ES2830760T3 - Procedimiento de control de la carga de una pasarela de concentración de datos para una red de comunicación inalámbrica - Google Patents

Procedimiento de control de la carga de una pasarela de concentración de datos para una red de comunicación inalámbrica Download PDF

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Abstract

Procedimiento de control de la carga de una pasarela (3) de concentración de datos para una red (1) de comunicación inalámbrica, siendo el procedimiento ejecutado por la pasarela e incluyendo - recibir una pluralidad de señales de datos desde una pluralidad de dispositivos clientes remotos, - proporcionar una fecha de inicio de comunicación de cada señal de datos recibida, - seleccionar una señal de datos recibida, - determinar una fecha de finalización de comunicación de cada señal (19) de datos recibida, - determinar un número de señales de datos recibidas por la pasarela que presenten una fecha de finalización de comunicación comprendida entre una fecha de inicio de comunicación de la señal de datos seleccionada y una fecha de finalización de comunicación de la señal (23) de datos seleccionada, - comparar el dicho número de señales de datos con un número (24) umbral y - emitir una señal (28) de alarma en respuesta a la detección de que el dicho número de señales de datos es superior al número (27) umbral.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de control de la carga de una pasarela de concentración de datos para una red de comunicación inalámbrica
Campo técnico
La invención se refiere al campo de los procedimientos y dispositivos para comunicar por radio datos, especialmente en el campo del Internet de las cosas. Más particularmente, la invención se refiere al campo de las pasarelas de concentración de datos para una red de comunicación inalámbrica y su control.
Antecedentes técnicos
El Internet de las cosas consiste en permitir a los objetos cotidianos comunicar automáticamente datos con una red inalámbrica. Por ejemplo, un contador de agua equipado de un módulo de comunicación puede automáticamente comunicar una lectura de agua a la compañía de gestión de la facturación del consumo de agua.
El documento US2015/327152 A1 describe un dispositivo de comunicación y un procedimiento de control del dispositivo de comunicación.
Las pasarelas, también llamadas estaciones de base, tienen por rol asegurar la recepción y la emisión por radio de datos procedentes y con destino a los módulos de comunicación presentes en su zona de cobertura, así como transmitir estos datos a los equipos encargados de procesarlos, por ejemplo, servidores accesibles en una red con base en el protocolo IP (« In te rnet Protocol>>).
Varias tecnologías de acceso por radio están disponibles para la implementación de redes de módulos de comunicación. Se pueden citar a título exclusivamente ilustrativo y no limitativo las tecnologías LoRa™, Sigfox™ o incluso WM-Bus (del inglés «W ireless Meter Bus>>), las cuales se apoyan especialmente en tipos de modulación diferentes.
Estas tecnologías tienen en común ofrecer comunicaciones de larga distancia (denominadas <<long range>> en inglés) las cuales permiten disminuir el número de pasarelas aumentando la cobertura de estas últimas.
Sin embargo, la comunicación entre, por un lado, los módulos de comunicación y la pasarela y, por otro lado, la pasarela y los equipos remotos encargados de procesar los datos que transitan a través de la pasarela, se apoyan en protocolos de comunicación distintos. Por lo tanto, la pasarela debe demodular las señales que recibe procedentes de los diferentes módulos de comunicación presentes en su radio de cobertura antes de transmitir las informaciones correspondientes a los diferentes equipos remotos correspondientes. Para ello, estas señales son procesadas por diferentes demoduladores integrados a la pasarela. Sin embargo, la cantidad de señales que puede procesar simultáneamente una pasarela en buenas condiciones está limitada por el número de demoduladores que ella incluye. Sin embargo, el número de señales que procesará simultáneamente la pasarela puede variar con el tiempo. Por lo tanto, existe una necesidad para un procedimiento de control de la carga de una pasarela.
Resumen
La invención permite responder a esta necesidad.
