ComunicacionesHoy_CH187

LoRaWAN, en líneas generales, es un protocolo de comunicaciones que, haciendo uso del protocolo LoRa, permite proporcionar conectividad a múltiples dispositivos que se basan en LoRa. La idea básica es que LoRa actúa como tecnología de capa física, siendo la encargada de proporcionar los enlaces punto a punto, mientras que LoRaWAN proporciona la capacidad de acceso al medio (nivel MAC), además de establecer una serie de servicios como autenticación, cifrado y adap- tación dinámica del ancho de banda. Esta distinción nos proporciona una primera categorización de dispositivos: nodos y gateways. Los primeros son los dispositivos individuales que actúan como clientes, enviando y recibiendo información de la red. Los segundos, por su lado, conforman la infraestruc- tura que enlaza los clientes individuales con el resto del sistema, actuando como pasarela con redes convencio- nales como puede ser Internet. LoRa es un protocolo de red de baja energía (Long Range) desarrollado por Semtech, basado en técnicas demodu- lación CSS (Chirp Spread Spectrum). Esta tecnología hace uso de bandas libres en el espectro de MHz (868 MHz en Europa), y permite realizar enlaces de larga distancia (>10 km en zonas rurales, > 1 km en zonas urbanas) con un bajo consumo de energía (1.8 En este sentido, desde GMV contamos con experiencia en ambas casuísticas que están referenciadas en los siguientes casos de éxito: • Despliegue de red LoRaWANpara trazabilidad y control de ubicación de personal en espacios abiertos: En este escenario se implementó un sistema LoRaWAN capaz de registrar la ubicación de personas y objetos haciendo uso de un dispositivo con capacidad GPS, esta- bleciéndose enlaces cercanos a los 8 km de distancia en zonas boscosas, empleando antenas omnidireccionales. • Despliegue de red LoRaWAN en línea de producción de nave indus- trial: En este escenario se realizó un despliegue de una red LoRaWAN, junto con un servidor de red LoRaWAN basado en microservicios, destinado al control de actividad en la línea de producción de una nave industrial, con dispositivos basados en batería con una vida media superior a 5 años. El sistema permite reportar anomalías en el comportamiento de los sistemas, mediante integración con los sistemas de monitorización de la fábrica. mA en espera, 0.2 uA en modo sleep; 100mW potencia emisión máxima). Sus principales características son su capacidad de trabajo en modo unidi- reccional, bidireccional o multidifusión, alta tolerancia a las interferencias, alta sensibilidad para recibir datos (-168dB), bajo consumo (hasta 10 años con una batería), y una capacidad de transfe- rencia de datos de hasta 255 bytes. LoRaWAN, por su lado, incorpora en su diseño la seguridad de extremo a extremo como principal característica de desarrollo. La seguridad se establece a todos los niveles: estableciendo la necesidad de un proceso de autenti- cación y cifrado de datos de manera obligatoria, el uso de dos capas de criptografía basadas en AES-128 para establecer sesiones de red y de apli- cación, mecanismos de identificación del dispositivo basados en el control de tramas emitidas, y la reautenticación del dispositivo, en caso de ser necesario. Como medidas complementarias, el protocolo permite la actualización de Firmware Updates Over-The-Air (FUOTA), así como la utilización de hardware criptográfico específico (HSM, Hardware Security Module) para reforzar la segu- ridad de los sistemas. De manera adicional, al ser LoRaWAN un protocolo basado en una especi- ficación abierta, es posible hacer uso de operadores públicos que propor- cionan servicios mediante un modelo de pago por uso. También se puede realizar una implementación privada de una red LoRaWAN mediante soft- ware, tanto propietario como de código abierto, y adaptado a las necesidades específicas, en lo referente a confiabi- lidad y a seguridad, proporcionando la capacidad de realizar despliegues en espacios abiertos y en entornos industriales. n LoRaWAN End-to-end Security 35