INTERNET OF THINGS
 
Introducción

Los dispositivos RF6 es la solución que Técnica 6000 ofrece para la arquitectura IoT (Internet Of Things). El objeto de esta arquitectura es establecer una red abierta de sensores, de tal forma que sea fácil y barato añadir elementos a dicha red. La tecnología utilizada esta basada en los estandares IEEE802.15.4,6LowPan & IPV6. La filosofía actual es establecer el equipo de comunicaciones al lado del sensor, reduciendo el cableado de los mismos, no solo por cuestiones económicas, sino también por estética. Por la misma razón se establecen las comunicaciones a través de RF (Radio Frecuencia), con lo cual el dispositivo solo necesitaría alimentación.

Dispositivos 6LowPan

       1.- Border-Router Gateway entre la red radio y la red estandar IP (Wifi, 4G, Ethernet).
       2.- RFMeter3RT Medidor de Energía Trifásico con Rele de Mando.
       3.- RFMeter2RT Medidor de Energía Monofásico con Rele de mando.
       4.- RFLight-NEMA Gestor de luminarias (punto a punto).
       5.- RFCO2Meter Medidores de CO2,Temperatura y Humedad.
       6.- RFSignal Unidad con 4 entradas Digitales y 2 Analógicas de 16 Bits.

Comunicaciones

      Las comunicaciones de estos dispositivos se realizan vía radio hasta el Gateway/concentrador, implementándose los siguientes protocolos:

       1.- IEEE 802.15.4 Especifica el acceso al medio (radio) para redes de área personal con bajas tasas de transmisión de datos. Hemos seleccionado la banda de 2.4 GHz por su mayor capacidad (250 Kb) y mayor disponibilidad en cantidad de canales.
       2.- 6LoWPAN (Ip6 Over Low Power Wireless Personal Network) del IETF, describe la adaptación de los paquetes IPV6 a redes basadas en IEEE 802.15.4
       3.- IPv6 Dado el crecimiento de dispositivos de red, se tiende a implementar dispositivos de red con IPv6, el cual implementa direcciones de 128 bits.
       4.- RPL Routing Protocol for Low Power and Loss Networks. Optimiza el tráfico de datos y minimiza el enrutamiento de los mismos.
      5.- UDP User Datagram Protocol. Usado ampliamente en la gestión de dispositivos al no disponer de conexiones lógicas. La comunicación es simplemente mensaje con dirección de destino y de origen.

      Los dispositivos se conectan entre sí a través de la radio formando una red entre ellos, a una velocidad de 250 kbps. La información fluye a través de ellos hasta llegar al destino. Aunque el alcance de la radio en 2.4 GHz no permita alcances de no más de 200 metros, mediante el enrutamiento de datos la red podría alcanzar varios km haciendo uso de dispositivos intermedios. En instalaciones donde la red no es lineal, sino un conjunto de dispositivos en celosía, el enrutamiento es dinámico (red MESH) por lo que la red admite caídas de nodos intermedios, siempre y cuando existan nodos alternativos por donde redireccionar la información. Para evitar accesos no deseados, las comunicaciones se encriptan con AES-128 CCM, encriptación realizada por hardware reduciendo el uso de la CPU y aumento de la velocidad de transferencia.


      El enrutamiento del tráfico en las unidades se basa en un cálculo de costes de los caminos. Cada unidad calcula el coste local del enlace con cada unidad vecino, este coste es función del nivel RSSI recibido de la unidad y errores. El coste total hacia el concentrador será la suma de todos los costes de los enlaces por los que se ha de enrutar la información. Se ha optimizado el enrutamiento, aplicando los siguientes criterios: coste mínimo, número de saltos mínimo, y RSSI máximo.

      En la mayoría de las aplicaciones las comunicaciones son entre el nodo Gateway y cualquier unidad de la red. Para aplicaciones específicas se puede establecer comunicaciones entre nodos, suministrando una mayor velocidad en las notificaciones.

      Todas las unidades están sincronizadas en tiempo con el concentrador, con un error inferior a 50 mSeg. Si observamos varias unidades conectadas a un concentrador, se podrá observar que sus leds de estado parpadean de forma sincronizada. Esta característica permitiría realizar acciones remotas de forma sincronizada.

      El número de saltos entre unidades se ha limitado por software a 10, cantidad más que suficiente puesto que se podría cubrir una superficie circular de radio superior a 1500 m, siempre que no existan obstáculos. Para una instalación de farolas, donde la distancia entre farolas es de 30 m, se podría gestionar 100 unidades alineadas en el diámetro del círculo comentado. Si las establecemos en todo el círculo el número de unidades gestionadas puede ser mucho mayor.

      Todos los dispositivos disponen de OTAU (On The Air Update), por lo que el firmware puede ser actualizado a través del Gateway, desde la página WEB de control del dispositivo.