Spiegazione del server di rete LoRaWAN

Leggendo gli articoli sull'Internet delle Cose, abbiamo notato che il server di rete LoRaWAN non viene spiegato in modo adeguato. È quindi lecito chiedersi: cos'è esattamente e come funziona? In questo articolo, analizzeremo a fondo LoRaWAN, spiegando cos'è un server di rete LoRaWAN, come funziona e come scegliere l'opzione migliore. Continuate a leggere per scoprire tutto sul server di rete LoRaWAN. 

Che cos'è un server di rete LoRaWAN?

LoRaWAN Network Server è un software utilizzato per gestire una rete di dispositivi LPWAN (Low-Power Wide Area Network) che utilizzano il protocollo LoRaWAN.

Funge da piattaforma completa per: 

• Trasferimento dati tra dispositivi e applicazioni  
• Gestione dei dispositivi 
• Gestione dei gateway 
• Configurazione del dispositivo 
• Ruoli utente e gestione degli accessi. 

Inoltre, decodifica i pacchetti LoRaWAN, filtra i dati connessi in modo ridondante, esegue controlli di sicurezza, pianifica automaticamente la conferma tramite il gateway ottimale e ottimizza in modo adattivo la velocità di trasmissione dei dati in base alla configurazione del dispositivo o della rete. 

Se si utilizza un server di rete LoRaWAN disponibile in commercio (esternalizzato), questo dovrebbe essere in grado di fornire indicatori di qualità della connessione e di prestazioni di rete, consentendo di prendere decisioni informate sul sistema. Inoltre, il server di rete LoRaWAN può monitorare automaticamente gateway, integrazioni e dispositivi per verificarne il corretto funzionamento e inviare avvisi di stato. Non tutti i server di rete dispongono di questa funzionalità, ma TEKTELIC sì, il che risulta estremamente comodo e vantaggioso per l'utente.

Che cos'è l'infrastruttura LoRaWAN?

L'infrastruttura LoRaWAN è la spina dorsale che consente a una varietà di dispositivi di comunicare tra loro. È composta da tre livelli: gateway, nodi finali e server di rete. Ogni livello offre diverse funzionalità per la comunicazione tra sensori e applicazioni.

Gateway

I gateway sono dispositivi fisici che si interpongono tra i nodi terminali e il server di rete, consentendo l'implementazione di reti LoRaWAN a bassa potenza e bassa larghezza di banda su lunghe distanze. In genere molto compatti, i gateway possono essere installati su tetti, serbatoi d'acqua o qualsiasi struttura con vista su un'ampia area. 

TEKTELIC offre una varietà di gateway LoRaWAN per il mercato, comprese opzioni per interni ed esterni. Ad esempio, il nostro KONA Enterprise Gateway è la scelta ideale per qualsiasi azienda alla ricerca di un gateway affidabile, sicuro e resistente alle intemperie. È progettato per essere installato sia all'interno che all'esterno, garantendo una connessione veloce, robusta e affidabile. KONA Enterprise offre inoltre alle aziende la flessibilità di espandere facilmente le proprie reti, consentendo loro di integrare rapidamente nuovi dispositivi e applicazioni.

Dispositivi del nodo finale

I nodi terminali sono piccoli dispositivi LoRaWAN che inviano dati ai gateway. Possono essere alimentati a batteria o con alimentazione continua e comunicano anche in modalità wireless. Questi dispositivi possono essere impiegati in diverse applicazioni, come edifici intelligenti (per monitorare le condizioni ambientali, l'occupazione e il movimento), ospedali con stanze connesse, campi agricoli (per segnalare le condizioni del suolo e irrigare le colture in modo più efficiente) e impianti di produzione (per avvisare i responsabili degli impianti in caso di guasti alle apparecchiature, tracciare i lavoratori isolati, ecc.).

TEKTELIC offre una gamma di sensori LoRaWAN per diverse applicazioni e settori, inclusi quelli menzionati in precedenza. Ad esempio, il nostro SPARROW Asset Tracker è un dispositivo universale per il tracciamento in tempo reale di apparecchiature o altri beni critici. Utilizza la connettività LoRaWAN e la tecnologia Bluetooth Low Energy (BLE) per fornire tracciamento e reportistica della posizione in tempo reale. SPARROW è progettato per funzionare in ambienti interni e si avvia in base a eventi, il che lo rende efficiente dal punto di vista energetico e conveniente per diverse tipologie di organizzazioni. Questo dispositivo è adatto al tracciamento di beni in ambito sanitario , uffici, negozi, spazi pubblici (musei, biblioteche e campus con più edifici) e altri settori.