Para ello, la invención proporciona un procedimiento de control de la carga de una pasarela de concentración de datos para una red de comunicación inalámbrica, incluyendo el procedimiento
- recibir una pluralidad de señales de datos desde una pluralidad de dispositivos clientes remotos,
- proporcionar una fecha de inicio de comunicación de cada señal de datos recibida,
- seleccionar una señal de datos recibida,
- determinar una fecha de finalización de comunicación de cada señal de datos recibida,
- determinar un número de señales de datos recibidas por la pasarela que presenten una fecha de finalización de comunicación comprendida entre la fecha de inicio de comunicación de la señal de datos seleccionada y la fecha de finalización de comunicación de la señal de datos seleccionada,
- comparar el dicho número de señales de datos con un número umbral y
- emitir una señal de alarma en respuesta a la detección de que el dicho número de señales de datos es superior al número umbral.
Gracias a estas características, una alarma es emitida una vez que la carga de la pasarela supera un número umbral de señales procesadas simultáneamente. Por lo tanto, estas características permiten controlar que la carga de la pasarela no supere un umbral predeterminado.
Según otros modos de realización ventajosos, un dicho procedimiento de control de la carga de una pasarela de concentración de datos puede presentar una o varias de las características siguientes:
Según un modo de realización, la pasarela incluye una pluralidad de demoduladores, estando cada demodulador de la pasarela configurado para demodular las señales de datos recibidas por la pasarela, incluyendo el procedimiento además una etapa de demodulación de la pluralidad de señales de datos mediante los demoduladores.
Según un modo de realización, el número umbral corresponde al número de demoduladores de la pasarela. Así, el procedimiento de control permite controlar que el número de señales procesadas simultáneamente por la pasarela, no exceda el número de demoduladores que pueden procesar las dichas señales de datos.
Según un modo de realización, la pasarela incluye una interfaz de comunicación por radio configurada para recibir la pluralidad de señales de datos inalámbricas, estando la interfaz de comunicación por radio conectada a los demoduladores, incluyendo el procedimiento una etapa de transmisión de cada una de las señales de datos recibidas por la interfaz de comunicación a un demodulador respectivo.
Según un modo de realización, la pasarela incluye además una antena de recepción de señales.
Según un modo de realización, la antena de recepción está configurada para recibir señales de datos de una frecuencia comprendida en el grupo de frecuencias de 433 MHz, 868 MHz y 915 MHz.
Según un modo de realización, cada señal de datos es una trama de un protocolo de comunicación elegido entre la tecnología LoRa, la tecnología Sigfox y la tecnología WM-BUS.
Según un modo de realización, determinar la fecha de finalización de comunicación de cada señal de datos recibida incluye, para cada señal de datos recibida:
- determinar una longitud de la trama correspondiente a dicha señal de datos recibida, y
- calcular la fecha de finalización de comunicación de la trama correspondiente a dicha señal de datos recibida con base en la dicha longitud de trama y de un caudal de datos de un canal de radio por el cual la dicha señal de datos ha sido recibida.
Según un modo de realización, la pasarela incluye un reloj interno capaz de proporcionar una determinada marca de tiempo correspondiente a la fecha de inicio de comunicación de cada señal de datos recibida.
Según un modo de realización, el procedimiento de control incluye además almacenar la fecha de finalización de comunicación de cada señal de datos de la pluralidad de señales de datos en una memoria de la pasarela.
Según un modo de realización, el procedimiento de control de la pasarela incluye, además:
- recibir datos de sincronización de un dispositivo remoto conectado a la pasarela,
- sincronizar el reloj interno de la pasarela con base en los datos de sincronización.
Según un modo de realización, la invención también proporciona una pasarela de concentración de datos para una red de comunicación inalámbrica que incluye un conjunto de dispositivos clientes remotos emisores de señales de datos, incluyendo la pasarela de concentración:
- una interfaz de comunicación por radio configurada para recibir señales de datos de radio desde el conjunto de dispositivos clientes,
- una pluralidad de demoduladores configurados para demodular las señales de datos recibidas por la interfaz de comunicación,
- una unidad de control configurada para ejecutar el procedimiento de control anterior.
Según un modo de realización, la pasarela de concentración incluye además una interfaz de red conectada a una red remota y configurada para transmitir las señales de datos demoduladas.
Según un modo de realización, la pasarela incluye además una alarma configurada para enviar una señal de datos de alarma a un dispositivo de gestión de pasarela conectado a la pasarela. Un dicho dispositivo de gestión de pasarela está por ejemplo conectado a la pasarela a través de la red remota. Un dicho dispositivo de gestión de pasarela puede estar conectado a una pluralidad de pasarelas.
