Acceso a Internet para IoT por 1€ al mes

Última revisión en Febrero del 2022.
Sobre las posibilidades que nos abren los datos LTE para crear una LAN o para usar en proyectos IoT de control o monitoreo.

Internet móvil 4G como alternativa a la ADSL o la fibra

En mi opinión una conexión de internet basada en una tarjeta SIM, que nos permite usar alguna de las tecnologías celulares LTE (Long-Term Evolution) de WAN (Wide Area Network), es la mejor opción cuando necesitamos una cantidad limitada de datos. Lógicamente también puede ser la opción cuando estamos en una zona donde no tenemos otras alternativas.

En menos de 24 horas podemos tener disponible un punto de acceso a internet de unos 50 Mbps, que además podemos mover donde lo necesitemos.
Una SIM de Simyo

Las grandes ventajas de una conexión LTE es la inmediatez y la movilidad. Necesitaba un punto de acceso a Internet para una casa rural y en menos de 24 horas tenía en casa la SIM y un router 4G+ que ya eran funcionales. O sea, de un día para otro, tenía una conexión disponible, para mis clientes, de unos 50 Mbps.

En el caso de unos clientes de larga estancia, amantes del streaming, no sería una buena opción ya que el coste sería superior al de una conexión WiMAX con datos ilimitados. Tecnológicamente el WiMAX también está dentro del 4G, pero se ha convertido en la alternativa para las zonas poco pobladas, con datos ilimitados y precios contenidos.

Mi consumo mensual individual es de unos 35 GB. Una familia con hijos que usen streaming pueden consumir esta cantidad en unos días.
Consumo mensual de mi portatil.

Cuántos datos necesitamos

Esta es la primera pregunta que debemos hacernos para saber si una conexión basada en SIM es la mejor opción para nosotros. El precio de los datos está constantemente bajando.

Datos Precio orientativo mensual
100 MB 1€
14 GB 6€
35 GB 15,50€
Precios simyo.es - Febrero 2022

Los datos de Simyo son acumulativos, o sea si no se consumen quedan para los meses siguientes. Si necesitamos más datos para un mes especifico podemos comprar bonos extras para ese mes. En el caso de superar los datos contratados te dejan seguir conectado a 64 Kbps de forma gratuita.

Por un euro al mes puedo controlar y monitorear un sistema de riego para cultivos extensivos.

Qué velocidad nos proporciona una conexión LTE

3G 4G 5G
Disponibilidad 2002 2010 2020
Frecuencias 400 MHz - 3 GHz 450 MHz - 3.6 GHz 600 MHz - 6 GHz
Ancho de Banda 500-700 Kbps 100-300 Mbps 1 Gbps
Latencia 200 ms 1 ms
Tecnologías de conexión móvil

Entre 3G y 5G, hay un continuo de evoluciones. Realmente, la LTE pensada para datos de móviles está divida en 20 categorías. Actualmente los routers LTE comerciales que encuentro son de Cat-4, Cat-6 y Cat-7. Los routers LTE industriales acostumbran a tener categorías inferiores y los móviles superiores, depende de la cantidad de dispositivos que se vende en cada nicho de mercado.

Categoría LTE Bajada Subida
Cat 4 150 Mbps 50 Mbps
Cat 6 300 Mbps 50 Mbps
Cat 7 300 Mbps 150 Mbps
Cat 13 390 Mbps 150 Mbps
Algunas categorías de LTE datos móviles

A nuestra velocidad real influyen muchos factores como la distancia a la antena, la banda utilizada, los bloques de bandas que tengamos disponibles, la tecnología que soporta nuestro operador en la antena que tenemos cerca, y sobretodo la cantidad de usuarios que haya conectados cerca de nosotros.

En mi caso, tengo mucho mejor conexión y más estable, en una área con una baja densidad de población y una estación base con 4G, que en otra que hay una estación base con 4G+.

Acabo de hacer un test de velocidad a un router 4G+ Cat-6, que está en una estación base 4G, y en estos momentos dispongo de 14.6 Mbps de subida y 33.1 Mbps de bajada. Mucho menos de lo esperado, pero en mi caso más que suficiente para todas mis necesidades.

LPWAN - Low Power Wide Area Network

Las necesidades de conexión a Internet de los dispositivos de IoT y los móviles son distintas. Así dentro de la red de telefonía tenemos las tecnologías específicas para IoT, la NB-IOT (Narrowband Internet Of the Things) y la LTE-M (Long Term Evolution for Machines), que son adecuadas para pequeñas cantidades de datos, con menores costes tanto en el hardware del dispositivo como en la suscripción con la operadora y que permiten una mayor duración de las baterías de los dispositivos.

