ES3030516T3 - Method and device for selecting a low-power wide-area network - Google Patents

Method and device for selecting a low-power wide-area network

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ES3030516T3 ES21748904T ES21748904T ES3030516T3 ES 3030516 T3 ES3030516 T3 ES 3030516T3 ES 21748904 T ES21748904 T ES 21748904T ES 21748904 T ES21748904 T ES 21748904T ES 3030516 T3 ES3030516 T3 ES 3030516T3
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Abstract

Un método para seleccionar una red permite a un dispositivo (100) seleccionar una red de área extensa de baja potencia (Nj) de entre varias redes de área extensa de baja potencia (N1, Nn). El dispositivo (100) se declara a estas redes. Comprende una tabla (TP) que puede almacenar al menos dos perfiles (PROF100, N1, PROF100, Nj), cada uno de los cuales (PROF100, Nj) corresponde a una (Nj) de las redes de área extensa de baja potencia (N1, Nn). El método comprende: - un paso (E30) de selección de un perfil (PROF100, Nj) de la tabla (TP); y - un paso (E40) de conexión a la red (Nj) correspondiente mediante el perfil (PROF100, Nj). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método y dispositivo de selección de una red de área amplia de bajo consumo
CAMPO DE INVENCIÓN
La invención se refiere al campo general de las telecomunicaciones, y más en particular al de la selección de una red de área amplia de bajo consumo mediante un dispositivo.
TÉCNICA ANTERIOR
Por ejemplo, las redes de área amplia de bajo consumo son redes que funcionan según el protocolo LoRaWan (Red de área amplia de largo alcance, en inglés “Long Range Wide-area network”).
El documento WO 2018/183789 A1 describe una red LPWAN que puede utilizar múltiples servidores de red y distribuir dispositivos IoT (por ejemplo, nodos extremos LoRa) en servidores de red para equilibrar las cargas en dichos servidores de red.
El documento US 2015/119103 A1 se refiere a métodos, sistemas y dispositivos para priorizar tecnologías de comunicación para asignar recursos en un dispositivo móvil que utiliza una configuración de doble suscripción que puede estar asociada con comunicaciones activas de manera simultánea.
El documento TORROGLOSA-GARCIA ELENA et al: “Enabling Roaming Across Heterogeneous IoT Wireless Networks: LoRaWAN MEETS 5G”, 28 de mayo de 2020 propone un nuevo mecanismo de itinerancia para el protocolo de red de área amplia de bajo alcance (LoRaWAN) que se basa en la red 5G fiable para realizar la autenticación y la gestión de claves de dispositivos IoT.
La Figura 1 ilustra cuatro objetos conectados OC1 a OC4, dos pasarelas GW1, GW2, un servidor de red NS y un servidor de aplicación AS en una red que funciona según el protocolo LoRaWan (o red LoRaWan) de conformidad con el estado de la técnica.
Los objetos conectados OC1 a OC4 son, por ejemplo, equipos inalámbricos de bajo consumo. Se comunican con las pasarelas GW1, GW2 en la banda de frecuencia ISM libre utilizando modulación LoRa (marca registrada) desarrollada por Semtech Corporation (marca registrada).
Las pasarelas GW1, GW2 no son direccionadas específicamente por los objetos conectados OC1 a OC4: todas las pasarelas presentes en el área de cobertura reciben los mensajes y los procesan. Por lo tanto, desempeñan la función de pasarela entre una modulación LoRa y una comunicación IP.
La información transmitida al servidor de red NS por los objetos conectados OCi se autentica utilizando una clave AES de 128 bits (en inglés “Advanced Encryption Standard”) denominada Network Session Key: NwkSKeyOCi. Esta clave NwkSKeyOCi sirve para la autenticación entre un objeto conectado OCi y un servidor de red NS. Más concretamente, y de manera conocida, con el fin de realizar esta autenticación entre el objeto conectado OCi y el servidor de red NS, se añade a la trama un campo MIC (“Message Integrity Control” en inglés). Se calcula en función de los datos transmitidos y de la clave NwkSKeyOCi.
