Conferencia presentada por Andrés Sabas en SG Next.

1. Ya eres parte de la evolución
Solid Day
LoRa:
La Gran Red del IoT
Andrés Sabas
@sabasacustico

2. ¿Que es ?
▪ LoRaWAN es una especificación de una red LPWAN (Low Power Wide Area Network)
propuesta por la LoRa Alliance y pensada para comunicar dispositivos de bajo coste y
bajo consumo alimentados por baterías. La especificación cubre las capas PHY y
MAC de la red, dejando a las aplicaciones el resto de capas.

3. ▪ La comunicación entre los dispositivos y las estaciones base (llamadas gateways por
la especificación) se basa en la modulación LoRa™ desarrollado por Semtech. Esta
modulación permite enlaces de varios kilómetros incluso en entornos urbanos (el link
budget máximo es de 155dB), con un baudrate de hasta decenas de kbps (de 0.3
kbps hasta 50 kbps.) en la frecuencia de 433Mhz Asia , 868MHz Europa y 915 MHz
America.

4. ¿Que es LoRa?
▪ Debido a las particularidades de la codificación LoRa, distintos dispositivos emitiendo
en la misma frecuencia pero con bit-rates distintos no corrompen las transmisiones.
Esto permite disponer de un amplio número de “canales virtuales” para la
comunicación entre dispositivos y las Gateways.

5. Arquitectura
▪ La topología de la red propuesta por LoRaWAN es el de estrella de estrellas, es
decir, los dispositivos se conectan directamente (one-hop) con una (o más) estaciones
base o gateways de forma bidireccional (con restricciones). Estas gateways
transmiten los datos de los dispositivos al servidor de red y viceversa usando una
conexión IP estándar

7. Seguridad
▪ LoRaWAN incluye seguridad en dos niveles: encriptación de paquetes a nivel de red y
a nivel de aplicación. De esta forma se protege la red de dispositivos maliciosos
(primer nivel) y con el segundo nivel se protegen los datos de aplicación, de forma
que los servidores de red no pueden leer los datos de cada aplicación.
▪ Para los dos niveles se usa AES con claves de 128 bits de longitud basadas en
distintos identificadores del dispositivo, aplicación y red.

8. Gateways
▪ Una parte muy importante de esta red son las Gateways, ya
que deben escuchar en varios canales simultáneamente y
ser capaces de recibir múltiples paquetes a la vez.
Actualmente hay pocos fabricantes de dicha Gateways,
siendo los mas importantes Kerlink, Multitech y The Things
Networks.

9. ▪ Una característica interesante de LoRaWAN es que las Gateways son simples
intermediarios entre los dispositivos inalámbricos y el servidor de red. Este servidor es
el encargado de gestionar la red de dispositivos LoRaWAN, permitiendo así la
presencia de múltiples Gateways y la gestión centralizada de toda la red.

10. ▪ Ampliar la red con más Gateways para mejorar la cobertura es un proceso muy
sencillo. Además, permite que distintas sub-redes de dispositivos sean gestionadas
por distintos servidores de red usando las mismas Gateways.

12. Nodos
▪ Los nodos son dispositivos que se conectan a los gateways, envían información la
información de los sensores o actuadores conectados.
▪ Existen varias versiones de nodos ya pre-diseñados e incluso basados en tecnologías
open source como Arduino y Raspberry Pi.

14. LoPy: Lora Python

19. The Things Network
▪ Es un proyecto abierto para dar cobertura de una red LoRaWAN en ciudades. Empezó
como una iniciativa para dar cobertura en Amsterdam y se ha expandido a decenas de
ciudades.
▪ Han lanzado un proyecto de Gateway de bajo coste mediante crowdfunding. El
objetivo es desarrollar una Gateway de bajo coste y pre-configurada para integrarse
fácilmente en la red de The Things Network.

20. ¿Cómo contribuir?

22. Gateway RaspberryPi

24. Servidor
▪ IBM, AWS, Nube
▪ Nodejs, Python
▪ SSL
▪ BigData
▪ Aplicaciones y API

25. Ejemplo TTN

26. Ejemplo

35. Satélite: CatSat I

37. Lora Tracker
▪ https://www.youtube.com/watch?v=x4Ic92efLY8

38. Ya eres parte de la evolución
Solid Day
¿Preguntas?
Andrés Sabas
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@sabasacustico