Desde que el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información publicó en 2017 la “Notificación sobre la promoción integral de la construcción y el desarrollo del Internet de las cosas móvil (NB-IoT)”, los tres principales operadores de telecomunicaciones —China Mobile, China Telecom y China Unicom— han puesto en marcha de pleno la construcción de redes NB-IoT. A día de hoy, la red NB ha logrado cubrir con su señal la mayoría de las ciudades.
Al mismo tiempo, se ha ido impulsando progresivamente un gran número de aplicaciones basadas en redes NB-IoT, y se han puesto en marcha en diversos lugares proyectos como la lectura remota de contadores, el seguimiento de activos, el aparcamiento inteligente, las tapas de alcantarilla inteligentes y la agricultura inteligente. Entre ellos, el aparcamiento inteligente es reconocido por el sector como uno de los escenarios de aplicación más adecuados para la comercialización de la red NB.
Nota: el aparcamiento inteligente y el aparcamiento en la vía pública urbana constituyen el principal escenario de aplicación.
De hecho, en la mayoría de los casos de aparcamiento inteligente con NB en el mercado nacional, la función de NB se refleja principalmente en el detector de plazas de aparcamiento. Se instala un detector de plazas de aparcamiento en cada plaza para detectar su estado de ocupación. Cada vez que se actualiza el estado de la plaza, la información se puede enviar al servidor en tiempo real a través de la red NB-IoT. Tiene dos funciones: en primer lugar, puede generar una orden de facturación basada en la hora de entrada y salida del vehículo como base para el pago; en segundo lugar, puede publicar información sobre la ocupación de las plazas de aparcamiento a través de la plataforma para facilitar a los propietarios de vehículos la búsqueda de plazas libres.
La primera y más habitual aplicación son las plazas de aparcamiento temporales en las aceras de las ciudades. Estas plazas están muy extendidas a lo largo de las aceras de las calles urbanas. No pueden gestionarse de forma centralizada mediante equipos de control de acceso, como ocurre con los aparcamientos. El cobro solo puede realizarse mediante detectores de plazas de aparcamiento y gestionarse a través de la plataforma. El segundo punto puede aplicarse tanto a las plazas de aparcamiento en la vía pública como a los aparcamientos cerrados. Sin embargo, en el caso de los aparcamientos pequeños, no es necesario instalar un sistema de orientación para encontrar plaza. Por lo tanto, el escenario de aplicación más adecuado para el aparcamiento inteligente NB-IoT es principalmente el aparcamiento urbano en la vía pública.
Dado que los detectores de plazas de aparcamiento NB pueden funcionar con pilas, la vida útil de un dispositivo puede superar los 5 años. Además, NB-IoT es una red creada por los operadores. A diferencia de Zigbee, que requiere redes propias, los usuarios solo tienen que abonar una cantidad determinada. Con las “tarifas de teléfono”, se puede utilizar directamente la red NB del operador como si fuera un teléfono móvil, de forma inmediata («plug and play»), lo que reduce considerablemente la dificultad de la implementación del proyecto y disminuye tanto los costes de construcción como los posteriores de mantenimiento. Yiche ha adoptado soluciones geomagnéticas NB en numerosos proyectos de aparcamiento urbano en carretera a gran escala puestos en marcha recientemente en Xi’an, Chuzhou, Mengzi, Renqiu, etc.
Basándonos en nuestra experiencia en la ejecución de proyectos anteriores, hemos realizado un cálculo partiendo de un proyecto de aparcamiento urbano en la vía pública con 10 000 plazas. Tomando como ejemplo el sistema geomagnético tradicional, además de necesitar instalar un geomagneto por cada plaza de aparcamiento, de media, cada 15 geomagnetos deben equiparse con un dispositivo de comunicación 4G. Se necesitan 666 pasarelas, y cada una de ellas debe instalarse en una columna de unos 3 metros de altura.
En comparación con la tecnología de comunicación inalámbrica convencional, NB reduce el coste de los equipos de las pasarelas inalámbricas y los correspondientes costes de instalación y construcción. Aunque el precio de los detectores geomagnéticos para vehículos NB es, en esta fase, aproximadamente un 20% superior al de los detectores geomagnéticos tradicionales, en general, al utilizar la tecnología NB en comparación con la solución geomagnética tradicional, el coste de construcción de esta última sigue siendo un 20% superior. Además, dado que los datos geomagnéticos de NB se cargan directamente en el servidor, se prescinde del enlace de la pasarela, lo que también nos aporta una gran comodidad en el mantenimiento de los equipos.
Nota: nueva tecnología geomagnética, alto coste y bajo consumo energético
El coste de la tecnología geomagnética NB es superior al de la geomagnética tradicional. Además del mayor coste actual de los módulos de comunicación NB, otra razón es que el consumo energético de la tecnología geomagnética NB también es mayor que el de la geomagnética tradicional. Durante mucho tiempo, una de las principales características que se han destacado en el sector sobre la tecnología geomagnética NB ha sido su bajo consumo energético; sin embargo, en realidad, el bajo consumo energético se refiere a las tecnologías de comunicación 2G/3G/4G. En comparación con las tecnologías de comunicación geomagnéticas tradicionales, como Zigbee, su consumo energético es, de hecho, mayor, principalmente por las dos razones siguientes.
