Integración de dispositivos IoT en una red comunitaria

Abstract

Conforme se va expandiendo el Internet de las Cosas (IoT) la demanda de dispositivos interconectados aumenta. Como respuesta, se han comenzado a desarrollar estándares que ofrecen alto rango de cobertura y bajo consumo energético, características que serán indispensables en un nuevo escenario en el que se prevé que multitud de dispositivos precisen de gran conectividad. Uno de los estándares que más despunta es LPWAN, que optimiza el alcance, la vida de la batería y el coste de producción a cambio de una menor frecuencia de transmisión de datos, haciéndolo así un estándar idóneo para el IoT. Las características de estas nuevas tecnologías ofrecen la posibilidad inédita de dar conectividad a sensores en lugares anteriormente inalcanzables. No obstante, esto no viene sin nuevos retos. Una de las tecnologías LPWAN más destacadas, LoRaWAN, es un protocolo no-IP, por lo tanto, requiere de un gateway para conectarse a una red IP como Internet. Para alcanzar lugares remotos este gateway, en muchos casos, tiene que colocarse en zonas en las que conseguir acceso a Internet no es un problema trivial. En este punto, las redes comunitarias, como Guifi.net, pueden proveer una conectividad que las distribuidoras de Internet convencionales no son capaces de proporcionar. En este estudio se van a analizar las posibilidades de conectividad que tienen las redes de sensores valiéndose de las redes comunitarias para poder conectarse a Internet, para ello se va a desarrollar una prueba de concepto (PoC) de una red LoRaWAN que será conectada a Internet mediante Guifi.net.

As the Internet of Things (IoT) expands, the demand for interconnected devices increases. In response, standards that offer a long range coverage and low energy consumption have been developed. This features will be essential in a new scenario in which it is expected that many devices will be required high connectivity. One of the most prominent standards is LPWAN, which optimizes reach, battery life and manufacturing cost in exchange for a lower data rate, making it a very suitable standard for IoT. The capabilities of these new technologies offer the unprecedented possibility of providing connectivity to sensors in previously unreachable places. However, this also raises new challenges. One of the most outstanding LPWAN technologies, LoRaWAN, is a non-IP based protocol, therefore, it requires a gateway to connect to an IP network such as the Internet. In order to reach remote locations in many cases this gateway has to be positioned in areas where obtaining Internet access is not a trivial problem. It is at this point, when community networks, such as Guifi.net, can provide the connectivity that regular Internet providers are not able to supply. This thesis will analyze the possibilities of connectivity for sensor networks using community networks to reach Internet connection, for this purpose a proof of concept (PoC) of a LoRaWAN network will be developed and connected to the Internet through Guifi.net.

Gauzen Interneta (IoT) hedatzen den heinean, gailu inter konektatuen eskaria handituz doa. Honi erantzun emateko, estaldura maila handia eta energia kontsumo baxua eskaintzen dituzten estandarrak garatzen hasi dira. Ezaugarri hauek, etorkizunean ezinbestekoak izango dira, gailu asko elkar-konektatuta egon beharko baitira. Gehien gailentzen den estandarretako bat LPWAN da. Estandar honek irismena, bateriaren bizitza eta ekoizpen kostua optimizatzen ditu datu igorpen frekuentzia txikiago baten truke, modu honetan, estandar aproposa bihurtuz IoT-rako. Teknologia berri hauen ezaugarriek, ordurarte ezinezkoa zen tokietan, sentsoreei konektibitatea eskaintzea ahalbidetzen du. Hala eta guztiz ere, honek erronka berriak dakartza. LPWAN teknologietako batek, LoRaWAN, ez du IP protokoloa erabiltzen, horregatik, gateway baten beharra du Internet bezalako IP sare batera konektatzeko. Urrutiko leku hauetara heltzeko, askotan gateway hau Interneterako sarbidea lortzea erraza ez den lekuetan kokatu behar da. Horretarako, komunitate sareek, Guifi.net alegia, ohiko Internet zerbitzu hornitzaileek eskaini ezin duten konektibitatea eskain dezakete. Lan honetan sentsore sareek dituzten konektibitate aukerak aztertuko dira, komunitate sareetaz baliatuz Internetera konektatzeko. Honetarako, kontzeptu froga (PoC) bat garatuko da, non LoRaWAN sare bat Guifi.net-en bitartez Internetera konektatuko den.