Explicación del servidor de red LoRaWAN

Al revisar artículos sobre el Internet de las Cosas, hemos notado que el servidor de red LoRaWAN no se explica adecuadamente. Por lo tanto, es lógico preguntarse qué es exactamente y cómo funciona. En este artículo, analizaremos LoRaWAN en profundidad y explicaremos qué es un servidor de red LoRaWAN, cómo funciona y cómo elegir la mejor opción. Sigue leyendo para obtener toda la información sobre el servidor de red LoRaWAN. 

¿Qué es un servidor de red LoRaWAN?

El servidor de red LoRaWAN es un software que se utiliza para gestionar una red de dispositivos de red de área amplia de baja potencia (LPWAN, por sus siglas en inglés) que utilizan el protocolo LoRaWAN .

Sirve como plataforma integral para: 

• Transferencia de datos entre dispositivos y aplicaciones  
• Gestión de dispositivos 
• Gestión de pasarelas 
• Configuración del dispositivo 
• Roles de usuario y gestión de accesos. 

También decodifica los paquetes LoRaWAN, filtra los datos conectados de forma redundante, realiza comprobaciones de seguridad, programa automáticamente la confirmación a través de la puerta de enlace óptima y optimiza de forma adaptativa las tasas de datos en función de la configuración del dispositivo o de la red. 

Si utiliza un servidor de red LoRaWAN comercial (externalizado), este debería proporcionar indicadores de calidad de conexión y rendimiento de la red para que pueda tomar decisiones informadas sobre su sistema. Además, el servidor de red LoRaWAN puede supervisar automáticamente las pasarelas, las integraciones y los dispositivos para garantizar su correcto funcionamiento y enviar alertas de estado. No todos los servidores de red cuentan con esta función, pero TEKTELIC la incluye, lo que resulta sumamente cómodo y beneficioso para el usuario.

¿Qué es la infraestructura LoRaWAN?

La infraestructura LoRaWAN es la base que permite la comunicación entre diversos dispositivos. Está compuesta por tres capas: pasarelas, nodos finales y el servidor de red. Cada capa ofrece diferentes funcionalidades para la comunicación entre sensores y aplicaciones.

Gateways

Las pasarelas son dispositivos físicos que se ubican entre los nodos finales y el servidor de red, lo que permite implementar redes LoRaWAN de bajo consumo y ancho de banda reducido a largas distancias. Generalmente compactas, las pasarelas se pueden instalar en azoteas, torres de agua o cualquier estructura con vista a una amplia zona. 

TEKTELIC ofrece una variedad de gateways LoRaWAN para el mercado, incluyendo opciones para interiores y exteriores. Por ejemplo, nuestro gateway KONA Enterprise es la opción ideal para cualquier empresa que busque un gateway fiable, seguro y resistente a la intemperie. Está diseñado para su implementación tanto en interiores como en exteriores, lo que permite una conexión rápida, robusta y fiable. KONA Enterprise también brinda a las empresas la flexibilidad de expandir fácilmente sus redes, permitiéndoles incorporar rápidamente nuevos dispositivos y aplicaciones.

Dispositivos de nodo final

Los nodos finales son pequeños dispositivos LoRaWAN que envían datos a las pasarelas. Pueden alimentarse con baterías o con opciones sin batería y también se comunican de forma inalámbrica. Estos dispositivos se pueden emplear en diversas aplicaciones, como edificios inteligentes (para monitorizar las condiciones ambientales, la ocupación y el movimiento), hospitales con habitaciones conectadas, campos de cultivo (para informar sobre las condiciones del suelo y regar los cultivos de forma más eficiente) e instalaciones de fabricación (para alertar a los responsables de las instalaciones cuando se producen fallos en los equipos, realizar el seguimiento de trabajadores solitarios, etc.).