Server di rete

Come accennato in precedenza, il server di rete funge da intermediario tra gli utenti finali e i sensori ed è responsabile della gestione dello scambio di dati. 

Il server di rete svolge diverse funzioni chiave: 

• Autenticazione e autorizzazione 

Il server di rete LoRaWAN è responsabile della gestione dell'autenticazione e dell'autorizzazione di utenti, gateway, dispositivi e integrazioni, al fine di garantire che solo le entità autorizzate possano accedere alla rete. Questo è fondamentale per mantenere la sicurezza della rete.

• Gestione delle sessioni di rete 

Fornisce i servizi necessari di routing, gestione della rete pubblica e sicurezza affinché i dispositivi possano comunicare tra loro e con l'applicazione dell'utente finale. È inoltre responsabile della gestione della topologia di rete e di garantire che la rete funzioni in modo ottimale. Il server di rete assegna e gestisce le chiavi di sessione utilizzate per crittografare i dati trasmessi dai dispositivi. 

• Deduplicazione dei messaggi uplink 

Secondo l'architettura di rete LoRaWAN, un singolo messaggio proveniente da un dispositivo può essere recapitato al server di rete attraverso diversi gateway. Ciò comporta la duplicazione del messaggio in uplink e il compito del server di rete è quello di rimuovere i duplicati ed elaborare un singolo messaggio.

• Gestione della rete LoRaWAN 

Il server di rete monitora le prestazioni della rete LoRaWAN, consentendo all'utente di gestire parametri di rete quali velocità di trasmissione dati, potenza e selezione del canale, per garantire un utilizzo efficiente delle risorse di rete. 

• Selezione del gateway migliore per fornire un collegamento in downlink al dispositivo 

Significa scegliere il gateway che fornirà la connessione più efficiente per il trasferimento dei dati e che sarà il più affidabile per la trasmissione in downlink al dispositivo. Ciò si ottiene considerando parametri di rete come la potenza del segnale, la larghezza di banda disponibile, la latenza, ecc. 

• Instradamento dei collegamenti in entrata e in uscita tra dispositivi e applicazioni tramite diverse integrazioni 

Si riferisce al processo di trasferimento dati tra dispositivi, come i sensori, e applicazioni tramite un server di rete LoRaWAN. Questo processo prevede l'instradamento dei dati attraverso integrazioni con altre reti e protocolli, come le API REST o MQTT, per consegnare i dati dal dispositivo all'applicazione.

TEKTELIC offre una varietà di server compreso l' Server di rete KONA CORE LoRaWAN®.
Sono disponibili due opzioni di implementazione: cloud ospitato da TEKTELIC e installazione on-premise, che può essere effettuata su qualsiasi cloud privato o data center.
Cosa considerare nella scelta di un server di rete LoRaWAN?

Ci sono alcuni aspetti da considerare quando si sceglie un server di rete LoRaWAN. Esaminare questi aspetti vi aiuterà a decidere qual è la soluzione migliore per il vostro progetto. 

Compatibilità e personalizzazione

Assicurati che il server sia compatibile con i dispositivi e i gateway LoRaWAN che intendi utilizzare. Le operazioni di rete sono definite dalla specifica LoRaWAN. La versione 1.0.x della specifica è comunemente utilizzata. 

Valuta se hai bisogno di un server altamente personalizzabile per soddisfare esigenze specifiche o se una soluzione standard sia sufficiente. 

Consumo energetico del dispositivo

La gestione del consumo energetico dei dispositivi è uno degli aspetti più importanti da considerare per qualsiasi soluzione IoT, soprattutto se si prevede di implementare una rete estesa di dispositivi finali. È fondamentale scegliere un server di rete LoRaWAN ottimizzato per l'efficienza energetica se si desidera risparmiare sui costi di manutenzione dell'infrastruttura dei dispositivi e sulla sostituzione delle batterie.