Algunos aspectos de la invención parten de la idea de proporcionar un procedimiento de control de la carga de una pasarela. Algunos aspectos de la invención parten de la idea de emitir una alarma en caso de detección de una sobrecarga de la pasarela. Algunos aspectos de la invención parten de la idea de determinar el número de señales de datos procesadas simultáneamente por la pasarela. Algunos aspectos de la invención parten de la idea de controlar que el número de señales de datos recibidas y procesadas simultáneamente por la pasarela no exceda el número de demoduladores de la pasarela. Algunos aspectos parten de la idea de monitorizar la carga de la pasarela para cada señal de datos recibida por la pasarela.
Breve descripción de las figuras
La invención será mejor comprendida, y otros objetivos, detalles, características y ventajas de la invención aparecerán más claramente a lo largo de la siguiente descripción de varios modos de realización particulares de la invención, dados únicamente a título ilustrativo y no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos.
- La Figura 1 es una representación esquemática de una interconexión entre una red inalámbrica local y una red de comunicación extendida por intermedio de una pasarela de concentración;
- La Figura 2 es una representación esquemática funcional de la pasarela de concentración de la Figura 1;
- La Figura 3 es un diagrama del funcionamiento de un procedimiento de control de la carga de la pasarela de la Figura 2;
- La Figura 4 es un gráfico que ilustra una pluralidad de tramas recibidas por la pasarela de la Figura 2 en un período determinado.
Descripción detallada de modos de realización
En la Figura 1, una primera red 1 de comunicación inalámbrica local (WLAN por <<Wireless Local Area Network>>), en adelante red 1 inalámbrica local, está interconectada a una red 2 de comunicación extendida (WAN por <<Wide Area Network»), por ejemplo, la red de Internet, a través de una pasarela 3. Esta pasarela 3 comprende interfaces de redes que le permiten pertenecer tanto a la red 1 inalámbrica local como a la red 2 de comunicación extendida.
Además de la pasarela 3, la red 1 inalámbrica local incluye un conjunto de objetos 4 comunicantes, de manera ilustrativa el número cuatro en la Figura 1. Estos objetos 4 comunicantes pueden ser, por ejemplo, sensores inalámbricos, tales como los contadores de agua, de gas u otro. Estos sensores comunicantes equipados de módulos de comunicación inalámbricos pueden así comunicar, con base en sus características, datos medidos, como por ejemplo una lectura del contador de agua, de gas u otro con destino a la pasarela 3 de concentración. Estos objetos 4 comunicantes tienen la particularidad de consumir poca energía, comúnmente calificados de <<de bajo consumo», y de utilizar medios de comunicación de muy bajo caudal, por ejemplo, inferior a 2 Kbps.
Los objetos 4 comunicantes funcionan principalmente con batería o pila. Con el fin de optimizar su consumo, los intervalos de tiempo durante los cuales los objetos 4 comunicantes son capaces de emitir o recibir datos son limitados. Aparte de estos intervalos de emisión y/o recepción, los objetos 4 comunicantes están, por ejemplo, en un estado de espera, lo cual les permite reducir su consumo eléctrico. En el marco de la Figura 1, la red 1 inalámbrica local es, por ejemplo, una red Zigbee, una red LoRa, una red bluetooth convencional o Low Energy (Bluetooth Smart) o cualquier otra red no fundada en el protocolo de comunicación IP. Sin embargo, esta red 1 inalámbrica local es una red direccionada, es decir, que cada objeto 4 comunicante puede ser identificado de manera única en esta red 1 inalámbrica local a través de un identificador propio, por ejemplo, una dirección MAC (del inglés <<Media Access Control»).
La red 2 de comunicación extendida se apoya, por su parte, en el protocolo de comunicación IP tal como la red de Internet, una red de comunicación 3G/4G u otra. Esta red 2 de comunicación extendida incluye, además de la pasarela 3, equipos 5 remotos tales como servidores, servidores de tipo DNS (<<Domain Name System »), dispositivos de almacenamiento de base de datos u otro. Cada equipo 5 remoto conectado a esta red 2 de comunicación extendida está identificado por una dirección IP. Los equipos 5 remotos están configurados para la recopilación y el procesamiento de informaciones procedentes de todos o parte de los diferentes objetos 4 comunicantes presentes en la red 1 inalámbrica local.