TEKTELIC ofrece una gama de sensores LoRaWAN para diferentes propósitos e industrias, incluyendo las mencionadas anteriormente. Por ejemplo, nuestro rastreador de activos SPARROW es un dispositivo universal para el seguimiento de equipos u otros activos críticos en tiempo real. Utiliza conectividad LoRaWAN y tecnología Bluetooth Low Energy (BLE) para proporcionar seguimiento y reporte de ubicación en tiempo real. SPARROW está diseñado para operar en interiores y cuenta con un arranque basado en eventos, lo que lo hace eficiente en consumo de energía y rentable para diferentes tipos de organizaciones. Este dispositivo es adecuado para el seguimiento de activos en el sector salud , oficinas, comercios, espacios públicos (museos, bibliotecas y campus con múltiples edificios) y otros ámbitos.

Servidor de red

Como se mencionó anteriormente, el servidor de red actúa como intermediario entre los usuarios finales y los sensores, y es responsable de gestionar el intercambio de datos. 

El servidor de red tiene varias funciones clave: 

• Autenticacion y autorizacion 

El servidor de red LoRaWAN se encarga de gestionar la autenticación y autorización de usuarios, gateways, dispositivos e integraciones para garantizar que solo las entidades autorizadas puedan acceder a la red. Esto es fundamental para mantener la seguridad de la red.

• Gestionar las sesiones de red 

Proporciona el enrutamiento, la gestión de la red pública y los servicios de seguridad necesarios para que los dispositivos se comuniquen entre sí y con la aplicación del usuario final. También se encarga de gestionar la topología de la red y garantizar su óptimo funcionamiento. El servidor de red asigna y gestiona las claves de sesión que se utilizan para cifrar los datos transmitidos desde los dispositivos. 

• Eliminación de mensajes de enlace ascendente duplicados 

Según la arquitectura de red LoRaWAN, un mensaje del dispositivo puede enviarse al servidor de red a través de varias pasarelas. Esto provoca la duplicación del mensaje en el enlace ascendente, y la responsabilidad del servidor de red es eliminar los duplicados y procesar un único mensaje.

• Gestión de la red LoRaWAN 

El servidor de red supervisa el rendimiento de la red LoRaWAN, de modo que el usuario puede gestionar parámetros de red como la velocidad de datos, la potencia y la selección de canales para garantizar un uso eficiente de los recursos de la red. 

• Seleccionar la mejor puerta de enlace para proporcionar un enlace descendente al dispositivo. 

Esto implica seleccionar la puerta de enlace que proporcione la conexión más eficiente para la transferencia de datos y que sea la más confiable para la transmisión de datos al dispositivo. Esto se logra considerando parámetros de red como la intensidad de la señal, el ancho de banda disponible, la latencia, etc. 

• Enrutamiento de enlaces ascendentes y descendentes entre dispositivos y aplicaciones a través de diferentes integraciones. 

Se refiere al proceso de transferencia de datos entre dispositivos, como sensores, y aplicaciones a través de un servidor de red LoRaWAN. Este proceso implica el enrutamiento de datos mediante integraciones con otras redes y protocolos, como las API REST o MQTT, para entregar los datos del dispositivo a la aplicación.

TEKTELIC ofrece una variedad de servidores incluyendo Servidor de red KONA CORE LoRaWAN®.
Existen dos opciones de implementación: la nube alojada por TEKTELIC y la instalación local, que puede realizarse en cualquier nube privada o centro de datos.
¿Qué hay que tener en cuenta al elegir un servidor de red LoRaWAN?

Hay algunos aspectos que debes tener en cuenta al elegir un servidor de red LoRaWAN. Analizar estas consideraciones te ayudará a decidir cuál es la mejor opción para tu proyecto. 

Compatibilidad y personalización

Asegúrese de que el servidor sea compatible con los dispositivos y pasarelas LoRaWAN que planea utilizar. El funcionamiento de la red se define mediante la especificación LoRaWAN. La versión 1.0.x de la especificación es la más utilizada. 

Considere si necesita un servidor altamente personalizable para satisfacer requisitos específicos o si le bastaría con una solución más estándar. 

Consumo de energía del dispositivo

La gestión del consumo energético de los dispositivos es uno de los aspectos más importantes a considerar en cualquier solución IoT, especialmente si se planea implementar una red extensa de dispositivos finales. Es fundamental elegir un servidor de red LoRaWAN optimizado para la eficiencia energética si se desea ahorrar en costos de infraestructura y reemplazo de baterías.

