Explicação do servidor de rede LoRaWAN

Ao analisarmos artigos sobre a Internet das Coisas (IoT), percebemos que o servidor de rede LoRaWAN não é explicado de forma adequada. Portanto, é natural perguntar o que exatamente é um servidor de rede LoRaWAN e como ele funciona. Neste artigo, vamos examinar detalhadamente o LoRaWAN e explicar o que é um servidor de rede LoRaWAN, como ele funciona e como escolher a melhor opção. Continue lendo para saber mais sobre o servidor de rede LoRaWAN. 

O que é um servidor de rede LoRaWAN?

O LoRaWAN Network Server é um software utilizado para gerenciar uma rede de dispositivos LPWAN (Low-Power Wide Area Network) que utilizam o protocolo LoRaWAN .

Serve como uma plataforma abrangente para: 

• Transferência de dados entre dispositivos e aplicativos  
• Gerenciamento de dispositivos 
• Gerenciamento de gateways 
• Configuração do dispositivo 
• Funções de usuário e gerenciamento de acesso. 

Ele também decodifica pacotes LoRaWAN, filtra dados conectados de forma redundante, realiza verificações de segurança, agenda automaticamente a confirmação por meio do gateway ideal e otimiza adaptativamente as taxas de dados com base na configuração do dispositivo ou da rede. 

Se você utiliza um servidor de rede LoRaWAN comercial (terceirizado), ele deve ser capaz de fornecer indicadores de qualidade de conexão e desempenho da rede, permitindo que você tome decisões informadas sobre o seu sistema. Além disso, o servidor de rede LoRaWAN pode monitorar automaticamente gateways, integrações e dispositivos para garantir o funcionamento correto e enviar alertas de status. Nem todos os servidores de rede possuem esse recurso, mas o da TEKTELIC o oferece, o que é extremamente conveniente e vantajoso para o usuário.

O que é a infraestrutura LoRaWAN?

A infraestrutura LoRaWAN é a espinha dorsal que permite que diversos dispositivos se comuniquem entre si. Ela é composta por três camadas: gateways, nós finais e o servidor de rede. Cada camada oferece diferentes recursos para a comunicação entre sensores e aplicações.

Entradas

Os gateways são dispositivos físicos que se situam entre os nós finais e o servidor de rede, permitindo a implantação de redes LoRaWAN de baixa potência e baixa largura de banda em longas distâncias. Normalmente bastante compactos, os gateways podem ser instalados em telhados, torres de água ou qualquer estrutura com vista para uma área extensa. 

A TEKTELIC oferece uma variedade de gateways LoRaWAN para o mercado, incluindo opções para ambientes internos e externos. Por exemplo, nosso gateway KONA Enterprise é a escolha perfeita para qualquer empresa que busca um gateway confiável, seguro e resistente às intempéries. Ele foi projetado para ser implantado tanto em ambientes internos quanto externos, permitindo uma conexão rápida, robusta e confiável. O KONA Enterprise também oferece às empresas a flexibilidade de expandir facilmente suas redes, permitindo que elas acomodem rapidamente novos dispositivos e aplicativos.

Dispositivos de nó final

Os nós finais são pequenos dispositivos LoRaWAN que enviam dados para gateways. Podem ser alimentados por baterias ou não, e também se comunicam sem fio. Esses dispositivos podem ser empregados em diversas aplicações, como edifícios inteligentes (para monitorar condições ambientais, ocupação e movimento), hospitais com quartos conectados, plantações (para relatar as condições do solo e irrigar as plantações de forma mais eficiente) e instalações industriais (para alertar os gerentes sobre falhas em equipamentos, rastrear trabalhadores isolados, etc.).

A TEKTELIC oferece uma gama de sensores LoRaWAN para diferentes finalidades e setores, incluindo os mencionados acima. Por exemplo, o nosso rastreador de ativos SPARROW é um dispositivo universal para rastrear equipamentos ou outros ativos críticos em tempo real. Ele utiliza conectividade LoRaWAN e tecnologia Bluetooth Low Energy (BLE) para fornecer rastreamento e relatórios de localização em tempo real. O SPARROW foi projetado para operar em ambientes internos e possui inicialização baseada em eventos, o que o torna eficiente em termos de energia e custo para diferentes tipos de organizações. Este dispositivo é adequado para rastreamento de ativos em saúde , escritórios, varejo, espaços públicos (museus, bibliotecas e complexos de edifícios) e outras áreas.

Servidor de rede

Conforme mencionado anteriormente, o servidor de rede atua como intermediário entre os usuários finais e os sensores, sendo responsável por gerenciar a troca de dados. 

O servidor de rede desempenha várias funções essenciais: 

• Autenticação e autorização 

O servidor de rede LoRaWAN é responsável por gerenciar a autenticação e autorização de usuários, gateways, dispositivos e integrações, garantindo que apenas entidades autorizadas possam acessar a rede. Isso é fundamental para manter a segurança da rede.