Al recibirlo, el servidor de red NS realiza el mismo cálculo. Si las claves NwkSKeyOCi son idénticas en el objeto conectado OCi y en el servidor de red NS, entonces los dos valores MIC calculados deben coincidir.
Además de la autenticación, el servidor de red NS gestiona otras funciones de seguridad. También elimina paquetes duplicados, cuando varias pasarelas han recibido el mismo mensaje de un objeto conectado.
El servidor de aplicación AS analiza los datos recibidos de los objetos conectados OCi. Por ejemplo, si los objetos conectados son sensores de temperatura, el servidor de aplicación AS puede analizar y procesar las mediciones de temperatura recibidas de estos objetos conectados a través de la red LoRaWAN. El servidor de aplicación AS almacena los identificadores ID<ocí>de los objetos conectados bajo su gestión. Los mensajes transmitidos al servidor de aplicación AS por objetos conectados OCi se cifran utilizando una clave AES de 128 bits denominada Clave de sesión de aplicación: AppSKeyOCi.
La Figura 2 representa un objeto conectado OCi conforme al estado actual de la técnica. En particular, almacena un perfil, o más por lo general, una estructura de datos PROFi, que comprende su identificador ID<ocí>único, su clave de autenticación NwkSKeyoci con el servidor de red NS y su clave de cifrado AppSKeyoci. También incluye una aplicación empresarial AM que utiliza esta información para enviar datos al servidor de aplicación AS a través de la red correspondiente a la clave de autenticación NwkSKeyoci.
Las redes LoRaWAN están actualmente muy extendidas y cientos de millones de objetos en todo el mundo están conectados a través de diferentes redes LoRaWAN, de las que más de un centenar están gestionadas por operadores y muchas más por gestores privados, en particular en países en donde la cobertura ofrecida por los operadores es insuficiente.
Actualmente, muy pocos operadores de LoRaWAN están interconectados mediante acuerdos de itinerancia (en inglés “roaming”) y muchos usuarios privados desean mantener soluciones propietarias.
Las iniciativas de la LoRa Alliance para facilitar la interconexión entre redes LoRaWAN, en particular a través de los principios de itinerancia pasiva y activa definidos por las especificaciones v.1.1, no han permitido hasta la fecha evitar una doble fragmentación de las redes LoRaWAN, entre redes privadas y redes operadas por operadores públicos por una parte, y entre redes públicas de operadores que no han formalizado un acuerdo de itinerancia por otra parte. La invención pretende dar solución a este problema. Se aplica, en particular a las redes de área amplia de bajo consumo, conocidas en inglés como LPWA (Low Power Wide Area), que no disponen de funcionalidades de itinerancia (“roaming” en terminología anglosajona). Por lo tanto, se aplica en particular a las redes LoRaWAN, pero de forma más general a cualquier red de área amplia de bajo consumo.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Más concretamente, la invención se refiere a un método de selección de una red de área amplia de bajo consumo entre una pluralidad de redes de área amplia de bajo consumo, siendo puesto en práctica este método mediante un dispositivo del tipo terminal u objeto conectado declarado a estas redes y que comprende una tabla capaz de almacenar al menos dos perfiles, correspondiendo cada perfil a una de estas redes. Este método implica:
- una etapa de selección de un perfil de tabla; y
- una etapa de conexión a la red correspondiente a este perfil utilizando dicho perfil.
De manera correlativa, la invención se refiere a un dispositivo tipo terminal u objeto conectado que comprende: - una tabla capaz de almacenar al menos dos perfiles, correspondiendo cada uno de estos perfiles a una red de área amplia de bajo consumo entre una pluralidad de redes de área amplia de bajo consumo con las que está declarado el dispositivo. Este dispositivo incluye:
- un módulo de selección de un perfil de tabla; y
- un módulo configurado para conectar el dispositivo a la red correspondiente a dicho perfil utilizando dicho perfil.
La declaración previa del dispositivo a una red de área amplia de bajo consumo consiste esencialmente en comunicar a dicha red los elementos necesarios para que el dispositivo pueda conectarse a la red utilizando su perfil.