Idealmente, un dispositivo finale LoRaWAN dovrebbe supportare le impostazioni di Adaptive Data Rate (ADR), che contribuiscono a preservare la durata della batteria e a migliorare le condizioni RF. Questa funzionalità consente al server di rete di controllare la velocità di trasmissione dei dati in base al rapporto segnale/rumore (SNR) ricevuto da ciascun dispositivo.

Costo

Stabilisci quanto sei disposto a spendere per un server di rete LoRaWAN e confronta i prezzi delle diverse opzioni. Tieni presente che potrebbero esserci costi aggiuntivi per manutenzione, supporto e aggiornamenti. Potrebbe esserti utile simulare un conto economico su larga scala per assicurarti che i costi del server di rete siano sostenibili anche con un numero elevato di dispositivi e gateway. 

Scalabilità

Assicurati che il server sia progettato per gestire grandi quantità di traffico e dati man mano che la tua rete cresce. Cerca un server che possa facilmente scalare per soddisfare le esigenze della tua rete. L'architettura dovrebbe supportare la scalabilità orizzontale, che consente di ottenere una dipendenza quasi lineare tra carico e risorse di elaborazione. In questo modo, si otterranno capacità di crescita illimitate e, teoricamente, infinite. 

Integrazione:

Inoltre, assicurati che il server possa essere facilmente integrato con altri sistemi, come piattaforme cloud o database, in modo da non dover cambiare server man mano che espandi la tua rete. Il supporto di WebHooks, API HTTP e API MQTT consentirà di stabilire l'integrazione con la maggior parte delle applicazioni e soluzioni di terze parti. 

Sicurezza

Cerca un server che offra autenticazione sicura, metodi di crittografia e controllo degli accessi. Le opzioni standard includono: 

• Crittografia AES a 128 bit del payload dei dispositivi 
• Terminazione TLS di HTTP and Integrazioni MQTT 

Inoltre, assicurati che il server venga aggiornato regolarmente con le patch di sicurezza più recenti. Adottando queste misure, potrai garantire che i messaggi scambiati siano protetti da potenziali attacchi e accessi non autorizzati. 

Assistenza

Infine, ma non meno importante, è fondamentale assicurarsi che il fornitore di soluzioni IoT offra un supporto adeguato per il server, che includa documentazione, assistenza per la risoluzione dei problemi e formazione. Può essere utile consultare recensioni e testimonianze degli utenti per valutare la qualità del supporto fornito. Non vorrete certo trovarvi da soli con una nuova tecnologia senza alcuna spiegazione. 

Quale scegliere: hosting o installazione locale?

La scelta migliore tra server di rete LoRaWAN ospitati da un fornitore o installati in locale dipende dalle esigenze specifiche della vostra organizzazione. Se l'organizzazione dispone delle risorse e delle competenze necessarie per gestire e manutenere il server internamente, un server on-premise potrebbe essere la scelta migliore. Tuttavia, se l'organizzazione non dispone delle risorse o delle competenze per gestire e manutenere il server, un server cloud potrebbe essere la soluzione ideale. 

Ecco una tabella comparativa: 

	Ospitato dal fornitore	On-premise
Installazione e manutenzione	Gestione completa a cura del fornitore, il che significa che si occupa della manutenzione del server, degli aggiornamenti e delle patch di sicurezza.	L'utente deve gestirlo autonomamente, il che potrebbe comportare delle difficoltà, soprattutto per chi ha scarse o nulle conoscenze tecniche.
Scalabilità	Scalabile e in grado di crescere in base alle esigenze della tua organizzazione. Il fornitore si occupa dell'infrastruttura, permettendoti di concentrarti su altri aspetti della tua attività.	Il dimensionamento della capacità di elaborazione dell'infrastruttura per il server di rete diventa responsabilità del società di hosting.
Costo	Richiede un investimento iniziale inferiore rispetto ai server on-premise e il costo è spesso ripartito su un modello di abbonamento.   Ad esempio, se scegli una soluzione completa con TEKTELIC, riceverai gratuitamente un server di rete LoRaWAN e il supporto del nostro team tecnico.	Potrebbe richiedere un investimento iniziale maggiore, poiché sarà necessario Acquista e occuparsi della manutenzione dell'hardware, del software e dell'infrastruttura correlata del server.
Sicurezza	I protocolli di crittografia e autorizzazione sono di competenza del fornitore. Pertanto, è necessario trovare un fornitore affidabile per sentirsi sicuri riguardo ai propri dati.	Gli utenti possono mantenere pieno controllo sui propri dati e protocolli di sicurezza. Questo può essere vantaggioso per le organizzazioni che necessitano di misure di sicurezza rigorose, come quelle che gestiscono dati sensibili. vvvv
Possibilità di personalizzazione	Con i server in hosting non è sempre possibile ottenere un elevato livello di personalizzazione.	Può essere altamente personalizzato per soddisfare le specifiche esigenze organizzative.

