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Ultra Low Cost IoT: un gran avance hacia la innovación

17.08.20 11:04 AM Comment(s) By Sigfox España

Fuente: Disk91.com 

Hace diez meses, comencé a investigar el Ultra Low Cost IoT gracias a que Sigfox dio acceso a la experimentación que hicieron en esta área. El IoT de coste ultra bajo se define por dispositivos fabricados por debajo o cerca del coste de $ 1.


Este nivel de precio está permitiendo la implementación escalable de dispositivos y la captura masiva de datos, más de lo que jamás se ha podido hacer. Y básicamente, no es una cuestión de coste del dispositivo, es una cuestión de casos de uso escalables donde el coste más alto del dispositivo se convirtió en asesino del modelo de negocio.


Básicamente, se trata de reducir el precio de los dispositivos en un factor de 5 a 10 veces. No es un milagro, esto también está reduciendo las capacidades del dispositivo y se refiere a casos de uso diferentes al diseñado anteriormente. En otras palabras, Low Cost IoT no es un IoT clásico por un precio más bajo, es una nueva área de IoT donde encontramos nuevos casos de uso, un nuevo modelo de negocio y, en general, es una fuente de innovación.

IoT a escala 


Antes de hablar sobre IoT, teníamos las tecnologías M2M. Estoy caracterizando a M2M como una tecnología que necesita una conectividad por cable de una autonomía corta para soportar las comunicaciones. Se basan en capas de comunicación como Ethernet, WiFi o 2G / 3G / 4G para la versión móvil del mismo. Para comprender qué ha cambiado, tomemos el ejemplo del seguimiento de mercancías.


Con las tecnologías M2M, estamos rastreando, desde hace aproximadamente 20 años, mercancías mediante la instalación de una solución de rastreo en camiones. El camión es una fuente de energía e incluso por un precio que ronda los 100 € puedes rastrear todo lo que transporta ese camión. Además, los costes de instalación dentro del camión son elevados. En teoría, esto podría ser suficiente. Pero en realidad hacer el vínculo entre los camiones y el bien es algo complicado ya que el número de empresas intermediarias y el sistema de información es grande. Durante un solo buen transporte, puede haber muchos operadores involucrados y mercancías en reposo en varios lugares.


Con el auge de IoT, hemos visto muchos casos de uso que buscan rastrear no los camiones sino los productos directamente para resolver este problema de integración del sistema. PSA, Airbus, Michelin, la mayoría de las grandes empresas han creado su propia solución para, en muchos casos, el mismo caso de uso. Sería interesante entender por qué estas grandes empresas sin experiencia real en el diseño de IoT han hecho X veces el mismo diseño de hardware, pero básicamente podemos considerar el hecho de que hubo un gran modelo de negocio que hizo esto rápidamente incluso por su cuenta. En estos casos de uso de IoT, estas empresas han decidido no rastrear el camión, no rastrear cada producto individual sino un grupo de bienes dentro de una sola paleta de transporte o un contenedor marítimo. Esto ha sido posible gracias a los dos niveles de IoT:


° Un menor coste: reducir el precio individual del rastreador por encima de 50 € asociado a la comunicación de bajo coste, lo que supone un mejor coste total de propiedad (TCO) que las soluciones M2M.


° Una mayor autonomía: permitiendo no conectar el dispositivo a una fuente de alimentación, reduciendo el coste de instalación casi a cero. Y permite rastrear un grupo de productos durante un año o más. El TCO también se reduce de esa manera.


Como consecuencia, IoT, para un TCO cercano a las soluciones M2M, permite pasar de un seguimiento a nivel de camión con una complejidad de integración grande e imposible a un seguimiento a nivel de pallet sin desafío de integración.


La IoT a escala es la nueva revolución: gracias a que el coste de fabricación de un dispositivo es de alrededor de $ 1, ahora es posible pasar del seguimiento del nivel de la paleta al seguimiento del buen estado individual. De esta manera, la trazabilidad nunca se rompe por ninguna operación logística como un cambio de paleta de transporte y la integración desafiada se elimina. El seguimiento de palés necesita saber en qué palé se encuentra un bien. Este es un desafío de integración más simple pero aún existente y este desafío puede ser alto cuando la logística no está integrada sin problemas. Por lo tanto, el seguimiento de mercancías unitarias es el objetivo de cualquier solución de seguimiento y la forma anterior de hacerlo donde solo se encontró un compromiso para resolver las consideraciones de TCO. A escala, IoT es el punto clave para iniciar un buen seguimiento unitario.

