Una arquitectura de red LoRaWAN con MQTT2MULTICAST
Autores: Navarro-Ortiz, Jorge; Chinchilla-Romero, Natalia; Delgado-Ferro, Felix; Ramos-Munoz, Juan Jose
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Una arquitectura de red LoRaWAN con MQTT2MULTICAST
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Arquitectura
Redes IoT
Red LoRaWAN
Protocolo MQTT
Red SDN
Escalabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, se presenta una arquitectura para redes IoT orientada hacia la sostenibilidad ambiental. Debido a la idoneidad de sus características en términos de cobertura, potencia y soporte de un gran número de dispositivos, se ha elegido una red LoRaWAN mejorada como base para esta propuesta. La arquitectura se completa con la virtualización de las diferentes entidades de red LoRaWAN y el uso de una red definida por software para su interconexión. La publicación y suscripción a datos ambientales se realiza utilizando el protocolo MQTT. MQTT se ha optimizado gracias al uso de la red SDN y al uso de recursos de computación en el borde, lo que permite la multidifusión de datos publicados. Gracias a nuestro protocolo desarrollado MQTT2MULTICAST, la latencia se mejora en aproximadamente un 90% y la carga de tráfico dentro de la red SDN se reduce en un 55%. Un análisis de escalabilidad muestra que esta solución es capaz de soportar decenas de miles de pasarelas LoRaWAN. La arquitectura propuesta se ha implementado utilizando equipos comerciales como prueba de concepto.
Descripción
En este trabajo, se presenta una arquitectura para redes IoT orientada hacia la sostenibilidad ambiental. Debido a la idoneidad de sus características en términos de cobertura, potencia y soporte de un gran número de dispositivos, se ha elegido una red LoRaWAN mejorada como base para esta propuesta. La arquitectura se completa con la virtualización de las diferentes entidades de red LoRaWAN y el uso de una red definida por software para su interconexión. La publicación y suscripción a datos ambientales se realiza utilizando el protocolo MQTT. MQTT se ha optimizado gracias al uso de la red SDN y al uso de recursos de computación en el borde, lo que permite la multidifusión de datos publicados. Gracias a nuestro protocolo desarrollado MQTT2MULTICAST, la latencia se mejora en aproximadamente un 90% y la carga de tráfico dentro de la red SDN se reduce en un 55%. Un análisis de escalabilidad muestra que esta solución es capaz de soportar decenas de miles de pasarelas LoRaWAN. La arquitectura propuesta se ha implementado utilizando equipos comerciales como prueba de concepto.