• Gerenciando sessões de rede 

Ele fornece os serviços necessários de roteamento, gerenciamento de rede pública e segurança para que os dispositivos se comuniquem entre si e com o aplicativo do usuário final. Também é responsável por gerenciar a topologia da rede e garantir seu funcionamento ideal. O servidor de rede atribui e gerencia as chaves de sessão usadas para criptografar os dados transmitidos pelos dispositivos. 

• Desduplicação de mensagens de uplink 

De acordo com a arquitetura de rede LoRaWAN, uma mensagem do dispositivo pode ser entregue ao servidor de rede através de vários gateways. Isso leva à duplicação de mensagens no enlace ascendente, e a responsabilidade do servidor de rede é remover as duplicatas e processar uma única mensagem.

• Gerenciando a rede LoRaWAN 

O servidor de rede monitora o desempenho da rede LoRaWAN, permitindo que o usuário gerencie parâmetros de rede como taxa de dados, potência e seleção de canal para garantir o uso eficiente dos recursos de rede. 

• Selecionar o melhor gateway para fornecer um link de download para o dispositivo. 

Significa escolher o gateway que proporcionará a conexão mais eficiente para a transferência de dados e que será o mais confiável para entregar o sinal de downlink ao dispositivo. Isso é conseguido considerando parâmetros de rede como intensidade do sinal, largura de banda disponível, latência, etc. 

• Roteamento de links de subida e descida entre dispositivos e aplicativos por meio de diferentes integrações. 

Refere-se ao processo de transferência de dados entre dispositivos, como sensores, e aplicações através de um servidor de rede LoRaWAN. Este processo envolve o roteamento de dados por meio de integrações com outras redes e protocolos, como APIs REST ou MQTT, para entregar os dados do dispositivo à aplicação.

A TEKTELIC oferece uma variedade de Servidores incluindo o Servidor de rede KONA CORE LoRaWAN®.
Duas opções de implantação estão disponíveis: nuvem hospedada pela TEKTELIC e instalação local, que pode ser instalada em qualquer nuvem privada ou centro de dados.
O que considerar ao escolher um servidor de rede LoRaWAN?

Existem alguns pontos a considerar ao escolher um servidor de rede LoRaWAN. Analisar essas considerações ajudará você a decidir qual é a melhor opção para o seu projeto. 

Compatibilidade e personalização

Certifique-se de que o servidor seja compatível com os dispositivos e gateways LoRaWAN que você planeja usar. As operações de rede são definidas pela especificação LoRaWAN. A versão 1.0.x da especificação é comumente usada. 

Considere se você precisa de um servidor altamente personalizável para atender a requisitos específicos ou se uma solução mais pronta para uso seria suficiente. 

Consumo de energia do dispositivo

O gerenciamento do consumo de energia dos dispositivos é uma das principais considerações para qualquer solução de IoT, especialmente se você planeja implantar uma grande rede de dispositivos finais. É importante escolher um servidor de rede LoRaWAN otimizado para eficiência energética se você quiser economizar dinheiro gasto com suporte à infraestrutura de dispositivos e substituição de baterias.

Idealmente, um dispositivo final LoRaWAN deve suportar configurações de Taxa de Dados Adaptativa (ADR), que ajudam a preservar a vida útil da bateria e a melhorar as condições de RF. Esse recurso permite que o servidor de rede controle a taxa de dados com base na relação sinal-ruído (SNR) recebida por cada dispositivo.

Custo

Determine quanto você está disposto a investir em um servidor de rede LoRaWAN e compare os preços entre as diferentes opções. Lembre-se de que pode haver custos adicionais com manutenção, suporte e atualizações. Pode ser útil simular seu demonstrativo de resultados em grande escala para garantir que os custos do servidor de rede sejam viáveis ​​mesmo com um grande número de dispositivos e gateways. 

Global

Certifique-se de que o servidor seja projetado para lidar com grandes volumes de tráfego e dados à medida que sua rede cresce. Procure um servidor que possa ser facilmente escalado para atender às necessidades da sua rede. A arquitetura deve suportar escalabilidade horizontal, o que permite obter uma dependência quase linear entre carga e recursos de processamento. Dessa forma, é possível alcançar capacidades de crescimento irrestritas e, teoricamente, infinitas. 

Integração

Além disso, certifique-se de que o servidor possa ser facilmente integrado a outros sistemas, como plataformas em nuvem ou bancos de dados, para que você não precise trocar de servidor à medida que sua rede se expande. O suporte a WebHooks, API HTTP e API MQTT permitirá a integração com a maioria das aplicações e soluções de terceiros. 

