Desarrollo de una pasarela y nodos LoRaWAN como solución de bajo coste para implantaciones IoT

Abstract

[ES] Desde la aparición de Internet en 1969, el cambio cultural y social que ha generado ha sido más que evidente. El avance tecnológico en las últimas décadas ha sido más que notable, gracias en gran medida a la creación de una red de conocimientos global. Con el paso de los años hemos ido conectando más equipos con el fin de ampliar esta gran red, primero fueron los ordenadores, después aparecieron los móviles inteligentes, y en la actualidad estamos conectando casi cualquier cosa, esta es la próxima revolución tecnológica que estamos viviendo en la actualidad, lo que llamamos Internet de las cosas, o IoT por sus siglas en ingles. Existen en la actualidad diversas tecnologías para conectar estos dispositivos a la red, como es el caso de LoRa, una tecnología de modulación de frecuencia que permite la transmisión de datos a largas distancias y a un bajo coste. Existe un problema en la actualidad con esta tecnología en España, y es la falta de zonas de cobertura. La primera parte de nuestro trabajo consiste en dar solución a este problema, y mostrar la posibilidad de desarrollar una pasarela que incremente la cobertura LoRa gracias a la plataforma TTN. Las ventajas de crear esta red, es la posibilidad de hacer uso de ella para la conexión de dispositivos inteligentes, o como les vamos a denominar a partir de ahora nodos. Estos nodos construidos en base a LoRa tienen la ventaja principal de bajo consumo energético, instalaciones económicas gracias a los alcances de transmisión elevados y conexión gratuita al usar la banda ISM que no requiere de licencia para su utilización. Aunque nuestro interés actual es en la tecnología, no hay mejor muestra de los beneficios que una aplicación real. Por ello la segunda parte de nuestro trabajo consiste en monitorizar una comunidad de vecinos, con el fin de poder controlar el estado de distintas zonas como son la piscina, un parque infantil y el garaje.

[EN] Since the aparition of Internet in 1969, the cultural and social change it has generated has been more than evident. Technological advancement in recent decades has been more than remarkable, thanks in large parts to the creation of a global knowledge network. Over the years we have been connecting more devices in order to expand this great network, first were computers, then smartphones appeared, and today we are connecting almost anything, this is the next technological revolution that we are living today, what we call the Internet of Things, or IoT. There are currently various technologies to connect these devices to the network, such as LoRa, a frequency modulation technology that allows the transmission of data over long distances and at a low cost. There is a problem today with this technology in Spain, and it is the lack of coverage areas. The first part of our project is to solve this problem, and show the possibility of developing a gateway that increases LoRa coverage thanks to the TTN platform. The advantages of creating this network, is the possibility to make use of it for the connection of smart devices, or as we are going to call them from now on, nodes. These LoRa-based nodes have the main advantage of low power consumption, economical installations thanks to high transmission ranges, and free connection thanks to the use of non-licensed ISM band. Although our current interest is in technology, there is no better example of the benefits than a real application. Therefore, the second part of our project is to monitor a community of neighbors, in order to be able to control the status of different areas such as the swimming pool, a playground and the garage.