La arquitectura de red LoRaWAN se despliega en una topología en estrella (a diferencia de una topología en malla, como Zibgee). La estación base de una red LoRaWAN dispuesta en topología de estrella retransmite datos entre los nodos sensores y los servidores de la red.
La comunicación entre los nodos sensores y las estaciones base se produce a través de canales inalámbricos que utilizan la capa física LoRa, mientras que las conexiones entre las pasarelas y los servidores centrales se gestionan a través de una red troncal basada en IP.
● El nodo final utiliza LoRa para transmitir directamente a todas las pasarelas dentro del alcance.
● Las pasarelas utilizan IP para retransmitir mensajes entre los dispositivos finales y los servidores centrales de la red.
nodo terminal lora
Los nodos terminales pueden ser módulos integrados LoRa, terminales de transmisión de datos LoRa, sensores, etc. Estos nodos suelen ser comunes:
● Sensores (utilizados para detectar parámetros cambiantes, como temperatura, humedad, acelerómetro, gps);
● El transpondedor LoRa transmite señales a través del método de transmisión por radio patentado LoRa;
● Microcontrolador opcional (con memoria integrada).
El sensor puede estar conectado a un módulo LoRa, o puede ser una unidad integrada con un módulo LoRa incorporado.
Los microcontroladores pueden programarse utilizando microPython o microJavascript. Esto permite a los desarrolladores utilizar datos de sensores como acelerómetros, temperatura, etc. e implementar determinados casos de uso. El algoritmo de detección de caídas puede implementarse mediante la programación de un microcontrolador basado en la entrada de acelerómetros y otros sensores.
Los nodos finales LoRaWAN (sensores) suelen consumir poca energía y funcionan con baterías (Clase A y B). Los sensores LoRa integrados funcionan con pilas y suelen durar entre 2 y 5 años. Los sensores LoRa pueden transmitir señales a una distancia de entre 1 y 10 km.
Pasarela LoRa
El sensor LoRa transmite datos a la pasarela LoRa. La pasarela LoRa se conecta a Internet mediante protocolos IP estándar y transmite los datos recibidos de los sensores LoRa integrados a Internet (es decir, a la red, al servidor o a la nube). El sitio dispositivo de puerta de enlace está siempre conectada a una fuente de alimentación. La pasarela se conecta al servidor de red a través de una conexión IP estándar y actúa como un puente transparente, simplemente convirtiendo los paquetes RF en paquetes IP y viceversa.
Servidor de red
El servidor web puede ser una solución de plataforma basada en la nube. El servidor web se conecta a la pasarela y envía los paquetes a la aplicación correspondiente. El servidor web puede utilizarse para la comunicación ascendente (es decir, del sensor a la aplicación) o descendente (es decir, de la aplicación al sensor).
El servidor de red de Things Network cuenta con routers, proxies y manejadores para procesar los paquetes de la puerta de enlace LoRaWAN. También cuenta con un puente AWS que conecta TTN a la plataforma AWS IoT.
servidor de aplicaciones
Por lo general, las aplicaciones se pueden crear en plataformas de IoT como AWS IoT mediante servicios Lambda, DynamoDb o S3.