UE Equipamiento del Usuario

UL Enlace Ascendente

v Virtual

V2C Vehículo-a-Nube

V2I Vehículo-a-Infraestructura

V2P Vehículo-a-Peatón

V2V Vehículo-a-Vehículo

V2X Vehículo-a-Todo


VAS Servicio de Valor Agregado

WG Grupo de Trabajo

Wh Watt-hora

WWAN Red de Área Amplia Inalámbrica

XMPP Protocolo Extensible de Mensajería y

Comunicación de Presencia


AGRADECIMIENTOS

La misión de 5G Americas es promover y abogar por el avance y las capacidades plenas de la tecnología

inalámbrica LTE y su evolución más allá de la 5G a lo largo de las redes, servicios, aplicaciones y

dispositivos conectados de manera inalámbrica en las Américas. 5G Americas, la voz de la 5G y LTE para

las Américas, lidera el desarrollo de la 5G en toda América.

Los miembros de la Junta Directiva de 5G Americas incluyen a América Móvil, AT&T, Cable & Wireless,

Cisco, CommScope, Entel, Ericsson, Hewlett Packard Enterprise (HPE), Intel, Kathrein, Mitel, Nokia,

Qualcomm, Sprint, T-Mobile US, Inc., y Telefónica.

5G Americas quisiera reconocer el significativo liderazgo del proyecto y los importantes aportes de Brian

Daly y DeWayne Sennett de AT&T, Rao Yallapragada de Intel, Aleksandar Prekajski y Rashmi Misra de

HPE, Vicki Livingston de 5G Americas, como así también de representantes de las compañías miembros

de la Junta Directiva de 5G Americas que participaron en el desarrollo de este white paper.

Los contenidos del presente documento reflejan los resultados de la investigación, análisis y conclusiones

de 5G Americas y pueden no necesariamente representar las opiniones generales y puntos de vista

individuales de cada compañía miembro de 5G Americas.

5G Americas le acerca el presente documento y la información en él contenida para fines informativos

exclusivamente, para su uso a riesgo del lector exclusivamente. 5G Americas no asume ninguna

responsabilidad por errores u omisiones del presente documento. El documento está sujeto a revisión o

remoción en cualquier momento dado sin previo aviso.

5G Americas no realiza ninguna declaración o garantía (expresa o implícita) y 5G Americas no será

responsable y, por ende, deslinda cualquier daño directo, indirecto, punitorio, especial, incidental,

consecuencial o ejemplar que surja del uso del presente documento o en conexión con el mismo y cualquier

información en él contenida.

© Copyright 2016 5G Americas.

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