Limitación tecnológica en 2020


2020 es solo el comienzo del IoT a escala, somos como el primer teléfono capaz de enviar correos electrónicos antes del auge del 4G. IoT a escala es IoT dentro de cada uno de los objetos que nos rodean, cada uno de los objetos que poseemos, cada uno de los objetos que estamos usando.


En 2020, la tecnología aún es limitada. Para las personas que buscan detalles técnicos, he hecho una publicación profunda sobre la tecnología Ultra Low Cost propuesta por Sigfox. Para todos nosotros, propongo esta vez que lo veamos desde un punto de vista empresarial en los próximos capítulos. Antes es posible que comprenda todo lo que no podemos hacer con dicha tecnología en 2020. Como la tecnología se ejecuta en MCU –también conocidos como computadoras– de muy bajo coste, esta solución solo puede enviar 3 tipos de mensajes: (sin datos, 1 bit igual a 0 o 1 bit igual a 1). Por ejemplo, no puede informar sobre una temperatura, pero puede informar de un exceso de temperatura alcanzado.


Como detallé los casos de uso de seguimiento, el IoT de Ultra Low Cost no informa actualmente una posición GPS, pero la red puede ubicarlo. En determinadas condiciones, se puede obtener una precisión inferior a 100 m.


Un dispositivo de energía ultrabaja no puede recibir el enlace descendente (mensaje enviado por la red)


Pero el diseño de energía ultrabaja puede estar vivo durante 1 año –potencialmente más–, reportando una información de manera regular o detectando un evento específico para el que ha sido diseñado.

¿Es el IoT a escala un sueño o una realidad?


Las tecnologías anunciadas por el operador de red o detalladas por un blogger pueden no ser tecnologías confiables, algunas se anuncian años antes de ser un producto comercial.


El diseño de IoT a escala y de coste ultrabajo no es parte de este anuncio, la tecnología es directamente accesible con los componentes existentes. Básicamente, se ha construido sobre dispositivos de radio bastante antiguos utilizados para el controlador remoto de puertas de garaje. Hay algo de ingeniería por hacer, ya que personalmente pasé una parte de los últimos 6 meses para diseñar e industrializar un producto final basado en él. Pero funciona bien.


Entonces, como prueba de accesibilidad al mercado para las tecnologías de IoT a escala, es posible echar un vistazo al primer producto Sticktrackr certificado basado en diseño de ultra bajo coste que he diseñado, he certificado con Sigfox READY y ahora estamos produciendo en masa en IngeniousThings.

Innovación en los Casos de Uso


Desde el último mes de 10 que estoy trabajando en la ingeniería de dispositivos, también en IngeniousThings, trabajamos en posibles casos de uso y modelo de negocio asociado para esta área de tecnologías. Para algunos de nosotros, actualmente estamos ejecutando POC con empresas industriales, y para otros, los hemos creado y estamos buscando empresas industriales para experimentarlos en el campo.


Voy a revisar algunos de los casos de uso que ahora está habilitando IoT a escala:


Seguimiento de mercancías


Con Sticktrackr, podemos rastrear un solo bien, una carta, un paquete. Somos capaces de detectar cuándo se ha abierto. Podemos dar una alarma en tal evento. Tal dispositivo se puede utilizar en muchos casos de uso y el más básico es el seguimiento correcto. La promesa del cliente es ver el buen movimiento, poder localizarlo con una precisión de pocos kilómetros y estar pendiente de una buena apertura. Depende de la reutilización del dispositivo en los casos de uso precisos, el precio de un seguimiento no puede ser mucho más que una solución pasiva como el código de barras que proponen los operadores postales.


Optimización de la planificación de la producción basada en el seguimiento de la cadena de suministro


Ahora, imaginemos que coloca el dispositivo, no en una carta, paquete … sino dentro de un bien que está produciendo una empresa. ¿Qué cambia?


