Nodos y Gateways

Una vez presentada la tecnología LoRaWAN, en este post vamos a hablar de los equipos físicos que forman la red, es decir, de los nodos y de los gateways.

Estos equipos, al fin y al cabo, son los que son capaces de operar en una red LoRaWAN para explotar las ventajas de esta tecnología. Es por ello que la tipología de dispositivo que se fabrican para comunicar por LoRaWAN son aquellos que transmiten pocos datos por mensaje para no saturar la red y optimizar el consumo – para los dispositivos no alimentados -.

Explicado con ejemplos, en redes LoRaWAN, encontraremos sensores de variables físicas ( temperatura, humedad, calidad del aire, contadores, …) pero no cámaras que transmitan vídeo en tiempo real. En el primer caso, los nodos transmitirían pocos datos por mensaje de manera intermitente, mientras que para las cámaras se necesita un gran ancho de banda continuada.

I Nodos

Los Nodos son todos aquellos equipos físicos finales que son el origen o el destino de las transmisiones de una red LoRaWAN o, dicho de otra manera, aquellos dispositivos que reciben o envían datos recogidos en campo.

Lo primero que hay que saber sobre los nodos es que su comportamiento varía según si están o no alimentados. En una red LoRaWAN existen tres tipos de dispositivos:

El resumen de estas clases viene a ser que los equipos A y B son aquellos que están alimentados por baterías, su estado normal es hibernando y se despiertan ante un evento para enviar una trama.

La gran diferencia entre los A y los B es sobre los mensajes de downlink (del Gateway al nodo). Mientras los primeros solo se quedan a la escucha un momento tras enviar un mensaje para optimizar su consumo, en la clase B se despiertan periódicamente un momento para ver si hay ‘algo’ para ellos.

Por último, tenemos la clase C. La clase C son todos aquellos equipos que están alimentados y que están atentos continuamente para ver si hay un mensaje de downlink que les atañe.

Todos los nodos que un usuario utilice, podrá ver en su datasheet o en la web del fabricante de qué tipo son.

Esa sería la manera de clasificar según su consumo energético, ahora bien, si clasificamos según su funcionalidad, podemos separar los tipos de nodos en sensórica e instrumentación y trackers.

Sensórica e instrumentación

Sin duda, si hay un tipo de dispositivo que LoRaWAN está permitiendo desplegar en gran número son los sensores y la instrumentación. Una red de largo alcance, sin prácticamente necesidad de mantenimiento, para transmitir pocos datos y que permite a los equipos consumir poca energía es ideal para sensores e instrumentación. Es por ello que los primeros nodos LoRaWAN que se fabricaron fueron sensores de temperatura y humedad y, poco a poco, se ha ido ampliando la gama para aumentar las prestaciones de los equipos. Es más, ya encontramos equipos alimentados para adquirir señales analógicas o, incluso, activar salidas.

Trackers

Además de la captura de señales físicas o la activación de señales eléctricas, hay otro tipo de nodo muy interesante, los trackers. Estos son equipos capaces de geoposicionarse utilizando una red LoRaWAN. Existen varios tipos y modelos, pero en general, están aquellos equipos que se posicionan triangulando la señal LoRaWAN (que tiene una precisión bastante baja), triangulando la posición en una red Wifi o Bluetooth (con una mayor precisión) o, por último, su posición vía GPS. Lo interesante de todo ello, es que sea la posición que sea, el valor de sus coordenadas lo envía mediante LoRaWAN. Por poner un ejemplo, un tracker GPS recibiría sus coordenadas y, vía la red LoRaWAN, enviaría como valores los grados de latitud y longitud. Evidentemente, los trackers son también nodos del tipo A, B o C.

Es muy importante destacar de los nodos que, junto a los equipos, el proveedor deberá darnos un conjunto de códigos alfanuméricos.

Estos códigos se deberán introducir en el Gateway o en el Network Server con el fin de poder darlos de alta en la red. Sin ellos, ‘solo’ tendremos unos equipos inservibles.

I Gateway

En este mismo blog tenemos una entrada específica para hablar de las funcionalidades. Lo importante a destacar es qué es el elemento que forma la red, captura los mensajes que envían los nodos y envía a estos aquella información que proviene de las aplicaciones superiores.

Como comentamos en esa entrada, es importante tener claro si nuestra red LoRaWAN va a ser una red gestionada desde los gateways – es decir, donde estos hacen a su vez la función de Network Server – o una red donde la coordinación de los gateways se hace desde un único Network Server externo. Si es el primer caso, será en el propio gateway , típicamente a través de su webserver, donde introduciremos los códigos que comentábamos de los nodos para poder dar de alta a los equipos de la red.

Para acabar esta introducción a la tecnología y de sus componentes, en la siguiente entrada de la serie hablaremos de los Network Servers, sus funcionalidades y su potencial.

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