La red 1 inalámbrica local y la red 2 de comunicación extendida utilizan protocolos de comunicación heterogéneos, la pasarela 3 sirve de interfaz entre los objetos 4 comunicantes y los equipos 5 remotos. Típicamente, la pasarela 3 desempeña el rol de plataforma de orientación con el fin de transmitir los datos procedentes de los objetos 4 comunicantes hacia los equipos 5 remotos e inversamente. Por lo tanto, la pasarela 3 debe disponer de un mecanismo que permita establecer sesiones de comunicación bidireccionales por un lado con cada objeto 4 comunicante, como es indicado por las flechas 37, y por otro lado con los equipos 5 remotos, como es indicado por las flechas 38. Un ejemplo de pasarela 3 que permite establecer estas comunicaciones bidireccionales con los objetos 4 comunicantes y los equipos 5 remotos es ilustrado en la Figura 2.
La pasarela 3 ilustrada en la Figura 2 incluye una pluralidad de componentes. En particular, la pasarela 3 incluye un módulo 6 frontal de radio, un módulo 7 de procesamiento de banda base, un microcontrolador 8, una memoria 9 interna, una interfaz 10 de usuario, un GPS 11, un reloj 12 y una interfaz 13 de red.
El módulo 6 frontal de radio tiene por función emitir y recibir ondas de radio hacia y procedentes de los objetos 4 comunicantes. Para ello, el módulo 6 frontal de radio incluye al menos una antena de radio (no ilustrada). Esta antena de radio está destinada a irradiar o captar las ondas de radio que transmiten los datos a intercambiar con los objetos 4 comunicantes a través de un canal de transmisión de radio. El módulo 6 frontal de radio puede, por ejemplo, comunicarse con los objetos 4 comunicantes en un canal de radio que presenta una frecuencia de 433 MHz, 868 MHz o incluso de 915 MHz u otra según la reglamentación en vigor. El módulo 6 frontal de radio está conectado al módulo 7 de procesamiento de banda base de la pasarela 3 con el fin de poder transmitirle las señales de radio recibidas por la pasarela 3 y de recibir las señales de datos por emitir por la pasarela 3.
El módulo 7 de procesamiento de banda base de la pasarela 3 tiene por función preparar las señales de datos recibidas por la pasarela 3 para su procesamiento por el microcontrolador 8. Para ello, el módulo 7 de procesamiento de banda base incluye un módulo 14 de arbitraje, una pluralidad de demoduladores 15 y una memoria 16 de tampón.
El módulo 14 de arbitraje recibe todas las señales de datos procedentes del módulo 6 frontal de radio. El módulo 14 de arbitraje está conectado a todos los demoduladores 15. El módulo 14 de arbitraje distribuye las señales de datos recibidas por la pasarela 3 a los demoduladores 15. Esta distribución de las señales de datos recibidas por la pasarela puede ser realizada según numerosos criterios de distribución. Esta distribución puede, por ejemplo, ser realizada con base en la disponibilidad de los demoduladores 15, del caudal de las señales de datos, los canales de comunicación por radio, la intensidad de las señales de datos u otro.
El módulo 14 de arbitraje es capaz de detectar simultáneamente una pluralidad de encabezados de paquetes por demodular, incluso en el marco de señales de datos recibidas de los diferentes caudales. Sin embargo, cada demodulador solo puede demodular un paquete a la vez. Por tanto, el número de paquetes que pueden ser demodulados simultáneamente por la pasarela 3 está limitado por el número de demoduladores 15 integrados a la pasarela 3.
Los demoduladores 15 integrados en el módulo 7 de procesamiento de banda base pueden presentar características distintas, y en particular características de programabilidad distintas con base en las necesidades.
Por tanto, en una primera variante, un demodulador 15 puede estar configurado para utilizar una frecuencia determinada entre una pluralidad de frecuencias autorizadas. La banda ancha de demodulación del demodulador 15 puede por ejemplo estar configurada a 125, 250 o 500 kHz. El caudal autorizado por el demodulador 15 también puede estar configurado a cualquier caudal entre una pluralidad de caudales disponibles. Sin embargo, sólo una señal de datos que presente el caudal en el cual está efectivamente configurado el dicho demodulador 15 será demodulada. Un dicho demodulador 15 configurable está de preferencia destinado a servir de enlace de alto caudal hacia otras pasarelas o equipos 5 remotos.