Como fabricante, necesita poner a prueba su producción en función del estado de la cadena de suministro posterior: el nivel de sus existencias, el nivel de las existencias de su distribuidor, el nivel de las existencias de distribución al consumidor. Cualquiera, usted y sus distribuidores, está proporcionando una señal de pronóstico … generalmente incorrecta. Las empresas están comprando materias primas, organizando la planificación de la fábrica en función de estas previsiones.


En Iot a escala, es un gran avance: al reportar directamente la información de ubicación de cualquiera de los bienes producidos hasta 1 año después de haber sido producido, permite corregir el pronóstico mediante datos que se obtienen directamente de la realidad del campo. ¿Los distribuidores almacenan mis productos producidos? ¿O han sido comprados por los consumidores finales? ¿Dónde se encuentran mis consumidores? en qué área las ventas están creciendo más rápido que en otra… Todas estas preguntas ahora tienen una respuesta simple, cuantificada, verificada…


Un sensor de IoT de este tipo es totalmente autónomo, se puede incluir en cualquier producto, incluso en una mesa de madera. IoT a escala no es para bienes de alta tecnología, sino que aborda productos básicos de baja tecnología.


Inventario de bienes


Ha sido una sorpresa para nosotros, pero el principal caso de uso que hemos abordado hasta ahora es el inventario de mercancías automatizado. La cuestión es contar las mercancías en diferentes lugares de almacenamiento y tener una trazabilidad del movimiento de estas mercancías entre lugares.


Incluso si el posicionamiento de la red, de forma regular, es de unos pocos kilómetros, hemos podido mejorar este posicionamiento a cientos de metros gracias a la posibilidad de ampliar la red Sigfox. Esta precisión es lo suficientemente buena para tales casos de uso.


Esta tecnología es relevante incluso en un área donde existen muchas tecnologías porque esta no requiere una infraestructura costosa, no requiere operaciones manuales costosas y también funciona fuera de la empresa aprovechando la red global de Sigfox.


Llamado a la acción


El IoT en marketing es poderoso, recientemente hemos visto un experimento proveniente de un fabricante de automóviles para hacer un llamado a la acción: recibe un anuncio postal con un botón para presionar para obtener una prueba. Parece que esta experiencia ha sido un éxito incluso con un dispositivo caro.


No todo el mundo vende coches, pero con una solución de bajo coste, puede ampliar estos casos de uso a muchos más productos.


En IngeniousThings, experimentamos para enviar cartas a algunos de nuestros clientes y poder realizar una llamada inmediatamente cuando abrían las cartas.


Hola, acabas de abrir un folleto sobre nuestro nuevo producto, nos gustaría saber si recibirías más detalles al respecto …


Incluso una pequeña empresa como la que creamos puede acceder a una campaña de marketing tan avanzada gracias a un coste unitario muy bajo.


El botón Amazon Dash está muerto, larga vida al botón Dash


Amazon tiene una gran idea comercial: ofrecer un botón para reordenar tu producto favorito. Después de 3-4 años, este servicio se ha detenido. Como parte de la razón, la complejidad técnica, funcionó con un teléfono inteligente y tiene que estar conectado a él. Su diseño de hardware también fue un poco costoso debido a la complejidad de la tecnología involucrada y al bajo número de dispositivos producidos / usados.


Gracias a IoT a escala, el caso de uso ahora se puede rediseñar, mejorar y gastar. Imagina un dispositivo dentro de tu lavandería, reportando directamente un mensaje para reordenarlo una vez que hayas terminado el primer 50%. Sin problemas, sin necesidad de estar conectado a nada más que a la red global que lo rodea. No es un sueño, es un caso de uso listo para implementar hoy.


Quiere permitir que el usuario reordene algo manualmente con un solo clic, simplemente hágalo, incluso su abuela podrá usarlo.


Casos de Uso clásicos


Los casos de uso anteriores me parecen los más importantes porque están creando innovación, no había forma de hacerlos a escala con las tecnologías anteriores.