Idealmente, un dispositivo LoRaWAN debería ser compatible con la configuración de tasa de datos adaptativa (ADR), que ayuda a preservar la duración de la batería y a mejorar las condiciones de radiofrecuencia. Esta función permite que el servidor de red controle la tasa de datos en función de la relación señal/ruido (SNR) recibida por cada dispositivo.

Costo

Determina cuánto estás dispuesto a invertir en un servidor de red LoRaWAN y compara precios entre las diferentes opciones. Ten en cuenta que pueden existir costos adicionales por mantenimiento, soporte y actualizaciones. Te recomendamos modelar tu estado de resultados a gran escala para asegurarte de que los costos del servidor de red sean rentables incluso con un gran número de dispositivos y gateways. 

Escalabilidad organizacional

Asegúrese de que el servidor esté diseñado para gestionar grandes volúmenes de tráfico y datos a medida que su red crece. Busque un servidor que pueda escalar fácilmente para satisfacer las necesidades de su red. La arquitectura debe admitir la escalabilidad horizontal, lo que permite una dependencia casi lineal entre la carga y los recursos de procesamiento. De esta forma, se logran capacidades de crecimiento ilimitadas y, teóricamente, infinitas. 

Integración:

Además, asegúrese de que el servidor se pueda integrar fácilmente con otros sistemas, como plataformas en la nube o bases de datos, para que no tenga que cambiar de servidor al expandir su red. La compatibilidad con WebHooks, la API HTTP y la API MQTT permitirá establecer la integración con la mayoría de las aplicaciones y soluciones de terceros. 

Seguridad

Busque un servidor que ofrezca autenticación segura, métodos de cifrado y control de acceso. Las opciones estándar incluyen: 

• Cifrado AES de 128 bits de la carga útil de los dispositivos 
• Terminación TLS de HTTP y Integraciones MQTT 

Además, asegúrese de que el servidor se actualice periódicamente con los últimos parches de seguridad. Al tomar estas medidas, podrá garantizar que los mensajes intercambiados estén protegidos contra posibles ataques y accesos no autorizados. 

Soporte

Por último, pero no menos importante, debe asegurarse de que su proveedor de IoT ofrezca un soporte adecuado para el servidor, incluyendo documentación, solución de problemas y capacitación. Puede ser útil consultar reseñas y testimonios de usuarios para evaluar la calidad del soporte. No querrá quedarse solo con la nueva tecnología sin ninguna explicación. 

¿Cuál elegir: alojado en la nube o en las instalaciones del cliente?

La mejor opción entre servidores de red LoRaWAN alojados por el proveedor o en las instalaciones de la empresa depende de las necesidades específicas de su organización. Si la organización cuenta con los recursos y la experiencia necesarios para gestionar y mantener el servidor internamente, un servidor local podría ser la mejor opción. Sin embargo, si la organización no dispone de los recursos ni la experiencia para gestionar y mantener el servidor, un servidor en la nube podría ser la mejor opción. 

Aquí hay una tabla comparativa: 

	Alojado por el proveedor	Soluciones
Configuración y mantenimiento	Gestionado íntegramente por el proveedor, lo que significa que ellos se encargan del mantenimiento del servidor, las actualizaciones y los parches de seguridad.	El usuario tiene que gestionarlo por su cuenta, por lo que podría implicar dificultades, especialmente para aquellos con conocimientos técnicos mínimos o nulos.
Escalabilidad organizacional	Escalable y adaptable al crecimiento de su organización. El proveedor se encarga de la infraestructura, lo que le permite centrarse en otros aspectos de su negocio.	El escalado de la capacidad de procesamiento de la infraestructura para el servidor de red pasa a ser responsabilidad de compañía anfitriona.
Costo	Requiere una inversión inicial menor que los servidores locales, y el coste suele repartirse mediante un modelo de suscripción.   Por ejemplo, si elige una solución integral con TEKTELIC, obtendrá un servidor de red LoRaWAN gratuito y soporte de nuestro equipo técnico.	Puede requerir una mayor inversión inicial, ya que necesitará comprar y mantener el hardware, el software y la infraestructura relacionada del servidor.
Seguridad	Los protocolos de cifrado y autorización son responsabilidad del proveedor. Por lo tanto, es necesario encontrar un proveedor de confianza para garantizar la seguridad de sus datos.	Los usuarios pueden mantener Control total sobre sus datos y protocolos de seguridad. Esto puede ser beneficioso para organizaciones que requieren medidas de seguridad estrictas, como aquellas que manejan datos confidenciales. vvvv
personalización	Un alto nivel de personalización no siempre es posible con los servidores alojados.	Puede personalizarse en gran medida para satisfacer las necesidades específicas de la organización.

