{"id":44468,"date":"2025-01-20T10:28:33","date_gmt":"2025-01-20T16:28:33","guid":{"rendered":"https:\/\/www.logicbus.com.mx\/blog\/?p=44468"},"modified":"2026-02-03T11:12:59","modified_gmt":"2026-02-03T17:12:59","slug":"como-trabajar-con-lorawan-y-un-controlador-plc","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.logicbus.com.mx\/blog\/como-trabajar-con-lorawan-y-un-controlador-plc\/","title":{"rendered":"C\u00f3mo trabajar con LoRaWAN y un controlador PLC"},"content":{"rendered":"

Utilizar un PLC Arduino para trabajar con la comunicaci\u00f3n LoRaWAN<\/p>\n

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Introduction<\/h2>\n<\/div>\n
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LoRaWAN\u00a0<\/b>es una especificaci\u00f3n de red inal\u00e1mbrica a largo plazo y de baja potencia, (LPWAN<\/b>), basada en la modulaci\u00f3n\u00a0LoRa\u00a0<\/b>que puede lograr comunicaciones de hasta 20 Km. en condiciones favorables. Se trata de un MAC (Media Access Control) que se utiliza para conectar diferentes dispositivos LoRa y proporcionar autenticaci\u00f3n a trav\u00e9s de las conexiones siguiendo protocolos est\u00e1ndar. Si desea saber m\u00e1s sobre LoRa y LoRaWAN consulte los blogs de Enlaces Relacionados.<\/p>\n

Al trabajar con\u00a0LoRaWAN<\/b>, se requiere una autenticaci\u00f3n y una encriptaci\u00f3n de los datos. Adem\u00e1s, antes de que puedas comunicarte con los dispositivos, tendr\u00e1s que a\u00f1adir una aplicaci\u00f3n y una puerta de enlace a una red y registrar los dispositivos en ella. Necesitar\u00e1s una\u00a0clave de sesi\u00f3n de la red<\/b>\u00a0y una\u00a0clave de sesi\u00f3n de la aplicaci\u00f3n<\/b>\u00a0para cifrar los datos. Hay dos m\u00e9todos posibles que el dispositivo puede utilizar para obtener estas claves, activando la conexi\u00f3n con OTAA o ABP. A continuaci\u00f3n te mostramos c\u00f3mo trabajar con ambas configuraciones, as\u00ed como sus ventajas y desventajas. Desde Industrial Shields, te proporcionamos algunos ejemplos con los que trabajar con los PLCs industriales para la automatizaci\u00f3n.<\/p>\n

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OTAA<\/h2>\n<\/div>\n
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\u00bfQu\u00e9 es OTAA?<\/h4>\n

La activaci\u00f3n por aire (OTAA<\/b>) es un m\u00e9todo de autenticaci\u00f3n en el que la\u00a0clave de sesi\u00f3n de red<\/b>\u00a0y la\u00a0clave de sesi\u00f3n de aplicaci\u00f3n<\/b>\u00a0se generan en cada nueva conexi\u00f3n. Cuando se conecta utilizando una solicitud conjunta, un dispositivo recibe un\u00a0Appeui<\/b>, un\u00a0Deveui\u00a0<\/b>y la\u00a0AppKey\u00a0<\/b>que se utilizar\u00e1n para generar la Clave de Sesi\u00f3n de Red y la Clave de Sesi\u00f3n de Aplicaci\u00f3n.<\/p>\n

En el m\u00e9todo OTAA las claves son generadas en cada nueva conexi\u00f3n, haci\u00e9ndolo m\u00e1s seguro ya que las claves tambi\u00e9n son borradas cuando la conexi\u00f3n termina. Adem\u00e1s, el dispositivo puede ser f\u00e1cilmente cambiado a una nueva red y las claves no pueden ser tan f\u00e1cilmente interceptadas. Sin embargo, el dispositivo puede almacenar las claves y decidir cu\u00e1ndo es necesaria una petici\u00f3n de uni\u00f3n.<\/p>\n

ABP<\/h2>\n

\u00bfQu\u00e9 es ABP?<\/h4>\n

La Activaci\u00f3n por Personalizaci\u00f3n (ABP<\/b>) es un m\u00e9todo de autenticaci\u00f3n en el que la\u00a0Clave de Sesi\u00f3n de Red<\/b>\u00a0y la\u00a0Clave de Sesi\u00f3n de Aplicaci\u00f3n<\/b>\u00a0se programan por defecto en el dispositivo. Como las claves est\u00e1n preprogramadas, no es necesario establecer una conexi\u00f3n de uni\u00f3n cada vez que se requiera una nueva conexi\u00f3n.<\/p>\n