En una segunda variante, el demodulador 15 puede estar previsto para funcionar con una banda ancha que no puede estar ni modificada ni configurada, por ejemplo, una banda ancha predefinida de 125 kHz. Sin embargo, el caudal de un demodulador 15 según esta segunda variante permanece adaptable, de modo que los demoduladores 15 según esta segunda variante puedan recibir señales de diferentes caudales sin configuración previa. Los demoduladores 15 según esta segunda variante son de preferencia dedicados a la utilización en una red en estrella que incluye un gran número de objetos 4 comunicantes. De preferencia, los objetos 4 comunicantes ubicados cerca de la pasarela 3 utilizarán un caudal máximo posible en la banda ancha fijado de 125 kHz (por ejemplo, del orden de 6 kbit/s) a la vez que los objetos 4 comunicantes alejados de la pasarela 3 utilizarán un caudal inferior (descendiendo hasta 300 bit/segundo, lo cual corresponde al caudal LORA mínimo para un canal de 125 kHz).
De preferencia, los objetos 4 comunicantes pueden cambiar de frecuencia de emisión para cada transmisión, permitiendo así una adaptación del caudal dinámico según la configuración de su enlace sin agregar complejidad. Además, no es necesario actualizar una tabla de caudales utilizados por los diferentes objetos 4 comunicantes porque todos los caudales son demodulados en paralelo por el módulo 7 de procesamiento de banda base.
Cada paquete demodulado por un demodulador 15 está asociado con metadatos. Estos metadatos son detectados por el módulo 7 de procesamiento de banda base. Estos metadatos incluyen la fecha de inicio de transmisión del paquete, la longitud del paquete, así como el caudal de transmisión del paquete. El paquete demodulado y los metadatos asociados son almacenados en la memoria 16 de tampón del módulo 7 de procesamiento de banda base. El módulo 7 de procesamiento de banda base está conectado al microcontrolador 8 de la pasarela 3 de manera que el microcontrolador 8 de la pasarela 3 tenga acceso a la memoria 16 de tampón del módulo 7 de procesamiento de banda base.
En el módulo 7 de procesamiento de banda base, cada vez que uno cualquiera de los demoduladores 15 demodula un paquete, este paquete es almacenado con informaciones adicionales, llamadas metadatos, en la memoria 16 de tampón. Los metadatos incluyen, por ejemplo:
- un identificador de canal de radio,
- la relación de la señal con el ruido medio en la longitud del paquete (en dB)
- la relación de la señal con el ruido mínimo en la longitud del paquete (en dB)
- la relación de la señal con el ruido máximo en la longitud del paquete (en dB)
- la intensidad media de la señal con la duración del paquete (en dB)
- los datos de la marca de tiempo de inicio del paquete
- los valores del código de corrección del error,
- un identificador del demodulador
- una posición de pico de correlación
- la relación de la señal con el ruido de la correlación de detección
De manera análoga, el módulo 7 de procesamiento de banda base permite transmitir al módulo 6 frontal de radio los datos procedentes de los equipos 5 remotos por emitir por el módulo 6 frontal de radio. Un ejemplo del módulo 7 de procesamiento de banda base que puede ser integrado a la pasarela 3 es el procesador de banda base SX1301 de Semtech®, una compañía de los Estados Unidos.
El microcontrolador 8 está conectado a todos los elementos de la pasarela 3 de manera que gestione la pasarela 3 y permita la transferencia de datos entre la red 1 inalámbrica local y la red 2 de comunicación extendida. En particular, el microcontrolador 8 permite implementar los diferentes procesos de funcionamiento de la pasarela 3. Los programas que definen los diferentes procesos de funcionamiento de la pasarela 3 están, por ejemplo, almacenados en la memoria 9 interna de la pasarela. Estos procesos de funcionamiento pueden ser de cualquier tipo que permita gestionar la pasarela 3, por ejemplo, un proceso de procesamiento de las señales de datos recibidas por la pasarela con el fin de transmitirlas a sus destinatarios, un proceso de sincronización de la pasarela 3 con la ayuda del GPS 11 que proporciona los datos de referencia o incluso un proceso de sincronización de los diferentes objetos 4 comunicantes con la ayuda del reloj 12.