En una forma de realización particular, cada uno de dichos perfiles comprende al menos un dato que permite que el dispositivo se conecte a la red correspondiente a dicho perfil y el dispositivo se conecta a esta red utilizando este dato. En una forma de realización particular, la invención se pone en práctica en redes LoraWAN. La invención puede ponerse en práctica de forma más general en cualquier red de área amplia de bajo consumo (LPWAN, del inglés “Low Power Wide Area Network”). La invención encuentra una aplicación particular, pero no limitativa, en el contexto de la Internet de las cosas (IoT). En una forma de realización particular, el dispositivo está integrado en un objeto conectado, por ejemplo, un dispositivo de medición, un reloj, etc.
De esta manera, el método de selección puede ser puesto en práctica por un objeto conectado. Según otro ejemplo, el método puede ser puesto en práctica en o por un dispositivo de tipo terminal (“end-device” en la terminología anglosajona) conforme al protocolo LoRaWan.
Conviene señalar que el método de selección, según la invención, puede ser puesto en práctica exclusivamente por los dispositivos que se conectan a la red de área amplia de bajo consumo, dicho de otro modo, por los objetos conectados, sin ningún impacto sobre los otros equipos de la red, en particular, en el caso de una red LoRaWAN, en el servidor de red conforme a la Figura 1.
En este sentido, el método de selección, según la invención, puede describirse como autónomo.
La invención proporciona de este modo un mecanismo que permite a un objeto conectado seleccionar una red, sin impacto en la red. Ofrece de este modo una solución al problema de la interconexión de las redes, ya sean gestionadas por operadores públicos o por gestores privados. No requiere un acuerdo de itinerancia entre operadores de red.
La invención puede utilizarse en un modelo estático en donde el dispositivo no necesariamente es capaz de desplazarse, pero sí de conectarse a diferentes redes de área amplia de bajo consumo. Por ejemplo, la invención encuentra una aplicación en donde el dispositivo puede ser utilizado en diferentes países, comprendiendo la tabla de perfiles un perfil para cada uno de estos países.
En un modo particular de puesta en práctica, el dispositivo selecciona los perfiles en la tabla de forma aleatoria o cíclica. Continuando con el ejemplo en donde el dispositivo puede ser utilizado en diferentes países, el dispositivo puede seleccionar perfiles de la tabla uno tras otro hasta seleccionar el perfil correspondiente al país de uso.
En una forma de realización particular, el método de selección comprende una etapa para detectar una posible pérdida de capacidad del dispositivo para comunicarse con dicha red y, en su caso:
- una etapa de selección de un perfil de la tabla; y
- una etapa de conexión a la red correspondiente a este perfil, utilizando dicho perfil.
Por ejemplo, se considera que el dispositivo pierde su capacidad de comunicarse con dicha red si abandona el área cubierta por la red o si deja de estar autenticado o autorizado para comunicarse con la red.
En este sentido, el método de selección, según la invención, puede calificarse de “dinámico” puesto que permite, de manera ventajosa, que el dispositivo se conecte a una nueva red en respuesta a la detección de una pérdida de capacidad para comunicarse con la red a la que el dispositivo está conectado en un momento determinado.
La invención encuentra así una aplicación en movilidad y permite garantizar la continuidad del servicio cuando el dispositivo sale de la cobertura de una primera red y entra en la cobertura de una segunda red. El dispositivo, según la invención, puede por tanto ser móvil, por ejemplo, transportado por un objeto móvil conectado o por una persona. En una forma de realización particular, la tabla es una tabla de perfiles priorizados, estando asociados los perfiles a respectivas prioridades almacenadas en la tabla y realizándose la selección de un perfil en función de su prioridad. La invención permite de este modo favorecer la primera red seleccionada en función de diferentes criterios o conmutar dinámicamente una conexión establecida en una primera red hacia una segunda red más pertinente conforme a dichos criterios. Los criterios de selección de una red pueden ser de cualquier naturaleza.
En una forma de realización particular, el método de selección comprende una etapa de modificación de al menos una de las prioridades.
El dispositivo puede así favorecer o, por el contrario, desfavorecer determinadas redes dinámicamente, por ejemplo, en función de la fiabilidad de dichas redes.