LTE-M NB-IOT
Categorías Cat 1 NB1, N1
Latencia ms s
Penetración Buena Excelente
Voz Si No
Movilidad Si No
Velocidad 300Kbs < 1Kbps
LPWAN - Low Power Wide Area Networks
LPWAN es para cuando tenemos muchos dispositivos IoT conectados directamente a Internet.

Cómo crear nuestra LAN (Local Area Network) basada en LTE

Con un móvil

Compartiendo la conexión de datos de nuestro móvil convirtiéndolo en un Punto de Acceso a Internet.

Cuando vas con el portátil, permite conectarte a Internet fácilmente.
Android - Personal Hotspot
Android - Nombre red compartida y password

Router LTE portátil

Es como un móvil especializado en hacer de router.

Permite montarte tu propia red de trabajo en la playa.
Características "Comunes"
Batería recargable
Configuración muy limitada
Antena interna
Admite unos 16 clientes WiFi
Mensajes SMS
El mío permite compartir una tarjeta de memoria SD
Sin conexión Ethernet
He tenido una cámara IP conectada a un router portátil LTE de TP-Link durante años que nunca he tenido que reinicializar. Con otras cámaras IP que tengo, usando conexiones WiMAX, es común que se me queden colgadas.
Mi viejo router 4G de TP-Link.
Se desaconseja tener estos routers alimentados de forma constante ya que se puede incendiar la batería.

Router LTE

Tiene todas las prestaciones de un router y además pueden conectarse a Internet usando una conexión LTE

Permite tener una coneccion de backup para tu red de trabajo.
Mi router 4G+, TP-Link Archer MR600.
Características "Comunes"
Tiene puertos Ethernet
Tiene conexión WAN de backup
Admite unos 64 clientes
2 Antenas LTE exteriores desmontables
Permite el control y supervisión en remoto
Ampliamente configurable
Mensajes SMS
VPN

Router Industrial LTE

Para montar servidores o sistemas de control, que no quieres que se queden sin conexión, en entornos difíciles.

Además de las anteriores

Características "Comunes"
Más robustos y seguros
Múltiples SIMs
Múltiples Antenas LTE exteriores desmontables
Automatización de la reconexión en caso de fallo de SIMs
Capacidad de enviar alarmas SMS

Antenas LTE

Como no he tenido problemas importantes de conexión, no tengo mucha experiencia en antenas LTE.

Axiomas
Los router de sobremesa emiten con más potencia
Los routers con múltiples antenas LTE consiguen mejorar la señal
La estación base más cercana no tiene porque ser la mejor
La distancia a la estación base determina la velocidad máxima
Los obstáculos interiores/exteriores debilitan la señal
Como más alta nuestra antena mejor
Como menor distancia haya entre nuestra antena y nuestro router mejor.
Si tenemos que optar por una antena exterior, mejor poner el router en una caja estanca a su lado.
Antes de poner una antena exterior al router consultar con el fabricante, no todas, igual ninguna, os van a servir.
Android permite elegir que la connexion sea exclusivamente en 4G lo que en algunos casos nos permite conectar a una antena más lejana que nos proporciona más banda.

Módulos de comunicaciones LTE y LPWAN

Hay módulos de comunicación con LTE, NB-IOT y LTE-M empotrables en nuestras placas o que se pueden conectar a una entrada USB.

Estos módulos pueden incluir GNSS (Global Navigation Satellite System) que añade la capacidad de localizar y posicionar el dispositivo

Módem de Datos LTE Cat M1 / Cat NB1

Los módulos de LTE Cat M1 / Cat NB1, para usar en detección y control de IoT, van acompañados de entornos de desarrollo y necesitan haber pasado procesos de certificación con el operador.

Los datos de Simyo

Simplemente comentar que si usamos una conexión de datos LTE de Simyo, la IP asignada a nuestro router es privada. O sea tenemos un NAT (Network Address Translation) de nuestro ISP (Internet Service Provider) delante de nuestro router al que se le llama CG-NAT (Carrier Grade Network Address Translation). Esto implica que no tenemos ningún control de los puertos públicos de nuestras aplicaciones. Entre otras cosas, no podremos actuar como servidor ya que el NAT no permite entradas sin una salida previa.

Además este NAT es simétrico, o sea si tenemos una cámara IP se tendrá que usar un servidor TURN que hará de repetidor entre la aplicación y la cámara, siendo imposible crear una conexión P2P real.

Si usamos una conexión LTE de datos de Simyo, siempre tendrán que empezar las conversaciones en los dispositivos locales, no pudiendo actuar como servidores.
Hay empresas especializadas en SIMs para IoT que dan la posibilidad de tener una IP pública fija que permite entradas desde un servidor sin una salida previa. Lógicamente tiene un coste más elevado que Simyo.

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