Tener las claves preprogramadas reduce el tiempo de las conexiones, ya que cualquier solicitud de uni\u00f3n es necesaria cuando se conecta al servidor. Sin embargo, el m\u00e9todo no puede repetir las claves y debe asegurarse de que son \u00fanicas. Aunque las claves pueden ser f\u00e1cilmente descubiertas incluso antes de que se establezca la conexi\u00f3n.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n

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\u00bfC\u00f3mo programarlo?<\/h2>\n<\/div>\n
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Para probar la LoRaWAN trabajaremos con\u00a0The Things Network<\/b>, as\u00ed que usaremos una de sus\u00a0puertas de enlace<\/b>\u00a0para hacer la conexi\u00f3n. Aseg\u00farate de tener una cuenta y de haber establecido la configuraci\u00f3n previa de la aplicaci\u00f3n y la puerta de enlace. Por aplicaciones, nos referimos a lo que sea que sus dispositivos se comunican en Internet.<\/p>\n

En este ejemplo b\u00e1sico enviaremos al servidor algunos datos cada 60 segundos a trav\u00e9s de nuestra gateway. Te ayudar\u00e1 a conocer la comunicaci\u00f3n LoRaWAN y ver c\u00f3mo funcionan las conexiones.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n

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En primer lugar, debes descargar e instalar\u00a0Arduino IDE<\/b>\u00a0en tu\u00a0Placas Industrial Shields<\/b>. Luego elige la placa M-Duino Family y el modelo con el que est\u00e1s trabajando. Usaremos una M-Duino LoRa 21+. Si no, por favor config\u00faralo antes de pasar al siguiente paso siguiendo nuestro tutorial.<\/p>\n

Despu\u00e9s de configurar todo lo anterior, abre los ejemplos de la librer\u00eda\u00a0MCCI LoRaWAN LMIC<\/b>\u00a0y elige el ttn-otaa o ttn-abp dependiendo de la activaci\u00f3n con la que desees trabajar.<\/p>\n

Ambas configuraciones tienen un c\u00f3digo similar pero con importantes diferencias. Aseg\u00farate de saber con cu\u00e1l vas a trabajar ya que se necesitan diferentes claves y ser\u00eda imposible trabajar de otra manera. Las diferencias aparecer\u00e1n en las primeras l\u00edneas del c\u00f3digo donde se declaran las definiciones.\u00a0Consulta las secciones del final<\/b>\u00a0para saber qu\u00e9 par\u00e1metros deben cambiarse para trabajar con\u00a0OTAA\u00a0<\/b>o\u00a0ABP<\/b>.<\/p>\n

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\"\"<\/p>\n

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En las siguientes l\u00edneas puedes ver c\u00f3mo establecer los datos que se enviar\u00e1n y el intervalo de tiempo en segundos en que el dispositivo enviar\u00e1 los paquetes. Por defecto, enviar\u00e1s la cadena “Hello, world!<\/strong><\/b>” cada minuto.<\/p>\n

Es importante ajustar correctamente los pines de Arduino. En tu controlador l\u00f3gico programable industrial Arduino usar\u00e1s el pin\u00a012\u00a0<\/strong><\/b>para el\u00a0Chip Select<\/strong><\/b>\u00a0y el pin\u00a013\u00a0<\/strong><\/b>para el\u00a0Reset<\/strong><\/b>. La librer\u00eda LoRa adaptada por Industrial Shields no utiliza los pines\u00a0RXTX\u00a0<\/strong><\/b>y\u00a0DIO\u00a0<\/strong><\/b>ya que las comprobaciones de recepci\u00f3n y transmisi\u00f3n se hacen internamente leyendo los registros de los pines y enviando los datos v\u00eda ModBus.<\/p>\n

(*<\/strong><\/b>En el caso de la\u00a0Familia Ardbox LoRa<\/strong><\/b>, utilizaremos el\u00a0pin 23<\/strong><\/b>\u00a0para el\u00a0Chip Select<\/strong><\/b>\u00a0y el\u00a0pin 3<\/strong><\/b>\u00a0para el\u00a0Reset<\/strong><\/b>).<\/p>\n

