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Interoperabilidad en el IoT: definición y solución

L’interopérabilité dans l’IoT : définition et solution

La interoperabilidad es un problema conocido por los actores del IoT. Se ve acentuado por la multiplicación de objetos conectados que no se comunican entre sí y de pasarelas que no pueden interpretar los datos de todos los sensores. Los distintos protocolos (EnOcean, Zigbee, Z-Wave, Bluetooth, Wi-Fi…) no se entienden entre ellos, lo que puede generar dificultades de instalación y de funcionamiento dentro de una misma vivienda o edificio.

¿Qué es la interoperabilidad?

En concreto, la interoperabilidad designa sistemas capaces de adaptarse y de colaborar con otros sistemas independientes, con el fin de crear una red y facilitar la transferencia de datos.

El concepto de interoperabilidad se divide en 3 capas:

La capa física representa la banda de frecuencia (433 MHz, 868 MHz, 2,4 GHz), el tipo de modulación y el tipo de codificación.
→ Si hacemos la analogía con el cuerpo humano, serían las cuerdas vocales

La capa de transporte define el tamaño de los paquetes, los mecanismos de gestión de errores y el enrutamiento de los mensajes en la red.
→ El habla

La capa de aplicación / modelo de datos (datamodel) representa el contenido de los mensajes y su significado.
→ El idioma (francés, inglés, etc.)

En concreto:
Si se busca una interoperabilidad total, esta debe darse en estas 3 capas.
Si se dispone de un modelo de datos común, se puede conservar el formato del dato durante todo el trayecto (el mensaje entre un producto A y un producto B).
En cambio, si las capas físicas son diferentes, será necesario añadir pasarelas para pasar de un mundo a otro.

En NodOn, el objetivo es lograr una interoperabilidad total en las 3 capas para poder actuar de un producto a otro: usar la misma banda de frecuencia, la misma capa de transporte y el mismo modelo de datos.
Con esta interoperabilidad en las 3 capas, se reduce al mínimo la necesidad de pasarelas.

¿Y los protocolos existentes?

Hoy en día, 3 protocolos garantizan una interoperabilidad total: Zigbee, Z-Wave y EnOcean.
Cada uno de estos 3 protocolos ofrece una capa física, una capa de transporte y un modelo de datos estandarizados.

Ejemplo de Zigbee 3.0: cuando un interruptor le indica a una bombilla que se encienda, siempre lo hace de la misma manera, para que, sea cual sea la marca o el fabricante, se entienda igual. Zigbee utiliza en particular una capa de transporte 802.15.4, muy estandarizada.

Thread es un protocolo interoperable en las capas 1 y 2. La capa de transporte está estandarizada (802.15.4) y basada en IP. Esto hace que su interoperabilidad de transporte resulte interesante, ya que las infraestructuras IP están muy extendidas en el mercado. Thread no dispone de modelo de datos.

El Bluetooth ofrece una capa física estándar (2,4 GHz) y una capa de transporte estandarizada por el Bluetooth SIG. Todavía no existe un modelo de datos en Bluetooth, pero hay uno en desarrollo: Bluetooth Mesh.

El Wi-Fi está muy normalizado en la capa física y en la capa de transporte. En cambio, no tiene un modelo de datos definido.

¿Matter para resolver el problema de la interoperabilidad?

El nuevo protocolo Matter aspira a una interoperabilidad total. Su modelo de datos será relativamente similar al de Zigbee. Las capas de transporte estarán basadas en IP.
Su gran sutileza consiste en utilizar el Bluetooth para todo lo relativo al aprovisionamiento y la puesta en servicio (provisioning y commissioning: emparejamiento, incorporación de los dispositivos a una red…).

La promesa de Matter es simplificar la experiencia del usuario.

Más información sobre Matter

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