Protocolos de comunicación de capa de enlace de datos en IoT

Se utilizan varios protocolos de comunicación en Internet de las cosas (IoT) para brindar servicio a la capa de red.

Como sabemos, IoT se basa en la creación de redes de cosas donde los dispositivos inteligentes se comunican entre sí enviando y recibiendo datos. Entonces, para eso, se utilizan varios protocolos de red (protocolos de comunicación) para conectar los dispositivos habilitados para IoT y establecer la comunicación.

Algunos de los protocolos de comunicación estándar de IoT populares son:

1. Bluetooth:
   Bluetooth es una PAN (Red de área personal) o es una red de comunicación inalámbrica de corto alcance para intercambiar datos entre los dispositivos conectados a través de esa red. Es muy económico en precio y efectivo desde el punto de vista del rendimiento para distancias cortas. Es una red de 2,4 GHz que funciona bien para la comunicación de red inalámbrica personal. Proporciona una tasa de transferencia de datos de 3 Mbps en un rango de 50 a 150 m. Hoy en día, Bluetooth está casi presente en todos los teléfonos inteligentes y es muy utilizado en dispositivos portátiles conectados con las aplicaciones móviles.
2. ZigBee:
   Zigbee es similar a la tecnología Bluetooth con una frecuencia de 2,4 Ghz. Es una red de comunicación personal de baja potencia. Es más barato y es ampliamente utilizado para varias aplicaciones. Se utiliza para aplicaciones comerciales e industriales específicas. Su alcance varía de 10 a 100 m. La red de malla es una de las ventajas importantes de la tecnología Zigbee. Zigbee admite topología de red en estrella o en malla.
3. BLE (Bluetooth Low Energy):
   Bluetooth Low Energy también se conoce como Bluetooth inteligente, que es una PAN inalámbrica (Red de área personal). El rango es similar al de Bluetooth pero consume menos energía que Bluetooth. En 2011, BLE se introdujo como Bluetooth 4.0. BLE entra en modo de suspensión cuando no hay transmisión de datos. Es un protocolo de red de bajo costo. Los sistemas operativos de los teléfonos inteligentes como Android, iOS, etc. utilizan esta tecnología BLE y proporcionan una red Bluetooth.
4. Wi-Fi (fidelidad inalámbrica):
   Wi-Fi es una red de área local que es una red inalámbrica, no hay conexión por cable. Propuesto por Wi-Fi Alliance. WiFi proporciona acceso a Internet a dispositivos dentro de un rango de 60 pies a 100 pies. Utiliza señales de radio de alta frecuencia para enviar y recibir datos. Utiliza el estándar IEEE 802.11. Su velocidad de datos varía de 2 Mbps a 1,73 Gbps. Podemos configurar PAN (Red de área personal) o LAN (Red de área local) o WAN (Red de área amplia) en sistemas IoT. Mediante el enrutamiento, podemos aumentar el área de la red.
5. Z-Wave:
   la tecnología Z-wave es un protocolo de comunicación inalámbrica que crea una red Mesh inalámbrica. Se basa en tecnología basada en RF (Radio Frecuencia) de baja potencia. Se utiliza principalmente para aplicaciones y dispositivos de automatización del hogar. Opera en bandas de frecuencia de 900 Mhz. Es una tecnología más segura. Ofrece velocidades de transferencia de datos de 9,6 Kbps, 40 Kbps o 100 Kbps. Su rango varía de 98 a 328 pies. Es una tecnología IoT de bajo consumo y mayor alcance.
6. RFID (identificación por radiofrecuencia):
   la tecnología de identificación por radiofrecuencia utiliza ondas de radiofrecuencia para transferir datos entre un lector y un elemento móvil para identificar y rastrear. No requiere contacto entre el lector y el elemento etiquetado. La etiqueta RFID, el lector RFID y la antena RFID son los componentes clave de la tecnología RFID. Las etiquetas funcionan según sus bandas de frecuencia de 13,56 y se utilizan principalmente.
7. Celular:
   se pueden enviar mayores cantidades de datos a distancias o rangos más largos mediante el uso de comunicaciones celulares (GSM/3G/4G/5G, etc.). Pero es muy útil para enviar una pequeña cantidad de datos a través de Internet. Los operadores celulares administran la infraestructura, de modo que cuando la usamos no tenemos que preocuparnos por los costos de infraestructura y los costos de soporte.
8. Sigfox:
   Sigfox es una forma de comunicaciones inalámbricas que proporciona conectividad inalámbrica de baja potencia y largo alcance para dispositivos. Los mensajes se transmiten a través de la red global Sigfox. Sigfox proporciona una de las redes IoT más grandes. Es como el tipo de red celular que instala antenas en torres. Es una red de área amplia de baja potencia (LPWAN).
9. Ethernet:
   Ethernet se utiliza para conectar los dispositivos en una red de área local (LAN) que se basa en el estándar IEEE 802.3. Ethernet es una tecnología LAN en la que los dispositivos tienen una conexión por cable que proporciona velocidades de transferencia de datos de hasta 100 Mbps. Elegir Ethernet para el ecosistema IoT es un poco costoso en términos de configuración y administración.
10. NFC (Near Field Communication):
    NFC es un IoT que ayuda a conectar dispositivos. Proporciona tecnología de conectividad inalámbrica de corto alcance, pero la transmisión NFC es más lenta que Bluetooth. Se basa en la tecnología de identidad por radiofrecuencia (RFID). Puede operar en baja potencia. Opera a una frecuencia de 13,56 MHz.
11. LPWAN (Red de área amplia de baja potencia):
    LPWAN (Red de área amplia de baja potencia) es una tecnología de red de área amplia inalámbrica cuyo alcance varía de 2 km a 1000 km según la tecnología. Siggfox, LoRa son los ejemplos que involucran todas las principales tecnologías LPWAN.
12. LoRaWAN:
    LoRaWAN (red de área amplia de largo alcance) es un protocolo de red de área amplia. Es un protocolo de bajo consumo de energía que se dirige a las aplicaciones de red de área amplia (WAN) con mejor seguridad y movilidad. Admite una gran red con millones y millones de dispositivos de bajo consumo desplegados en redes públicas. Es junto con la gama de comunicación bidireccional que tiene un alcance de más de 15 km.