En una forma de realización particular, dicha tabla puede actualizarse para añadir un perfil a la tabla y/o suprimir un perfil de la tabla y/o modificar la prioridad de al menos uno de los perfiles en la tabla.
En efecto, si la tabla de perfiles de un dispositivo debe poder contener varios perfiles, esta tabla puede no contener ningún perfil o solamente contener un perfil. El primer perfil puede por ejemplo, ser cargado por un terminal que incorpore el dispositivo por cualquier medio, por ejemplo, mediante un cable USB, mediante lectura de una etiqueta RFID... Los demás perfiles pueden ser descargados en la tabla por el mismo medio o por un mecanismo OTA (en inglés “Over The Air”).
En una forma de realización particular, el método de selección comprende una etapa para detectar una posible modificación de la tabla y, en caso necesario:
- una etapa de selección de un perfil de dicha tabla; y
- una etapa de conexión a la red correspondiente a dicho perfil utilizando este perfil.
Esta forma de realización en particular permite que el dispositivo se conecte o cambie a una nueva red tan pronto como un perfil asociado con dicha red se descarga en la tabla de perfiles.
En una forma de realización particular, los datos incluidos en el perfil y que permiten que el dispositivo se conecte a una red de área amplia de bajo consumo son una clave de autenticación que permite que el dispositivo se autentique con un servidor de esta red.
En una forma de realización particular, los perfiles comprenden, además, una clave de cifrado asociada con un servidor de aplicación.
El método de selección, según la invención, es una solución puramente de software. Puede ponerse en práctica mediante un programa informático. Por tanto, la invención se refiere asimismo a un programa informático sobre un soporte de grabación, pudiendo este programa ser puesto en práctica en un dispositivo o, más por lo general, en un ordenador. Este programa contiene instrucciones para poner en práctica un método tal como el descrito con anterioridad.
Este programa puede utilizar cualquier lenguaje de programación y estar en forma de código fuente, código objeto o código intermedio entre el código fuente y el código objeto, tal como en una forma parcialmente compilada o en cualquier otra forma deseable.
La invención también se refiere a un medio de información o un medio de grabación legible por un ordenador, y que comprende instrucciones de un programa informático tal como el mencionado con anterioridad.
El medio de información o grabación puede ser cualquier entidad o dispositivo capaz de almacenar programas. Por ejemplo, los medios pueden incluir un medio de almacenamiento, tal como una memoria ROM, por ejemplo, un CD ROM o una memoria ROM de circuito microelectrónico, o un medio de grabación magnética, por ejemplo, un disquete (floppy disc) o un disco duro, o una memoria flash (instantánea).
Por otra parte, el medio de información o grabación puede ser un medio transmisible tal como una señal eléctrica u óptica, que puede ser transportada a través de un cable eléctrico u óptico, por enlace de radio, por enlace óptico inalámbrico o por otros medios.
El programa según la invención puede en particular ser descargado desde una red de tipo Internet.
De manera alternativa, el medio de información o grabación puede ser un circuito integrado en donde se incorpora un programa, estando adaptado el circuito para ejecutar o para ser utilizado en la ejecución de uno de los métodos tal como se describió con anterioridad.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán de la descripción que se da a continuación, con referencia a los dibujos adjuntos que ilustran un ejemplo de forma de realización de la misma sin carácter limitativo. En las figuras:
[Fig. 1] la Figura 1 ya descrita representa una red LoRaWAN del estado actual de la técnica;
[Fig. 2] la Figura 2 ya descrita representa un objeto conectado conforme al estado actual de la técnica;
[Fig. 3] la Figura 3 representa un ejemplo de un entorno en donde se puede poner en práctica la invención; [Fig. 4] la Figura 4 muestra la arquitectura de hardware de un dispositivo según una forma de realización particular;
[Fig. 5] la Figura 5 representa un ejemplo de perfil que puede utilizarse en un dispositivo según una forma de realización particular;
[Fig. 6] la Figura 6 representa en forma de diagrama de flujo un método de selección según una forma de realización particular; y
[Fig. 7] la Figura 7 representa la arquitectura funcional de un dispositivo según una forma de realización particular. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE FORMAS DE REALIZACIÓN PARTICULARES
La Figura 3 muestra un ejemplo de un entorno en donde se puede poner en práctica la invención. En este ejemplo, se considerannredes de área amplia de bajo consumo, por ejemplo, LoRaWAN tipo N1 a Nn. Cada red Nj tiene una o más pasarelas GW y un servidor de red NSj. Un servidor de aplicación AS está conectado a las redes N1 a Nn mediante una red de área amplia, por ejemplo, la red Internet.