La interfaz 10 de usuario incluye una pluralidad de medios de entrada/salida que permiten configurar la pasarela 3. Estos medios de entrada/salida son, por ejemplo, conectores tales como puertos de entrada o de salida que dan acceso a la memoria 9 interna, conectores de tipo USB u otro. La interfaz de usuario también puede comprender medios de interfaz hombre/máquina tales como una pantalla de control, lámparas LED de indicación del estado de funcionamiento de la pasarela u otro.
La interfaz 13 de red de la pasarela 3 permite conectar la pasarela 3 a los equipos 5 remotos a través de la red 2 de comunicación extendida.
La pasarela 3 incluye, por ejemplo, una batería (no representada) que permite alimentarla.
La Figura 3 es un diagrama del funcionamiento de un procedimiento de control de la carga de la pasarela de la Figura 2.
Como se explicó anteriormente, cuando la pasarela 3 recibe una señal de datos desde un objeto 4 comunicante, el paquete correspondiente se transmite a uno de los demoduladores 15 del módulo 7 de procesamiento de banda base para ser procesado. Cada paquete demodulado asociado con metadatos y almacenado en la memoria 16 de tampón del módulo 7 de procesamiento de banda base genera la ejecución de un procedimiento de control de la carga de la pasarela 3 que ahora será descrito con referencia a la Figura 3.
Cuando el demodulador detecta una fecha de inicio de trama ddt1 (etapa 17), la dicha fecha de inicio de trama ddt1 es registrada como metadato en la memoria 16 de tampón (etapa 18). Además, el microcontrolador 8 lee la fecha de inicio de trama ddt1 y determina una fecha de finalización de trama dft1 correspondiente (etapa 19). Para ello, el microcontrolador 8 determina la duración de la trama dt1 (etapa 20) por cualquier medio posible, siendo una dicha duración de la trama dt1, por ejemplo, proporcionada por el demodulador 15 incluyéndose en los metadatos. La fecha de finalización de trama dft1 es calculada (etapa 22) a partir de la duración de la trama dt1, según la fórmula
dft1 = ddt1 dt1 donde dt1 = - d- d-- c- t- l donde l es la long aitud de la trama en bits y 3 ddct1 es el caudal de datos del canal (en bits por segundo).
Para ello, el microcontrolador 8 determina la longitud de la trama I (en bits) y el caudal de datos del canal ddct1 por el cual ha transitado la trama. Este caudal de datos del canal ddct1 está directamente proporcionado por el demodulador con base en sus propios parámetros.
Una vez que la fecha de finalización de la trama dft1 es determinada (etapa 19), el microcontrolador 8 determina el número N de tramas recibidas por la pasarela 3 que presenta una fecha de finalización de trama comprendida entre la fecha de inicio de trama ddt1 y la fecha de finalización de trama dft1 (etapa 23). Para ello, el microcontrolador 8 puede consultar los metadatos almacenados en la memoria 16 de tampón del módulo 7 de procesamiento de banda base.
El microcontrolador 8 compara entonces el número de tramas N incrementado en 1 con un umbral S, igual por ejemplo al número M de demoduladores 15 presentes en la pasarela 3 (etapa 24). La incrementación de 1 del número N permite tener en cuenta la trama cuya recepción (etapa 17) de la fecha de inicio de trama ddt1 ha generado la ejecución del proceso. El número de demoduladores 15 presentes en la pasarela es un número M conocido el cual está, por ejemplo, almacenado en la memoria 9 interna de la pasarela 3.
Si este número N 1 es estrictamente inferior al número M de demoduladores 15 presentes en la pasarela 3 (etapa 25), entonces el procedimiento termina sin otra acción por parte del microcontrolador 8 (etapa 26), siendo la carga de la pasarela considerada como no crítica.
Si, por el contrario, el número N 1 es superior o igual al número M de demoduladores 15 presentes en la pasarela 3 (etapa 27), el microcontrolador 8 controla la emisión de una alarma (etapa 28). Una dicha alarma puede realizarse de cualquier manera adecuada, por ejemplo, bajo la forma de envío de un mensaje a un servidor remoto de gestión de pasarelas 3, de una señal luminosa, de una alarma sonora con la ayuda de un altavoz integrado a la interfaz 10 de usuario de la pasarela 3 o cualquier otro medio adecuado.