En primer lugar, la potencia de transmisión de la red NB es mayor que la de la tecnología tradicional de comunicación geomagnética. En primer lugar, la potencia máxima de transmisión de la red NB es de 23 dBm, y según la normativa nacional de gestión de radiocomunicaciones, la potencia máxima de transmisión de la banda de frecuencias de 470 MHz, utilizada habitualmente por la tecnología de comunicación geomagnética tradicional, suele estar limitada a menos de 17 dBm;
En segundo lugar, en las aplicaciones reales, la distancia de cobertura de la red NB es mayor que la de la tecnología de comunicación geomagnética tradicional, lo que también implicará una mayor potencia de transmisión de los terminales NB. En términos generales, la corriente de emisión de la tecnología geomagnética tradicional oscila entre 60 y 120 mA, mientras que la de la tecnología NB se sitúa entre 60 y 200 mA. La corriente instantánea máxima puede superar los 300 mA.
En segundo lugar, NB tarda más en completar un informe de datos que la tecnología tradicional de comunicación geomagnética. En primer lugar, el tiempo que tarda la tecnología tradicional de comunicación geomagnética en transmitir los datos es de milisegundos, mientras que NB tarda varios segundos en completar un informe de datos;
En segundo lugar, tras enviar datos, la tecnología de comunicación geomagnética tradicional puede pasar inmediatamente al estado de reposo. Sin embargo, una vez que la tecnología geomagnética NB envía datos, debe pasar primero por un estado de inactividad (IDLE) de unos 20 segundos antes de entrar en reposo profundo, y el tiempo de permanencia en el estado IDLE lo determina la estación base. Una vez configurado, el terminal no puede modificarlo. No obstante, la última versión de la red NB se ha mejorado y se ha habilitado la función RA, lo que permite al terminal enviar instrucciones a la red para entrar directamente en el estado de reposo.
Captura de pantalla de la prueba de transmisión de datos geomagnéticos del NB. El NB suele tardar entre 1 y 5 segundos en completar una transmisión de datos geomagnéticos.
Captura de pantalla de una prueba tradicional de corriente de emisión geomagnética. Por lo general, solo se tarda entre 300 y 800 ms en completar una transmisión de datos en un campo geomagnético tradicional.
En la práctica, el consumo energético del geomagnetismo tradicional y del geomagnetismo NB depende del entorno de red. Si la señal de red es buena, la potencia de transmisión del terminal será baja. Si la señal de red es deficiente, la potencia de transmisión del terminal aumentará en consecuencia. Este es el mecanismo de adaptación de la red. Además, la duración de la batería del geomagnetismo también está estrechamente relacionada con la frecuencia de rotación de las plazas de aparcamiento. Según la evaluación exhaustiva de nuestro laboratorio, el nivel general de consumo energético del geomagnetismo NB es aproximadamente entre 2 y 2,5 veces superior al del geomagnetismo tradicional. Creemos que, a medida que la tecnología NB siga madurando, habrá margen para mejorar el consumo de energía.
Además de los detectores geomagnéticos de plazas de aparcamiento NB mencionados anteriormente, que se utilizan en el aparcamiento en la vía pública, existe otro escenario de aplicación muy adecuado para la tecnología NB: la reserva de plazas de aparcamiento o el aparcamiento compartido. Un dispositivo clave necesario para la reserva de plazas de aparcamiento o el aparcamiento compartido es el cerrojo de la plaza de aparcamiento. El usuario, propietario del vehículo, puede realizar una reserva y hacer un pedido a través de la aplicación móvil. Una vez que haya llegado a la plaza de aparcamiento designada, podrá controlar el cierre de la plaza a través de su teléfono móvil. Este tipo de plazas de aparcamiento suelen estar repartidas por distintos aparcamientos. Los cierres de plazas de aparcamiento basados en la comunicación NB pueden funcionar con pilas y son fáciles de instalar. Normalmente, solo es necesario cambiar las pilas cada seis meses.
En definitiva, NB-IoT no es más que un método de comunicación para el Internet de las cosas. Resuelve principalmente los problemas relacionados con el bajo consumo energético, el gran número de conexiones, la amplia cobertura y la gran capacidad.
La tecnología NB solo puede resolver los problemas que le son propios en el ámbito del aparcamiento, pero no puede resolverlos todos. En determinados escenarios del sector del aparcamiento, como el aparcamiento en la vía pública, los detectores de vehículos que utilizan la comunicación NB presentan ventajas evidentes. Sin embargo, no todos los escenarios ni todos los dispositivos son adecuados para la comunicación NB. Por ejemplo, en el caso de algunos dispositivos que deben conectarse a la red eléctrica, la propia fuente de alimentación ya no supone un problema. No tendría sentido utilizar una alimentación por batería NB. En los proyectos reales, no podemos utilizar la tecnología NB a ciegas con el único fin de promover su aplicación. Seguimos teniendo que recomendar al cliente la solución más adecuada en función de sus necesidades reales.