Cuando la red de área amplia de bajo consumo es del tipo LoRaWan, el método de selección puede ser puesto en práctica por un dispositivo de tipo terminal (“end-device” en la terminología inglesa) conforme al protocolo LoRaWan, es decir que funciona según el protocolo LoRaWan. Asimismo, el dispositivo se conecta a la red Nj conectándose a un servidor de red NS conforme de la norma LoRaWan.
Los expertos en esta técnica de redes de comunicación inalámbrica distinguen entre redes en modo conectado y redes en modo no conectado. Algunas redes amplias de bajo consumo funcionan en modo no conectado.
Las redes en modo conectado (o redes que operan en modo conectado) son redes en las que existe un canal de comunicación establecido permanentemente entre la red y los dispositivos terminales que se comunican en estas redes. Por ejemplo, las redes GSM, Wi-Fi (marca registrada) y Bluetooth (marca registrada) son redes en modo conectado. Tal como se especifica en el documento https://fr.wikipedia.org/wiki/Mode_connecté, el modo conectado tiene como objetivo más preciso "establecer una sesión de comunicación entre dos partes que desean intercambiar datos, comprendiendo esta sesión un inicio, un fin y una validación (comprobación de errores), normalmente un identificador y una contraseña". Corresponde a la capa n° 5 denominada “sesión” del modelo OSI, entre las capas de “presentación” y “transporte”.
Por el contrario, en una red en modo no conectado, no existe un canal de comunicación establecido permanentemente entre los dispositivos terminales y la red. Tampoco existe un mecanismo de emparejamiento entre los dispositivos finales y la red.
La Figura 4 representa la arquitectura de hardware de un dispositivo 100 según la invención. En la forma de realización, a modo de ejemplo aquí descrita, este dispositivo 100 tiene la arquitectura de hardware de un ordenador. Incluye en particular un procesador 10, una memoria de acceso aleatorio de tipo RAM 11, una memoria de sólo lectura de tipo ROM 12, una memoria de tipo Flash (instantánea) no volátil regrabable 14 y medios de comunicación 13.
La memoria de sólo lectura 12 constituye un soporte conforme a una forma de realización particular de la invención. Esta memoria comprende un programa informático PGSD de conformidad con una forma de realización particular de la invención, que al ser ejecutado por el procesador 10, pone en práctica un método de selección de conformidad con la invención y descrito más adelante con referencia a la Figura 6.
En la forma de realización aquí descrita, la memoria 14 del dispositivo 100 comprende una tabla TP de perfiles priorizados. En el ejemplo de la Figura 4, la tabla TP comprende tres perfiles PROF100, N1, PROF100, N2 y PROF100, Nj con prioridades respectivas p1, p2 y pj que permiten al dispositivo 100 autenticarse respectivamente con las redes N1, N2 y Nj.
A modo de ejemplo, la Figura 5 representa el perfil PROF100, Nj: comprende el identificador único ID100 del dispositivo 100, su clave de autenticación NwkSKey100, Nj con el servidor NSj de la red Nj y su clave de cifrado AppSKey100 asociada al servidor de aplicación AS.
La Figura 6 representa, en forma de diagrama de flujo, las etapas principales de un método de selección según una forma de realización particular. En la forma de realización aquí descrita, este método se pone en práctica mediante el dispositivo 100 de la Figura 4.
Se supone en este ejemplo que el dispositivo 100 ha sido declarado previamente a los servidores de red NS1, NS2 y NDj, siendo susceptible el dispositivo 100 de estar en un momento determinado bajo la cobertura de al menos una pasarela de las redes N1, N2 o Nj.
