Tendencias IoT: Módulos de bajo consumo, iSIM y 5G
Según Transforma Insight, se espera que el número de dispositivos conectados aumente significativamente durante la próxima década, hasta alcanzar los 31.800 millones en 2030. Los debates en curso, las nuevas investigaciones y los datos emergentes están dando forma a la comprensión de las tendencias actuales y futuras de las tecnologías IoT. Estos desarrollos están influyendo en cómo se implementan las aplicaciones IoT y cómo pueden afectar a la industria y a los proveedores de servicios en el futuro. Algunos de los principales temas de debate actuales son la preparación para la 5G, la iSIM y los módulos IoT de bajo consumo.
Despliegue masivo de IoT y trayectoria de 5G
La evolución de las tecnologías de conectividad en IoT ha traído consigo avances significativos con LTE-M (Cat-M) y NB-IoT. Tanto NB-IoT como LTE-M cumplen los requisitos de 5G IMT 2020 para las comunicaciones masivas de tipo máquina. Además, el 3GPP ha acordado que los casos de uso LPWA seguirán abordándose mediante la evolución de NB-IoT y LTE-M a partir del Release 16 o 17, como parte de las especificaciones 5G. El 3GPP ha introducido una opción para que la red básica 5G admita una red de acceso radioeléctrico NB-IoT o LTE-M. Como resultado, NB-IoT y LTE-M pueden seguir siendo compatibles en las redes 5G tras el cierre de la 4G de un operador. Esto permitirá una ruta de migración fluida del operador a las bandas de frecuencia 5G NR, preservando al mismo tiempo los despliegues NB-IoT y LTE-M. Aunque actualmente no hay ninguna implementación de esta opción de arquitectura 3GPP en ninguna red de operador público, da a los operadores individuales la flexibilidad para continuar proporcionando soporte a largo plazo para NB-IoT y LTE-M.
Aunque LTE-M y NB-IoT se originaron en la era 4G, su integración en los ecosistemas 5G demuestra su importancia en las aplicaciones IoT que requieren una cobertura ampliada y un consumo de energía mínimo. Innovaciones como NB2 (la segunda generación de NB-IoT) y Cat-1 bis mejoran aún más estas capacidades. Sin embargo, el futuro está en 5G RedCap (capacidad reducida), una tecnología preparada para suceder a LTE-M al ofrecer una mayor eficiencia adaptada a los casos de uso masivo de IoT.
Las tendencias a gran escala también abarcan la tecnología iSIM, que integra la funcionalidad SIM en módulos IoT de bajo consumo para agilizar el despliegue y reducir costes. Combinadas, estas innovaciones representan una trayectoria cohesiva hacia un ecosistema IoT escalable, de bajo consumo y conectado globalmente.
El papel de la iSIM en los proyectos IoT
Con la eSIM/MFF2, el IoT ha visto la miniaturización de la SIM al eliminar la necesidad de zócalos SIM, ya que podía montarse directamente en la PCB de un dispositivo. A pesar de ello, se necesitaban más avances, lo que llevó al desarrollo de la iSIM (SIM integrada). Es más pequeña, más rentable y cumple las últimas normas de la GSMA (SGP.31/32), por lo que admite la provisión remota de SIM (RSP) y desempeña un papel clave en el IoT móvil. Según Statista, los operadores de redes móviles prevén que, para 2030, menos de un tercio de las conexiones IoT celulares mundiales dependerán de las tradicionales tarjetas SIM extraíbles. En su lugar, esperan que el 37% de las conexiones utilicen eSIM (SIM integradas), mientras que el 34% adoptarán la tecnología iSIM.
La integración de la funcionalidad SIM en el sistema en chip (SoC) a través de la arquitectura iSIM evita la necesidad de componentes SIM independientes, ya sean discretos o soldados. Este cambio presenta notables ventajas en términos de eficiencia espacial y logística operativa. Además, la implementación de iSIM reduce la huella del dispositivo al disminuir el área de la placa de circuito que suele asignarse al hardware SIM. Esto resulta especialmente conveniente en el diseño de terminales IoT compactos. Además, la ausencia de aprovisionamiento externo de SIM simplifica el proceso de fabricación y la cadena de suministro asociada, mejorando los procesos de producción y la velocidad de despliegue.