Servidores de red LoRaWAN más populares

• Servidores TEKTELIC 

El servidor de red LoRaWAN® KONA CORE ofrece compatibilidad total con las últimas versiones de LoRaWAN, lo que permite a los usuarios configurar y administrar sus redes fácilmente, además de brindar funciones avanzadas como la administración y el monitoreo remoto de dispositivos. KONA CORE también es altamente seguro, lo que lo hace ideal para aplicaciones críticas donde la seguridad es primordial. Con su interfaz intuitiva y potentes funciones, KONA CORE es la opción perfecta para quienes buscan configurar y administrar una red LoRaWAN.

TEKTELIC también ofrece KONA ELEMENT OA&M Server . Este servidor está diseñado para configurar y supervisar las pasarelas TEKTELIC . Admite herramientas avanzadas de supervisión y gestión para garantizar el mejor rendimiento de la pasarela y una fácil integración con las redes y sistemas existentes. Además, puede integrarse con soluciones de terceros mediante la API REST. Las opciones de implementación incluyen la instalación en cualquier entorno en la nube o local.

Por último, tenemos el Servidor de Geolocalización. Su principal función es determinar la ubicación del dispositivo basándose en el Tiempo de Llegada (TOA) de la señal, que se recibe de varias pasarelas. Ofrece una amplia gama de funciones y una interfaz de usuario intuitiva. Gracias a sus robustos protocolos de seguridad, múltiples cuentas de usuario y análisis avanzados, el Servidor de Geolocalización es la opción ideal para aplicaciones de seguimiento de ubicación.

Con el servidor alojado de TEKTELIC, usted tendrá: 

• Seguridad 

Incluye actualizaciones periódicas del software del servidor, copias de seguridad regulares y respuesta automatizada ante cualquier incidente. 

• Confiabilidad  

Nuestros servidores siguen el marco de aislamiento de fallos. Por lo tanto, si se produce algún fallo en un sistema, este se aislará para que no afecte a otros procesos. 

• Escalabilidad organizacional 

Los servidores TEKTELIC se pueden escalar horizontalmente. 

Escala horizontal significa aumentar el número de nodos de computación en el clúster del servidor de red para agregar más capacidad para procesar cargas más altas. Prácticamente no hay límite para la escalabilidad y el sistema puede manejar una gran cantidad de dispositivos y gateways. Esto permite que el servidor de red LoRaWAN maneje más conexiones y mayores volúmenes de datos, mejorando el rendimiento general. Es importante mencionar que Servidor de red TEKTELIC Puede escalar automáticamente, aprovisionando nuevos nodos de computación cuando sea necesario.

• Facilidad de integración 

Nuestros servidores en la nube son capaces de conectarse con otras redes de forma rápida y eficiente. Por ejemplo, el servidor de red KONA CORE LoRaWAN® está equipado con integraciones MQTT y HTTP, y es compatible con pasarelas de terceros.

Resumiendo

Mediante servidores de red LoRaWAN, los usuarios pueden crear y gestionar con mayor facilidad una red segura y fiable para sus dispositivos IoT. Estos servidores permiten una comunicación de largo alcance y bajo consumo energético para sensores y otros dispositivos en el entorno IoT. 

TEKTELIC, por su parte, ofrece una amplia gama de servidores en la nube y el servidor de red LoRaWAN para diversas aplicaciones, incluyendo la gestión del tráfico, la monitorización y el control de datos, así como la infraestructura necesaria para que los usuarios pongan en marcha rápidamente sus sistemas IoT. Si desea implementar la tecnología LoRaWAN en su organización, póngase en contacto con nuestro equipo de ventas y comience hoy mismo.