La declaración al servidor de red NSj se puede realizar a través de un portal o a través de una API (Interfaz de Programación de Actividades, en inglés “Application Programming Interface”) de una plataforma del operador o gestor de la red Nj.
Durante una etapa E10, los perfiles PROF100, N1, PROF100, N2 y PROF100, Nj del dispositivo 100 para las respectivas redes N1, N2 o Nj se registran en la tabla de perfiles priorizados TP. Cada uno de los perfiles PROF100, Nj está asociado inicialmente a una prioridad p.
En este ejemplo, se supone que inicialmente, un perfil PROF100, Nj está asociado a la prioridad pj, siendo la prioridad p1 la más prioritaria.
Los perfiles de la tabla TP y la prioridad de estos perfiles pueden variar con el tiempo, en particular de forma dinámica: se pueden añadir nuevos perfiles a la tabla de perfiles TP, se pueden suprimir perfiles de la tabla de perfiles TP y se pueden modificar las prioridades de uno o más perfiles presentes en la tabla de perfiles TP.
Por ejemplo, si el dispositivo 100 detecta que un criterio de conectividad de una red Nk disminuye, modifica la prioridad pk de esta red para que pase a ser menos prioritaria. Este criterio de calidad de conectividad, o calidad global de la conectividad, puede tener en cuenta, por ejemplo, la frecuencia de uso de la red, las tasas de inaccesibilidad, las tasas de error, etc.
Por ejemplo, la tabla de perfil TP se puede actualizar a través de la red utilizando un mecanismo OTA (en inglés Over The Air) mediante una trama recibida desde el servidor de red NS. También se puede actualizar desde un terminal (por ejemplo, un teléfono inteligente, en inglés “smartphone”) si el dispositivo 100 puede establecer comunicación (USB, BLE, NFC, etc.) con este terminal. También se puede actualizar realizando la lectura de una etiqueta RFID si el dispositivo 100 está configurado para poder realizar la lectura de dichas etiquetas.
En la forma de realización aquí descrita, el método ejecuta entonces un bucle infinito que comprende las etapas E20 a E80 descritas a continuación.
Durante una etapa E20, el dispositivo 100 obtiene la lista de los perfiles registrados en la tabla de perfiles TP.
En una forma de realización, durante una etapa E30, el dispositivo 100 selecciona el perfil con la prioridad más alta y a continuación (etapa E40) intenta conectarse a la red correspondiente a este perfil. Por lo tanto, en el ejemplo particular aquí descrito, el dispositivo 100 intenta conectarse a la red N1, a continuación si falla, a la red N2, luego si falla, a la red Nj. Para conectarse a la red N1, por ejemplo, el dispositivo 100 utiliza la clave de autenticación NwkSKey100, N1 con el servidor NS1, incluido en el perfil PROF100, N1. Cuando la red de área amplia de bajo consumo es una red de tipo LoRaWAN, el intento de conexión se puede realizar enviando un comando de tipo JOIN_ACCEPT.
En otra forma de realización, el dispositivo selecciona el perfil de manera aleatoria.
En la forma de realización aquí descrita, el resultado de la prueba E40 es positivo si el dispositivo 100 logra autenticarse en una red y negativo en caso contrario. En este ejemplo, se supone que el dispositivo 100 realmente logra autenticarse con el servidor de red NS1.
Durante una etapa E50, el dispositivo 100 ejecuta su aplicación empresarial AM. Esta aplicación empresarial integrada en el dispositivo 100 corresponde a la función principal del dispositivo 100, por ejemplo, adquirir una medición (temperatura, frecuencia de vibración) con un sensor del dispositivo 100 y enviar esta medición al servidor de aplicación AS. La aplicación empresarial utiliza, para este fin, la clave de autenticación NwkSKey100, N1 asociada al servidor NS1 y la clave de cifrado AppSKey100 asociada al servidor de aplicación AS. Estas claves son, por tanto, variables de la aplicación empresarial AM.
Durante una etapa E60, el dispositivo 100 verifica si todavía es capaz de comunicarse con dicha red, por ejemplo, si todavía está en un área cubierta por la red y autenticado con la red (en este caso con la red N1 en este ejemplo). Cuando la red de área amplia de bajo consumo es una red de tipo LoRaWAN, esta comprobación puede consistir en el envío de una solicitud de estado LINK_CHECK_REQUEST.
