En el campo en constante evolución de las comunicaciones inalámbricas, la tecnología Sub-1GHz se ha convertido en un actor importante, que ofrece un conjunto único de características que la hacen adecuada para una variedad de aplicaciones de IoT .

Este artículo tiene como objetivo arrojar luz sobre qué es la conectividad inalámbrica Sub-1GHz, sus aspectos más destacados, sus aplicaciones objetivo y los módulos Sub-1G superiores disponibles en el mercado actual.

¿Qué es Sub-1GHz?

Sub-1GHz se refiere a tecnologías de comunicación por radiofrecuencia (RF) que operan por debajo de la banda de espectro de 1 GHz, generalmente en el rango de frecuencia de 769 – 935 MHz, 315 M H z y 468 M H z.

A diferencia de la comunicación inalámbrica WiFi y Bluetooth, que utilizan la misma banda de 2,4 GHz en todo el mundo, las bandas de frecuencia reales utilizadas para las redes Sub -GHz son diferentes en diferentes partes del mundo con frecuencia. América del Norte y Australia utilizan 915 MHz como frecuencia central, mientras que Europa utiliza 868 MHz . El espectro bajo licencia de 433 MHz se utiliza gratuitamente en todo el mundo.

Figura 1 Banda ISM sub-1GHz libre en el mundo (Fuente TI.com)

En comparación con la banda de 2,4 GHz, esta banda de espectro por debajo de 1 GHz es más destacada para aplicaciones RF IoT que sus tecnologías competidoras WiFi y Bluetooth.

¿Por qué se prefiere la RF por debajo de 1 GHz sobre la de 2,4?¿RF GHz para aplicaciones de IoT?

Las radios sub -1 GHz ofrecen varios beneficios sobre los estándares inalámbricos de 2,4 GHz para aplicaciones de Internet de las cosas .

Figura 2 Por qué Sub-1 GHz (Fuente rfstarot.com)

• Mayor alcance: la frecuencia de radio más baja utilizada por Sub-1GHz permite que las señales viajen más lejos y penetren obstáculos de manera más efectiva en comparación con sus contrapartes de mayor frecuencia. La señal inferior a 1 GHz puede alcanzar fácilmente varios cientos de metros en interiores y, según las condiciones, varios kilómetros en exteriores; mientras que el alcance máximo del transmisor inalámbrico WiFi o Bluetooth de 2,4 GHz puede ser de hasta 200 metros en interiores y 400 metros en exteriores. Esto lo hace ideal para aplicaciones que requieren conectividad inalámbrica de largo alcance, incluso en entornos desafiantes.

• Menor consumo de energía: Los módulos de menos de 1 GHz con una batería de tipo botón generalmente consumen menos energía que las alternativas de frecuencia más alta, lo que los hace muy adecuados para dispositivos o aplicaciones que funcionan con baterías donde el consumo de energía es crucial, por ejemplo. Dispositivos sensores IoT.

• Menos interferencias: el espectro de 2,4 GHz está saturado y sujeto a interferencias significativas de dispositivos Wi-Fi, nodos Bluetooth, periféricos de PC, etc. Sin embargo, las señales sub-1GHz penetran concreto, paredes y objetos de manera más efectiva debido a sus bandas ISM de menor frecuencia y menos aplicaciones existentes. Por lo tanto, puede obtener una conectividad inalámbrica sólida y confiable en entornos hostiles. Esta cualidad hace que la RF Sub-1GHz se aplique ampliamente en la automatización del hogar, la agricultura inteligente, el control industrial y de edificios y otros campos con obstáculos densos.

