Diseño e implementación de una red IoT LoRaWAN de bajo costo para medición remota de variables físicas

Abstract

El presente trabajo describe el despliegue de una plataforma IoT, basada en el protocolo LoRaWAN para la recolección de datos dentro de una zona geográfica limitada a un radio urbano no mayor a 15 km. Se ha utilizado para ello un único gateway LoRaWAN instalado en un punto céntrico de la región a cubrir. Por otro lado, se propuso desarrollar una plataforma propia que no requiera acceder a servicios en la nube. En este caso se implementó un servidor MQTT en una máquina virtual dedicada al sistema, creada dentro de los servidores de la institución. Se utilizaron herramientas de software GNU, como EMQX y Node-RED. Se presenta la descripción del sistema, configuración del gateway y desarrollo de la plataforma con recolección y almacenamiento de la información enviada por los nodos de medición. Se realizaron pruebas de conexión de los nodos bajo distintas condiciones. Particularmente, distancia al gateway, configuraciones alternativas de parámetros de transmisión de LoRa como potencia y factor de expansión. Se concluyó que el sistema es adecuado para desplegar nodos de medición y recolección de información, utilizando la plataforma. Adicionalmente, como uno de los objetivos del trabajo, el sistema implementado resulta muy importante para el análisis del comportamiento de los distintos componentes de la red, es una herramienta didáctica y es adecuado para brindar servicios a la comunidad. La consideración de bajo costo en el título se refiere a la utilización de un único gateway para cubrir el área urbana de una ciudad pequeña y por la no utilización de plataformas comerciales y software con licencias.