También puede consistir en comprobar si se han recibido mensajes de confirmación en respuesta a mensajes enviados por el dispositivo 100 al servidor NS o al servidor de aplicación AS.
Si el dispositivo considera que ya no es capaz de comunicarse con la red (en este caso N1), el resultado de la prueba E60 es positivo y el dispositivo 100 ejecuta de nuevo la etapa E30 para seleccionar el perfil con mayor prioridad (en este caso, el perfil PROF100, N2) e intentar (etapa E40) conectarse a la red N2 correspondiente a este perfil.
Si durante la prueba E60 el dispositivo 100 determina que la conexión actual todavía está activa, el resultado de la prueba E60 es negativo y el dispositivo 100 ejecuta una etapa E70 para determinar si su tabla de perfiles TP ha sido actualizada (agregando un nuevo perfil, eliminando un perfil, modificando una prioridad).
Si este es el caso, el resultado de la prueba E70 es positivo y el método ejecuta de nuevo la etapa E20 de obtención de su tabla de perfiles, con el fin de seleccionar el perfil con mayor prioridad (etapa E30) para intentar conectarse (etapa E40) a la red asociada a este perfil.
Si la tabla de perfil TP no ha sido modificada, el resultado de la prueba E70 es negativo. En la forma de realización aquí descrita, el dispositivo 100 determina, durante una etapa E80, si se debe modificar la prioridad de los perfiles de la tabla TP. Si es así, el dispositivo 100 modifica las prioridades durante este misma etapa.
Las prioridades pueden, por ejemplo, ser modificadas automáticamente por el dispositivo 100 para favorecer las redes más fiables o las más frecuentemente conectadas, por ejemplo, según un mecanismo de ponderación.
Por ejemplo, en una forma de realización, el dispositivo 100 almacena un historial de sus conexiones anteriores con las diferentes redes y modifica las prioridades de los perfiles asociados a estas redes en función de este historial.
Este historial puede, por ejemplo, registrar los criterios de conectividad mencionados con anterioridad (frecuencia de uso de la red, tasa de inaccesibilidad, tasa de error, etc.).
Por ejemplo, si el dispositivo 100 determina que una red Nk está estadísticamente más disponible que las demás, o que un criterio de conectividad aumenta para esta red, el dispositivo 100 puede optar por aumentar la prioridad del perfil asociado a esta red.
La prioridad asociada a una red también puede ser modificada por el dispositivo 100 en función de parámetros obtenidos o medidos por el dispositivo, por ejemplo, representativos de su ubicación, la hora actual, su nivel de batería, etc.
A continuación, el dispositivo 100 ejecuta de nuevo la aplicación empresarial (volviendo a la etapa E50), por ejemplo, para adquirir una nueva medición y enviar esta medición al servidor de aplicación AS.
La Figura 7 representa la arquitectura funcional de un dispositivo 100 conforme a la invención. En la forma de realización, a modo de ejemplo aquí descrita, el dispositivo 100 comprende:
- un sensor CAP;
- una tabla de perfil TP tal como la mencionada con anterioridad;
- un módulo MSP configurado para seleccionar un perfil de dicha tabla TP; y
- un módulo MCR configurado para conectar el dispositivo 100 a una red Nj utilizando los datos incluidos en un perfil de la tabla TP asociada a esta red;
- una aplicación empresarial AM configurada para enviar mediciones adquiridas por el sensor CAP a un servidor de aplicación AS, siendo estas mediciones cifradas por una clave de cifrado AppSKey100 incluida en el perfil; - un módulo MDP configurado para detectar una pérdida de conexión del dispositivo 100; y
- un módulo MDM configurado para detectar una modificación de la tabla de perfiles.