Total

Procure um servidor que ofereça autenticação segura, métodos de criptografia e controle de acesso. As opções padrão incluem: 

• Criptografia AES de 128 bits da carga útil dos dispositivos 
• TLS para encerramento de HTTP e Integrações MQTT 

Além disso, certifique-se de que o servidor seja atualizado regularmente com os patches de segurança mais recentes. Ao tomar essas medidas, você garante que as mensagens trocadas fiquem protegidas contra possíveis ataques e acessos não autorizados. 

Suporte

Por último, mas não menos importante, você deve garantir que seu fornecedor de IoT ofereça suporte adequado para o servidor, incluindo documentação, solução de problemas e treinamento. Pode ser útil consultar avaliações e depoimentos de usuários para avaliar a qualidade do suporte prestado. Você não quer ficar sem suporte técnico e sem explicações. 

Qual escolher: hospedado ou instalado localmente?

A melhor escolha entre servidores de rede LoRaWAN hospedados pelo fornecedor ou locais depende das necessidades específicas da sua organização. Se a organização possui os recursos e a experiência necessários para gerenciar e manter o servidor internamente, um servidor local pode ser a melhor opção. No entanto, se a organização não possui os recursos ou a experiência para gerenciar e manter o servidor, um servidor em nuvem pode ser a melhor escolha. 

Aqui está uma tabela de comparação: 

Servidores de rede LoRaWAN mais populares

• Servidores TEKTELIC 

O servidor de rede KONA CORE LoRaWAN® oferece suporte completo às versões mais recentes do LoRaWAN, permitindo que os usuários configurem e gerenciem suas redes com facilidade, além de oferecer recursos avançados como gerenciamento e monitoramento remoto de dispositivos. O KONA CORE também é altamente seguro, tornando-o ideal para aplicações críticas onde a segurança é fundamental. Com sua interface intuitiva e recursos poderosos, o KONA CORE é a escolha perfeita para quem busca configurar e gerenciar uma rede LoRaWAN.

A TEKTELIC também oferece o servidor KONA ELEMENT OA&M . Este servidor foi projetado para configurar e monitorar gateways TEKTELIC . Ele suporta ferramentas avançadas de monitoramento e gerenciamento para garantir o melhor desempenho do gateway e fácil integração com redes e sistemas existentes. Também pode ser integrado a soluções de terceiros via API REST. As opções de implantação incluem instalação em qualquer ambiente de nuvem ou local.

Por fim, temos o Servidor de Geolocalização. O principal objetivo deste servidor é determinar a localização do dispositivo com base no Tempo de Chegada (TOA) do sinal recebido de diversos gateways. Ele oferece uma gama impressionante de recursos e uma interface de usuário intuitiva. Com seus robustos protocolos de segurança, suporte a múltiplas contas de usuário e análises avançadas, o Servidor de Geolocalização é uma escolha ideal para aplicações de rastreamento de localização.

Com o servidor hospedado da TEKTELIC, você terá: 

• Total 

Isso inclui atualizações regulares do software do servidor, backups regulares e resposta automatizada a quaisquer acidentes. 

• Confiabilidade 

Nossos servidores seguem a "estrutura de isolamento de falhas". Portanto, se ocorrer alguma falha em um sistema, ela será isolada para não afetar outros processos. 

• Global 

Os servidores TEKTELIC podem ser dimensionados horizontalmente. 

Escala horizontal Significa aumentar o número de nós de computação no cluster do servidor de rede para adicionar mais capacidade e processar cargas maiores. Não há praticamente limite para a escalabilidade e o sistema pode lidar com um grande número de dispositivos e gateways. Isso permite que o servidor de rede LoRaWAN processe mais conexões e volumes maiores de dados, melhorando a taxa de transferência geral. É importante mencionar que Servidor de rede TEKTELIC Pode ser dimensionado automaticamente, provisionando novos nós de computação conforme necessário.

• Facilidade de integração 

Nossos servidores em nuvem são capazes de se conectar a outras redes de forma rápida e eficiente. Por exemplo, o servidor de rede KONA CORE LoRaWAN® possui integrações MQTT e HTTP e é compatível com gateways de terceiros.

Resumindo

Utilizando servidores de rede LoRaWAN, os usuários podem construir e gerenciar com mais facilidade uma rede segura e confiável para seus dispositivos IoT. Eles possibilitam comunicação de longo alcance e baixo consumo de energia para sensores e outros dispositivos no ambiente IoT. 

A TEKTELIC, por sua vez, oferece uma ampla gama de servidores em nuvem e servidores de rede LoRaWAN para diversas aplicações, incluindo gerenciamento de tráfego, monitoramento e controle de dados, além de fornecer a infraestrutura necessária para que os usuários coloquem seus sistemas de IoT em funcionamento rapidamente. Portanto, se você deseja implementar a tecnologia LoRaWAN em sua organização, entre em contato com nossa equipe de vendas e comece hoje mesmo.