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Que es 6LoWPAN - conceptos básicos

Que es 6LoWPAN - conceptos básicos

El sistema 6LoWPAN se utiliza para una variedad de aplicaciones, incluidas las redes de sensores inalámbricos. Esta forma de red de sensores inalámbricos envía datos como paquetes y utiliza IPv6, que proporciona la base para el nombre, IPv6 sobre redes de área personal inalámbricas de baja potencia.

6LoWPAN proporciona un medio para transportar datos en paquetes en forma de IPv6 sobre IEEE 802.15.4 y otras redes. Proporciona IPv6 de extremo a extremo y, como tal, puede proporcionar conectividad directa a una gran variedad de redes, incluida la conectividad directa a Internet.

De esta manera, 6LoWPAN adopta un enfoque diferente a las otras soluciones de redes de sensores inalámbricos de baja potencia.

6LoWPAN y IETF

6LoWPAN es un estándar abierto definido por Internet Engineering Task Force, IETF en su documento RFC 6282. El IETF es el organismo de estándares que define muchos de los estándares abiertos utilizados en Internet, incluidos HTTP, TCP, UDP y muchos otros.

Si bien 6LoWPAN se concibió originalmente para construir sobre IEEE 802.15.4, un estándar que establece las capas inferiores para un sistema inalámbrico de baja potencia de 2.4 GHz, ahora se está desarrollando y adaptando para funcionar con muchos otros portadores inalámbricos, incluido Bluetooth Smart; control de línea eléctrica, PLC y Wi-Fi de baja potencia.

Luego, el grupo 6LoWPAN ha definido los mecanismos de encapsulación y compresión que permiten que los datos IPv6 sean transportados por la red inalámbrica.

El desarrollo del sistema 6LoWPAN no fue tan fácil como podría pensarse, ya que las características básicas de los dos sistemas son muy diferentes. Sin embargo, se creía que el uso de paquetes de datos a través de una red de sensores inalámbricos de baja potencia ofrecería ventajas significativas en términos de manejo y gestión de datos.

Áreas de aplicación de 6LoWPAN

Con muchas redes de sensores inalámbricos de baja potencia y otras formas de redes inalámbricas ad hoc, es necesario que cualquier nuevo sistema o tecnología inalámbrica tenga un área definida a la que se dirija. Si bien existen muchas formas de redes inalámbricas, incluidas las redes de sensores inalámbricos, 6LoWPAN aborda un área que actualmente no está dirigida por ningún otro sistema, es decir, la del uso de IP y, en particular, IPv6 para transportar los datos.

El sistema general tiene como objetivo proporcionar conectividad inalámbrica a Internet a velocidades de datos bajas y con un ciclo de trabajo reducido. Sin embargo, hay muchas aplicaciones en las que se utiliza 6LoWPAN:

  • Automatización general: Existen enormes oportunidades para que 6LoWPAN se utilice en muchas áreas diferentes de automatización.
  • Automatización del hogar: Existe un gran mercado para la domótica. Al conectarse mediante IPv6, es posible obtener distintas ventajas sobre otros sistemas de IoT. La iniciativa Thread se ha creado para estandarizar un protocolo que se ejecuta sobre 6LoWPAN para permitir la automatización del hogar.
  • Red inteligente: Las redes inteligentes permiten que los medidores inteligentes y otros dispositivos construyan una red de micro malla y puedan enviar los datos al sistema de facturación y monitoreo del operador de la red utilizando la red troncal IPv6.
  • Monitoreo industrial: Las fábricas y plantas industriales automatizadas brindan una gran oportunidad para 6LoWPAN y el uso de la automatización puede permitir grandes ahorros. La capacidad de 6LoWPAN para conectarse a la nube abre muchas áreas diferentes para el monitoreo y análisis de datos.

Conceptos básicos de 6LoWPAN

La tecnología 6LoWPAN utiliza IEEE 802.15.4 para proporcionar las capas inferiores para este sistema de red inalámbrica de baja potencia. Si bien esto parece un enfoque sencillo para el desarrollo de una red inalámbrica de paquetes de datos o una red de sensores inalámbricos, existen incompatibilidades entre el formato IPv6 y los formatos permitidos por IEEE 802.15.4. Estas diferencias se superan dentro de 6LoWPAN y esto permite que el sistema se utilice como una capa sobre el 802.15.4 básico.

Para enviar paquetes de datos, IPv6 sobre 6LowPAN, es necesario tener un método para convertir los paquetes de datos a un formato que pueda ser manejado por el sistema de capa inferior IEEE 802.15.4.

IPv6 requiere que la unidad de transmisión máxima (MTU) tenga al menos 1280 bytes de longitud. Esto es considerablemente más largo que el tamaño de paquete estándar de 127 octetos de IEEE802.15.4 que se estableció para mantener las transmisiones cortas y, por lo tanto, reducir el consumo de energía.

Para superar el problema de resolución de direcciones, los nodos IPv6 reciben direcciones de 128 bits de manera jerárquica. Los dispositivos IEEE 802.15.4 pueden usar direcciones extendidas IEEE de 64 bits o direcciones de 16 bits que son únicas dentro de una PAN después de que los dispositivos se han asociado. También hay un PAN-ID para un grupo de dispositivos IEEE802.15.4 ubicados físicamente en el mismo lugar.

Seguridad 6LoWPAN

Se prevé que Internet de las cosas, IoT, ofrecerá a los piratas informáticos una gran oportunidad para tomar el control de dispositivos mal protegidos y también utilizarlos para ayudar a atacar otras redes y dispositivos.

En consecuencia, la seguridad es un problema importante para cualquier estándar como 6LoWPAN, y utiliza la seguridad de la capa de enlace AES-128, que se define en IEEE 802.15.4. Esto proporciona autenticación y cifrado de enlaces.

Los mecanismos de seguridad de la capa de transporte que también se incluyen proporcionan mayor seguridad. Esto se define en RFC 5246 y se ejecuta sobre TCP.

Para los sistemas en los que se utiliza UDP, se puede utilizar el protocolo de capa de transporte definido en RFC 6347, aunque esto puede requerir algunos requisitos de hardware específicos.

Interoperabilidad 6LoWPAN

Una cuestión clave de cualquier estándar es la interoperabilidad. Es vital que los equipos de diferentes fabricantes funcionen juntos.

Al probar la interoperabilidad, es necesario asegurarse de que todas las capas de la pila OSI sean compatibles. Para garantizar que esto se pueda lograr, existen varias especificaciones diferentes que son aplicables.

Se puede verificar cualquier elemento para que cumpla con el estándar, y también se puede probar directamente la interoperabilidad.

6LoWPAN es un estándar de estilo inalámbrico / IoT que ha ganado un terreno significativo en silencio. Aunque inicialmente estaba destinado al uso con IEEE 802.15.4, es igualmente capaz de funcionar con otros estándares inalámbricos, lo que lo convierte en una opción ideal para muchas aplicaciones.

6LoWPAN usa IPv6 y esto solo debe diferenciarlo de los demás con una clara ventaja. Con el mundo migrando hacia paquetes de datos IPv6, un sistema como 6LoWPAN ofrece muchas ventajas para redes de sensores inalámbricos de baja potencia y otras formas de redes inalámbricas de baja potencia.

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Ver el vídeo: 6LoWPAN Tutorial A Wireless Extension of the Internet (Octubre 2020).