I server di rete LoRaWAN più diffusi

• Server TEKTELIC 

Il server di rete LoRaWAN® KONA CORE offre il supporto completo per le versioni più recenti di LoRaWAN, consentendo agli utenti di configurare e gestire facilmente le proprie reti, oltre a offrire funzionalità avanzate come la gestione e il monitoraggio remoto dei dispositivi. KONA CORE è inoltre estremamente sicuro, il che lo rende ideale per applicazioni critiche in cui la sicurezza è fondamentale. Grazie alla sua interfaccia intuitiva e alle sue potenti funzionalità, KONA CORE è la scelta perfetta per chiunque desideri configurare e gestire una rete LoRaWAN.

TEKTELIC offre anche KONA ELEMENT OA&M Server . Il server è progettato per configurare e monitorare i gateway TEKTELIC . Supporta strumenti avanzati di monitoraggio e gestione per garantire le migliori prestazioni del gateway e una facile integrazione con reti e sistemi esistenti. Può anche essere integrato con soluzioni di terze parti tramite API REST. Le opzioni di implementazione includono l'installazione in qualsiasi ambiente cloud o on-premise.

Infine, abbiamo il Geolocation Server. Lo scopo principale di questo server è determinare la posizione del dispositivo in base al tempo di arrivo del segnale (TOA) ricevuto da diversi gateway. Offre una gamma impressionante di funzionalità e un'interfaccia utente intuitiva. Grazie ai suoi robusti protocolli di sicurezza, agli account utente multipli e alle analisi avanzate, il Geolocation Server è la scelta ideale per le applicazioni di localizzazione.

Con il server ospitato di TEKTELIC, avrai a disposizione: 

• Sicurezza  

Comprende aggiornamenti regolari del software del server, backup periodici e risposta automatizzata a eventuali incidenti. 

• L’affidabilità 

I nostri server seguono il "framework di isolamento dei guasti". Pertanto, se si verifica un guasto in un sistema, questo verrà isolato in modo da non influenzare gli altri processi. 

• Scalabilità 

I server TEKTELIC possono essere scalati orizzontalmente. 

Ridimensionamento orizzontale significa aumentare il numero di nodi di calcolo nel cluster del server di rete per aggiungere maggiore capacità di elaborazione di carichi più elevati. Non ci sono quasi limiti alla scalabilità e il sistema può gestire un numero molto elevato di dispositivi e gateway. Ciò consente al server di rete LoRaWAN di gestire più connessioni e volumi di dati maggiori, migliorando la velocità di trasmissione complessiva. È importante menzionare che Server di rete TEKTECIC È in grado di scalare automaticamente, predisponendo nuovi nodi di calcolo quando necessario.

• Facilità di integrazione 

I nostri server cloud sono in grado di connettersi ad altre reti in modo rapido ed efficiente. Ad esempio, il server di rete KONA CORE LoRaWAN® è dotato di integrazioni MQTT e HTTP ed è compatibile con gateway di terze parti.

Riassumendo

Grazie ai server di rete LoRaWAN, gli utenti possono creare e gestire più facilmente una rete sicura e affidabile per i propri dispositivi IoT. Questi server consentono comunicazioni a lungo raggio e a basso consumo energetico per sensori e altri dispositivi nell'ambiente IoT. 

TEKTELIC, a sua volta, offre una vasta gamma di server cloud e il server di rete LoRaWAN per diverse applicazioni, tra cui la gestione del traffico, il monitoraggio e il controllo dei dati, e fornisce l'infrastruttura necessaria affinché gli utenti possano avviare rapidamente il proprio sistema IoT. Quindi, se desiderate implementare la tecnologia LoRaWAN nella vostra organizzazione, contattate il nostro team di vendita e iniziate oggi stesso.