Además, la integración de la iSIM con el marco de seguridad del SoC proporciona una defensa mejorada contra la manipulación física y el acceso no autorizado. El modelo de seguridad unificado protege los datos críticos, refuerza la integridad general del dispositivo y permite utilizar funciones de seguridad arraigadas en el hardware. La tecnología iSIM admite actualizaciones de firmware OTA y, en el futuro, el aprovisionamiento remoto de SIM (RSP). Permiten el cambio dinámico de perfil de operador y la itinerancia multinacional a través de diversas redes celulares, lo que proporciona al usuario un alcance global y seguridad de cara al futuro en entornos de red en evolución.
Módulos IoT de bajo consumo compatibles con iSIM
Los módulos IoT de bajo consumo en el contexto de la eSIM/iSIM están diseñados para funcionar eficientemente con un consumo mínimo de energía y a gran escala de dispositivo. Al integrar la funcionalidad iSIM directamente en el módulo, reducen tanto el tamaño como el consumo de energía. Esta integración no sólo minimiza los requisitos de hardware, sino que también favorece el despliegue de dispositivos a largo plazo al mejorar la duración de la batería y reducir las necesidades de mantenimiento. Además, con capacidades como las actualizaciones por aire (OTA) y el aprovisionamiento remoto de SIM (RSP) de acuerdo con los últimos estándares GSMA (SGP.31/32), los módulos IoT de bajo consumo permiten una configuración dinámica de la red y actualizaciones sin fisuras y sin intervención física. Esto reduce la complejidad operativa, admite el despliegue escalable en diversas geografías y minimiza los costes asociados al mantenimiento y aprovisionamiento manuales, lo que los hace idóneos para una amplia gama de aplicaciones IoT.
Murata, fabricante líder mundial de componentes electrónicos, ha desarrollado el Type 1SC, un módulo listo para iSIM diseñado para aplicaciones IoT celulares avanzadas. Ofrece compatibilidad con los protocolos Cat-M1 y NB-IoT en un amplio espectro de frecuencias LTE. Además, incorpora múltiples modos de ahorro de energía y optimiza la gestión del ciclo de reposo. El módulo incluye capacidades GNSS integradas y cuenta con una arquitectura de seguridad multicapa, como arranque seguro, almacenamiento seguro y mecanismos criptográficos, que protegen los datos sensibles y garantizan la integridad del dispositivo, impidiendo acciones maliciosas.
Hiro Hyogo, Gerente Senior, Tecnología Corporativa e Innovación, Murata Americas: «El Type 1SC subraya el compromiso de Murata de proporcionar módulos para el ecosistema IoT en rápida evolución a través del seguimiento de activos, la gestión de flotas, la monitorización de la atención sanitaria y más. A través de la integración de la tecnología iSIM y la conectividad global, estamos permitiendo el desarrollo de módulos más compactos, seguros y conectados globalmente mejorando el rendimiento del dispositivo.»
En colaboración con 1NCE, los módulos se envían con un perfil SIM precargado, activado y provisto de unos datos iniciales. Este enfoque minimiza las complejidades asociadas a la adquisición y activación de tarjetas SIM individuales, simplificando así la configuración inicial del dispositivo. Además, la plataforma 1NCE ofrece una interfaz centralizada para la gestión de los dispositivos.
Andy Do, Presidente de Embedded Works: «Creemos que el botón fácil para los diseños IoT celulares comienza con el módulo iSIM tipo 1SC de Murata alimentado por 1NCE. No sólo es el módulo de radio CAT-M / NB-IoT más compacto del mercado, con datos iSIM precargados incluidos, esto puede ser años de uso para muchas aplicaciones IoT. Nos encanta el modelo de datos 1NCE de una «SIM durmiente», esencialmente utilizando datos sólo cuando los necesita sin un cargo mensual recurrente. Embedded Works se enorgullece de ser el socio que aporta esta innovadora solución al mercado de los dispositivos conectados.»
En resumen
La integración de la tecnología iSIM en módulos IoT de bajo consumo está estrechamente ligada a la evolución de la conectividad 5G. Al incrustar la funcionalidad SIM directamente en el dispositivo, iSIM reduce el tamaño y el consumo de energía, apoyando despliegues duraderos y escalables. Esta sinergia permite soluciones IoT más eficientes, seguras y flexibles, sobre todo a medida que los módulos 5G RedCap y de bajo consumo impulsan el futuro de las aplicaciones IoT a gran escala, ofreciendo un rendimiento mejorado y minimizando los costes operativos.