Los módulos MSP, MCR, MDP y MDM se pueden poner en práctica de conformidad con la arquitectura de hardware descrita con referencia a la Figura 4.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Método de selección de una red de área amplia de bajo consumo (Nj) entre una pluralidad de redes de área amplia de bajo consumo (N1, Nn), poniéndose en práctica dicho método mediante un dispositivo (100) del tipo terminal u objeto conectado declarado a las redes (N1, Nn) y que comprende una tabla (TP) capaz de almacenar al menos dos perfiles (PROF100, N1, PROF100, Nj), correspondiendo cada uno de dichos perfiles (PROF100, Nj) a una (Nj) de dichas redes (N1, Nn), comprendiendo dicho método:
- una etapa (E30) de selección de un perfil (PROF100, Nj) de dicha tabla (TP); y
- una etapa (E40) de conexión a la red (Nj) correspondiente a dicho perfil (PROF100, Nj) utilizando dicho perfil (PROF100, Nj).
2. Método de selección según la reivindicación 1 en donde dicha tabla (TP) es una tabla de perfiles priorizados, estando asociados dichos perfiles (PROF100, N1, PROF100, Nj) a respectivas prioridades (pj) almacenadas en dicha tabla (TP), realizándose la selección (E30) de un perfil en función de su prioridad.
3. Método de selección según la reivindicación 1 o 2, en donde dicha tabla (TP) puede actualizarse dinámicamente para añadir un perfil a dicha tabla y/o suprimir un perfil de dicha tabla y/o modificar la prioridad de al menos uno de los perfiles de dicha tabla.
4. Método de selección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende una etapa (E60) para detectar una posible pérdida de una capacidad del dispositivo (100) para comunicarse con dicha red (Nj) y, en su caso: - una etapa (E30) de selección de un perfil (PROF100, Nj) de dicha tabla (TP); y
- una etapa (E40) de conexión a la red (Nj) correspondiente a dicho perfil (PROF100, Nj) utilizando dicho perfil (PROF100, Nj).
5. Método de selección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende una etapa (E70) para detectar una posible modificación de dicha tabla (TP) y, en su caso:
- una etapa (E30) de selección de un perfil (PROF100, Nj) de dicha tabla (TP); y
- una etapa (E40) de conexión a la red (Nj) correspondiente a dicho perfil (PROF100, Nj) utilizando dicho perfil (PROF100, Nj).
6. Método de selección según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, que comprende una etapa (E100) de modificación de al menos una de dichas prioridades (pj).
7. Método de selección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde cada uno de dichos perfiles (PROF100, Nj) comprende un dato (NwkSKey100, Nj) que permiten al dispositivo (100) conectarse a la red correspondiente a dicho perfil.
8. Método de selección según la reivindicación 7, en donde dicho dato es una clave de autenticación que permite a dicho dispositivo (100) autenticarse ante un servidor (NSj) de una (Nj) de dichas redes de área amplia de bajo consumo (N1, Nn).
9. Método de selección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde dichos perfiles (PROF100, Nj) comprenden una clave de cifrado (AppSKey^) asociada a un servidor de aplicación (AS).
10. Método de selección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde dicha red de área amplia de bajo consumo seleccionada (N1, Nn) es una red que funciona según el protocolo LoraWAN.
11. Dispositivo (100) del tipo terminal u objeto conectado que comprende:
- una tabla (TP) capaz de almacenar al menos dos perfiles (PROF100, N1, PROF100, Nj), correspondiendo cada uno de dichos perfiles (PROF100, Nj) a una red de área amplia de bajo consumo (Nj) entre una pluralidad de redes de área amplia de bajo consumo (N1, Nn) con las que está declarado dicho dispositivo (100), comprendiendo dicho dispositivo:
- un módulo (MSP) de selección de un perfil (PROF100, Nj) de dicha tabla (TP); y
- un módulo (MCR) configurado para conectar dicho dispositivo (100) a la red (Nj) correspondiente a dicho perfil (PROF100, Nj) utilizando dicho perfil (PROF100, Nj).
12. Programa informático (PGSD) que comprende instrucciones configuradas para poner en práctica las etapas de un método de selección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 cuando son ejecutadas por un dispositivo (100) del tipo terminal u objeto conectado.
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EP3490279B1 (en) * 2017-11-24 2023-08-30 Bittium Wireless Oy User equipment and method of controlling subscriptions

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