Cuando una alarma es emitida (etapa 28), el personal encargado de la gestión y/o del mantenimiento de la pasarela 3 es informado de la sobrecarga de la pasarela 3. Por lo tanto, varias respuestas son posibles con el fin de que la pasarela 3 no permanezca en sobrecarga. Por tanto, es posible añadir físicamente demoduladores 15 en la pasarela 3 con el fin de aumentar su capacidad de procesamiento y por lo tanto aumentar el número umbral a partir del cual una alarma es emitida. Otra solución consiste en reprogramar los objetos 4 comunicantes con el fin de reducir el caudal ascendente de los objetos 4 comunicantes y por lo tanto escalonar en el tiempo las fechas de finalización de tramas recibidas por algunos demoduladores 15 o acortar los paquetes emitidos por los objetos 4 comunicantes.
El procedimiento de control de la carga de la pasarela 3 tal como se ha descrito anteriormente es ejecutado de preferencia para cada nueva fecha de inicio de trama detectada. Un dicho procedimiento de control de la carga de la pasarela 3 permite una estimación simple y económica de la carga de la pasarela 3. En efecto, este procedimiento permite determinar en tiempo real la carga de los demoduladores 15 a la vez que presenta un bajo coste de cálculo. Por lo tanto, este procedimiento de control de la carga de la pasarela 3 puede ser implementado en la pasarela 3 sin riesgo de degradar sus rendimientos.
El número umbral de activación de la alarma, es decir el número S al cual es comparado el número N 1 en la etapa 24, puede ser almacenado en la memoria 9 interna y representar otro valor que el número de demoduladores 15 presentes en la pasarela 3. Por ejemplo, se puede prever que este número umbral corresponda al número de demoduladores menos 2, que permita así generar una alarma previa al momento donde todos los demoduladores 15 están saturados.
La Figura 4 es un gráfico que ilustra un ejemplo de pluralidad de tramas recibidas por la pasarela 3 de la Figura 2 en un período determinado. En este diagrama, el eje de las abscisas representa el tiempo y el eje de las ordenadas representa diferentes demoduladores 15 que procesan las señales de datos recibidas por la pasarela 3 a lo largo del tiempo.
Se ha prestado interés en este gráfico al procedimiento de control de la carga de la pasarela 3 ejecutado después del procesamiento de una trama t3 por un demodulador M3 de la pasarela 3. La trama t3 presenta una fecha de inicio de trama ddt3 y una fecha de finalización de trama dft3 almacenada en la memoria 16 de tampón de la interfaz 7 gráfica o determinada por el microcontrolador 8 con la ayuda de los metadatos asociados al paquete correspondiente a la trama t3. Además, la ejecución del proceso de control de carga de la pasarela descrito en relación con la Figura 3 incluye la etapa de determinación del número N de trama cuya fecha de finalización de trama está comprendida entre la fecha de inicio de trama ddt3 y la fecha de finalización de trama dft3. Como se ilustra en la Figura 4, solo las tramas t1 y t2 presentan una fecha de finalización de trama dft1 y dft2, respectivamente, posterior a la fecha de inicio de trama ddt3 y anterior a la fecha de finalización de trama dft3. En efecto, las otras tramas presentan una fecha de finalización de trama posterior a la fecha de finalización de trama dft3. Así, en el caso presente, el procedimiento de control de la carga de la pasarela ejecutado después del procesamiento de la trama t3 por el demodulador M3 no genera alarma, el número N 1 de tramas presenta una fecha de finalización de trama comprendido entre la fecha de inicio de trama ddt3 y la fecha de finalización de trama ddf3, es decir, N=3, es inferior al número de demoduladores M, seis en el caso ilustrado en esta Figura 4.
Algunos de los elementos representados, especialmente los componentes de la pasarela pueden ser realizados bajo diferentes formas, de manera individual o distribuidos, a través de componentes de hardware y/o software. Los componentes de hardware utilizables son los circuitos integrados específicos de ASIC, las redes lógicas programables FPGA o los microprocesadores. Los componentes de software pueden estar escritos en diferentes lenguajes de programación, por ejemplo, C, C++, Java o VHDL. Esta lista no es exhaustiva.