No son las únicas cosas que podemos hacer con Ultra Low Cost IoT, también hay cosas que ya existen que podemos hacer a mayor escala gracias a un precio de dispositivo más bajo:


° Imagínese cubrir cada 100m2 de un bosque con sensor de infrarrojos para dar una alarma de inmediato en caso de incendio. Puede hacerlo.
° Imagine verificar el ángulo de cualquiera de los polos de telefonía o energía para identificar rápidamente dónde se ha desconectado la red. Puede hacerlo.
° Imagínese generar una alerta cada vez que alguien tiene sobrecalentamiento durante un período de tiempo pandemico. Puede hacerlo.
° Imagínese detectar la desconexión de la electricidad en cualquier casa para proporcionar una solución rápida. Puede hacerlo.
° Imagina que quieres que los limpiadores confirmen el trabajo realizado en cualquier habitación de una empresa, como para la desinfección, puede hacerlo con botones de bajo TCO.
° Imagine que podemos verificar cada bombilla de luz de una ciudad para un mantenimiento rápido. Puede hacerlo.


No hay más límite para esa lista que tu imaginación. IoT a escala no es muy diferente de IoT, todos los casos de uso existentes se aplican a IoT a escala con la diferenciación de la escala.


Los bosques ya están protegidos por IoT, pero el precio está limitando el seguimiento a 1 hectárea. Los termómetros corporales conectados ya existen pero por el precio de 60 € solo los países ricos tienen un par de ellos desplegados.


IoT at Scale aprovecha el modelo de negocio gracias a una información detallada y al efecto de escala.

Concluyamos con los modelos de negocio


Los modelos de negocio definen costes, beneficios y transferencia de dinero entre los diferentes actores de los casos de uso. Los modelos de negocio dependen de los casos de uso y detallarlos sería un poco largo para esta publicación.


Por lo tanto, solo abordaré el modelo de costes que existe actualmente en IoT a escala y señalaré lo que actualmente limita la expansión de este IoT en aumento.

El modelo de costes se compone de 3 capas diferentes:


Coste del dispositivo: aquí es donde la tecnología ha logrado un gran avance, lo que permite fabricar dispositivos alrededor de $ 1. A este nivel de precio, el volumen es un factor clave y la dedicación al caso de uso es obligatoria.


Para entender esto, consideremos el coste total para crear u
n dispositivo de IoT, tiene ingeniería de diseño, certificaciones … esta es una inversión de alrededor de 100K € que necesita distribuir en cada uno de los dispositivos. Si fabrica dispositivos de 10K, estos son dispositivos por valor de $ 10, por lo que su dispositivo fabricado por $ 1 costará $ 11 reales cada uno.


Ahora, si desea diseñar algo genérico con diferentes sensores, diferentes soluciones de alimentación … el coste de estos componentes adicionales duplicará o triplicará el coste del dispositivo. A este nivel de precio, cualquier cambio, cualquier des-optimización tendrá un impacto superior al 50% en el precio del dispositivo.


Precio del servicio: un IoT no es una solución de hardware. Es una solución de software que requiere un dispositivo para capturar los datos entrantes. No debe comprar un IoT como dispositivo de hardware, porque no hay valor para el fabricante del dispositivo y cuanto menor sea el dispositivo es mayor, esta suposición se hace realidad.


En mi experiencia en IoT, la única forma de optimizar el TCO es crear una solución dedicada, hardware + software, diseñada y mantenida por una entidad con el nivel adecuado de experiencia. Básicamente es el concepto de SaaS. La mayoría de las empresas han tomado ese punto sobre el software clásico (Salesforce, Office365…). Esto es particularmente válido para IoT, donde la integración entre hardware, telecomunicaciones, infraestructura y software es un área muy compleja donde se necesita experiencia y actualmente es poco común.


IoT de bajo coste también significa factor de escala: solo considere que venderé 1000 dispositivos a $ 1. Con un margen del 30%… son 300 €. Por lo general, eso es menos que el coste del tiempo dedicado a explicar a nuestros clientes cómo resolver su caso de uso con nuestra solución y obtener un pedido de ellos. Como el valor no está en el hardware (en mi punto de vista, como recordatorio, sigue siendo cierto en el IoT normal), está en el servicio asociado. Y el valor correcto se basa en un modelo de negocio compartido y valor creado. Lo que quiero decir es que no hay un valor definido para el servicio, realmente depende de cada caso de uso. La variabilidad del coste del servicio relacionada con la escala también es muy grande, ya que la inversión en software suele ser mayor que la del hardware (y generalmente se subestima).