Las 5 principales aplicaciones inalámbricas de RF IoT sub 1G

Los aspectos más destacados de las frecuencias Sub-1GHz mencionadas anteriormente hacen que las soluciones Sub-1GHz sean muy atractivas para los usuarios finales que buscan conexiones inalámbricas confiables y de gran alcance con baterías de larga duración. Estas son las 5 principales aplicaciones inalámbricas de RF IoT sub-1GHz de la siguiente manera:

Figura 3 Las 5 principales aplicaciones inalámbricas de RF IoT sub 1G (Fuente rfstarot.com)

1. Medición inteligente y redes inteligentes: Sub-1GHz permite una comunicación inalámbrica confiable y rentable entre las empresas de servicios públicos y los medidores inteligentes, lo que facilita el monitoreo y la gestión remotos de la eficiencia energética.
2. Control industrial: Con su rango de transmisión ampliado y sus fuertes capacidades de penetración, Sub-1GHz es muy adecuado para redes de sensores inalámbricos en sistemas de automatización industrial, proporcionando una comunicación perfecta entre grandes fábricas y plantas de fabricación.
3. Automatización del hogar: con una batería de larga duración de hasta 10 años, el módulo Sub-1GHz se utiliza en sistemas de domótica para conectar varios dispositivos inteligentes, como cerraduras inteligentes, termostatos y sistemas de seguridad, lo que permite un control y monitoreo centralizados.
4. Agricultura inteligente: la tecnología inferior a 1 GHz se utiliza ampliamente en la agricultura de precisión, lo que facilita el despliegue de redes de sensores inalámbricos para monitorear diversos parámetros ambientales en áreas dispersas. Estos parámetros incluyen la humedad del suelo, la temperatura, la actividad de las huellas, como el movimiento de los animales, el crecimiento de los cultivos y otros valores.
5. Ciudades inteligentes: Las capacidades de largo alcance de RF por debajo de 1 GHz lo hacen adecuado para cubrir áreas urbanas extensas de manera eficiente, por ejemplo, control de iluminación, control de aire, sistemas de gestión de estacionamiento y más aplicaciones de ciudades inteligentes.

Módulos Sub-1G de alto rendimiento disponibles

La banda de frecuencia Sub-1GHz ha ganado popularidad para aplicaciones de IoT debido a su largo alcance y fuerte penetración. RF-star, un fabricante de módulos inalámbricos líder a nivel mundial, ha desarrollado módulos Sub-1GHz y aplicaciones de IoT basadas en los SoC CC1310, CC1312R, CC1352R, CC1352R7, CC1352P, CC1352P7 de Texas Instruments.

El módulo CC1310 denominado RF-SM-1077B1 puede cubrir frecuencias populares como 868 MHz, 915 MHz y 920 MHz, mientras que RF-SM-1077B2 admite transceptores y receptores de 433 MHz y 450 MHz.

Las versiones TI Sub-1GHz más avanzadas son los módulos CC1312R debido a sus ricos recursos en RAM y flash, y al protocolo Wi-SUN. Los módulos RF-SM-1277B1 y RF-SM-1277B2 tienen muestras listas.

El módulo CC1352P RF-TI1352P1, el módulo CC1352P7 RF-TI1352P2 y el módulo CC1352R RF-TI1352B1 admiten multiprotocolo, por ejemplo. Zi igbee, Bluetooth 5.1 Low Energy, Thread, Wi-SUN , etc. Se denominan módulos inalámbricos multibanda Sub-1GHz y 2,4 GHz que cuentan con diferentes antenas.

Estos módulos Sub-1G suelen contar con transceptores y receptores de RF de baja potencia , lo que los hace adecuados para comunicaciones inalámbricas de alta sensibilidad y largo alcance.

Conclusiones

La conectividad inalámbrica por debajo de 1 GHz es una tecnología robusta y versátil que ofrece largo alcance, fuerte penetración y bajo consumo de energía. Sus aplicaciones abarcan diversas áreas, incluida la medición inteligente, el control industrial, la automatización del hogar y la agricultura y las ciudades inteligentes. Con numerosos módulos populares Sub-1GHz disponibles en el mercado, los desarrolladores y las empresas pueden aprovechar esta tecnología para crear soluciones de IoT inalámbricas innovadoras y confiables para satisfacer una variedad de necesidades. A medida que las comunicaciones inalámbricas evolucionan rápidamente, Sub-1GHz está preparado para desempeñar un papel cada vez más vital en Internet de las cosas (IoT) y otras aplicaciones inalámbricas.