El uso del verbo “ incluir”, “comprender” o contenery sus formas conjugadas no excluye la presencia de otros elementos o de otras etapas que aquellas enunciadas en una reivindicación.
En las reivindicaciones, cualquier signo de referencia entre paréntesis no podrá ser interpretado como una limitación de la reivindicación.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de control de la carga de una pasarela (3) de concentración de datos para una red (1) de comunicación inalámbrica, siendo el procedimiento ejecutado por la pasarela e incluyendo
- recibir una pluralidad de señales de datos desde una pluralidad de dispositivos clientes remotos,
- proporcionar una fecha de inicio de comunicación de cada señal de datos recibida,
- seleccionar una señal de datos recibida,
- determinar una fecha de finalización de comunicación de cada señal (19) de datos recibida,
- determinar un número de señales de datos recibidas por la pasarela que presenten una fecha de finalización de comunicación comprendida entre una fecha de inicio de comunicación de la señal de datos seleccionada y una fecha de finalización de comunicación de la señal (23) de datos seleccionada,
- comparar el dicho número de señales de datos con un número (24) umbral y
- emitir una señal (28) de alarma en respuesta a la detección de que el dicho número de señales de datos es superior al número (27) umbral.
2. Procedimiento de control según la reivindicación 1, en el cual la pasarela incluye una pluralidad de demoduladores (15), estando cada demodulador (15) de la pasarela (3) configurado para demodular las señales de datos recibidas por la pasarela (3), incluyendo el procedimiento además una etapa de demodulación de la pluralidad de señales de datos por los demoduladores (15), en el cual el número umbral corresponde al número de demoduladores de la pasarela (3).
3. Procedimiento de control según la reivindicación 2, en el cual la pasarela incluye una interfaz (6) de comunicación por radio configurada para recibir la pluralidad de señales de datos inalámbricas, estando la interfaz (6) de comunicación por radio conectada a los demoduladores (15), incluyendo el procedimiento una etapa de transmisión de cada una de las señales de datos recibidas por la interfaz (6) de comunicación a un demodulador (15) respectivo.
4. Procedimiento de control según la reivindicación 3, en el cual la pasarela (3) incluye además una antena de recepción de señales.
5. Procedimiento de control según la reivindicación 4, en el cual la antena de recepción está configurada para recibir señales de datos a una frecuencia comprendida en el grupo de frecuencias de 433 MHz, 868 MHz y 915 MHz.
6. Procedimiento de control según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el cual cada señal de datos es una trama de un protocolo de comunicación elegido entre la tecnología LoRa, la tecnología Sigfox y la tecnología WM-BUS.
7. Procedimiento de control según la reivindicación 6, en el cual determinar la fecha de finalización de comunicación de cada señal (19) de datos recibida incluye, para cada señal de datos recibida:
- Determinar una longitud de la trama correspondiente a dicha señal (20) de datos recibida, y
- Calcular la fecha de finalización de comunicación de la trama correspondiente a dicha señal (22) de datos recibida con base en la dicha longitud de trama y de un caudal de datos de un canal de radio mediante el cual la dicha señal de datos fue recibida.
8. Procedimiento de control según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el cual la pasarela (3) incluye un reloj (12) interno capaz de proporcionar un dato de marca de tiempo correspondiente a la fecha de inicio de comunicación de cada señal de datos recibida.
9. Pasarela de concentración de datos para una red (1) de comunicación inalámbrica que incluye un conjunto de dispositivos (4) clientes remotos los cuales son emisores de señales de datos, incluyendo la pasarela (3):
- una interfaz (6) de comunicación por radio configurada para recibir señales de datos de radio desde todos los dispositivos (4) clientes,
- una pluralidad de demoduladores (15) configurados para demodular las señales de datos recibidas por la interfaz (6) de comunicación,
- una unidad (8) de control configurada para ejecutar el procedimiento de control según una de las reivindicaciones 1 a 8.
10. Pasarela de concentración según la reivindicación 9, que incluye además una interfaz (13) de red conectada a una red (2) remota y configurada para transmitir las señales de datos demoduladas.
11. Pasarela de concentración según una de las reivindicaciones 9 a 10, incluyendo la pasarela además una alarma configurada para enviar una señal de datos de alarma a un dispositivo de gestión de pasarela conectado a la pasarela.
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