Básicamente, para simplificarlo, el coste del servicio puede bajar a 0,3 € por dispositivo al año en condiciones de altos volúmenes dedicados o compartidos. Pero también puede haber un precio fijo de hasta 100K € / año para un volumen reducido de dispositivos que depende del grado de personalización.


Precio de comunicación: este es el principal punto de bloqueo que hemos encontrado en nuestra corta experiencia con Iot de coste ultra bajo. Eso fue una gran sorpresa para nosotros, ya que Sigfox es el proveedor de tecnología que hubiera esperado una oferta de comunicación específica.


Básicamente, la oferta de Sigfox es de 2, 50, 100… 140 mensajes por día con 12 bytes de datos cada uno. Se pagan por un año completo con un precio de 6 € a 14 € (en Francia) Puede tener una mejor oferta con una suscripción de 1K.


Un dispositivo de coste ultrabajo generalmente envía de 1 a 12 mensajes por día con respecto a los casos de uso. Debido al tamaño de la batería relacionado con el coste, no tiene sentido tener más mensajes. Básicamente, significa que 2 mensajes suele ser un poco bajo y 50 mensajes siempre es demasiado.


Los 6 € a 9 € HT son aproximadamente de 3 a 5 veces el precio del hardware. El coste total de la solución por dispositivo alcanza rápidamente los 10 € -15 €. A este nivel de precio, el uso de un coste de diseño de hardware más alto solo afectará el TCO entre un 20 y un 30%. Básicamente mata la innovación.


Los casos de uso también tienen ciclos de vida realmente diferentes, algunos tienen una vida útil de 1 año, otros solo están limitados a 15 días. Pero la conectividad de la red se pagará por un año completo. Hemos realizado algunos trabajos de ingeniería para resolver estos problemas, pero algunos casos de uso son simplemente imposibles de realizar hoy debido a la suscripción anual global y esta imposibilidad de anticipar cuándo el dispositivo comenzará a transmitir su primer mensaje.


Como consecuencia, actualmente, en el modelo de negocio relacionado con el diseño de Ultra Low Cost, hay tres niveles involucrados en la discusión de costes: el cliente, el proveedor de servicios y el operador de red. Desde mi punto de vista, como defensor de la neutralidad de la red, esto es un problema.


Sigfox anunció hace 3 años que Admiral Ivory, se suponía que debía abordar ese caso de uso, pero hasta ahora, no he podido obtener información y comprensión sobre esta oferta. Piensa que se suponía que era un coste por mensaje que tiene sentido para tales casos de uso.


Teniendo en cuenta que 50 mensajes / día cuestan 9 € al año, significa 0,0005 € por mensaje. Este tipo de coste por mensaje en un modelo de negocio de Ultra Low Cost realmente podría tener sentido para desbloquear la innovación y hacer que el IoT a escala aumente.


En términos de modelo de negocio para Sigfox, dado que la cantidad de dispositivos de coste ultrabajo es más escalable que los dispositivos estándar debido a la menor potencia de radio, también sería una gran oferta a escala.


Con el precio actual, tenemos la siguiente situación:


° Caso de uso desalentado: botón de guión y todos los casos de uso clásicos, seguimiento de mercancías de bajo valor, seguimiento perfecto de paquetes / cartas.

° Posible con un alto nivel de ingeniería y limitaciones del cliente: llamada a la acción, seguimiento de paquetes, seguimiento de cartas

° Listo para la investigación: seguimiento de bienes de alto valor, inventario de bienes


Esta situación hace en este mercado una cierta inestabilidad y actualmente frena el auge del IoT a escala.


Pero en otras manos, tampoco es una sorpresa ver las ofertas comerciales que se hacen después del auge tecnológico porque el marketing necesita comprender los casos de uso y el modelo de negocio aplicables a las nuevas tecnologías antes de poder proponer algo.


Realmente espero que Sigfox proponga rápidamente una oferta de suscripción tan innovadora como el potencial de esta tecnología para crear el avance necesario para hacer que el IoT a escala cobre vida.

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