Configura estos par\u00e1metros como las siguientes l\u00edneas:<\/p>\n

static uint8_t mydata[] = “Hello, world!”;<\/p>\n

static osjob_t sendjob;<\/p>\n

\/\/ Schedule TX every this many seconds (might become longer due to duty<\/p>\n

\/\/ cycle limitations).<\/p>\n

const unsigned TX_INTERVAL = 60;<\/p>\n

\/\/ Pin mapping<\/p>\n

const lmic_pinmap lmic_pins = {<\/p>\n

.nss = 12,<\/p>\n

.rxtx = LMIC_UNUSED_PIN,<\/p>\n

.rst = 13,<\/p>\n

.dio = {LMIC_UNUSED_PIN, LMIC_UNUSED_PIN, LMIC_UNUSED_PIN},<\/p>\n

};<\/p>\n

En ambos ejemplos, la funci\u00f3n de vac\u00edo\u00a0onEvent(ev_t ev)<\/strong><\/b>\u00a0puede ser llamada para\u00a0debug\u00a0<\/strong><\/b>si se desea. Sin embargo, en este ejemplo no utilizaremos esta funci\u00f3n. Para m\u00e1s detalles comprueba la biblioteca readme.<\/p>\n

La funci\u00f3n\u00a0do_send(osjob_t* j)<\/strong><\/b>\u00a0ser\u00e1 la que se utilice para transmitir los datos a la pasarela utilizada. Tambi\u00e9n imprimir\u00e1 “Paquete en cola” como indicador.<\/p>\n

void do_send(osjob_t* j){<\/p>\n

\/\/ Check if there is not a current TX\/RX job running<\/p>\n

if (LMIC.opmode & OP_TXRXPEND) {<\/p>\n

Serial.println(F(“OP_TXRXPEND, not sending”));<\/p>\n

} else {<\/p>\n

\/\/ Prepare upstream data transmission at the next possible time.<\/p>\n

LMIC_setTxData2(1, mydata, sizeof(mydata)-1, 0);<\/p>\n

Serial.println(F(“Packet queued”));<\/p>\n

}<\/p>\n

\/\/ Next TX is scheduled after TX_COMPLETE event.<\/p>\n

}<\/p>\n

En la funci\u00f3n de configuraci\u00f3n, inicializaremos el serial para poder imprimir mensajes en el\u00a0Monitor Serial<\/strong><\/b>\u00a0y todas las configuraciones para la comunicaci\u00f3n LoRa. Por defecto, s\u00f3lo se utilizan tres canales base de la especificaci\u00f3n\u00a0LoRaWAN<\/strong><\/b>, que hab\u00edan sido configurados por The Things Network. Si s\u00f3lo se trabaja con un dispositivo LoRa, la configuraci\u00f3n por defecto no puede ser cambiada, sin embargo se recomienda a\u00f1adir m\u00e1s canales ya que la red funcionar\u00e1 mejor. Para a\u00f1adirlos, incorpora las siguientes l\u00edneas (esto est\u00e1 configurado para los est\u00e1ndares europeos, mira la especificaci\u00f3n de la biblioteca para otras regiones)::<\/p>\n

#if defined(CFG_eu868)<\/p>\n

LMIC_setupChannel(0, 868100000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7), BAND_CENTI); \/\/ g-band<\/p>\n

LMIC_setupChannel(1, 868300000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7B), BAND_CENTI); \/\/ g-band<\/p>\n

LMIC_setupChannel(2, 868500000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7), BAND_CENTI); \/\/ g-band<\/p>\n

LMIC_setupChannel(3, 867100000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7), BAND_CENTI); \/\/ g-band<\/p>\n

LMIC_setupChannel(4, 867300000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7), BAND_CENTI); \/\/ g-band<\/p>\n

LMIC_setupChannel(5, 867500000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7), BAND_CENTI); \/\/ g-band<\/p>\n

LMIC_setupChannel(6, 867700000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7), BAND_CENTI); \/\/ g-band<\/p>\n

LMIC_setupChannel(7, 867900000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7), BAND_CENTI); \/\/ g-band<\/p>\n

LMIC_setupChannel(8, 868800000, DR_RANGE_MAP(DR_FSK, DR_FSK), BAND_MILLI); \/\/ g2-band<\/p>\n

#else<\/p>\n

# error Region not supported<\/p>\n

#endif<\/p>\n

Finalmente, el\u00a0os_runloop_once()\u00a0<\/em><\/strong><\/b>debe ser llamado en la funci\u00f3n\u00a0loop()<\/em>\u00a0para comprobar y actualizar constantemente la comunicaci\u00f3n LoRaWAN. Otras opciones de depuraci\u00f3n como el parpadeo de los LEDs pueden ser implementadas para una opci\u00f3n de depuraci\u00f3n m\u00e1s visual.<\/p>\n

void loop() { unsigned long now; now = millis(); if ((now & 512) != 0) digitalWrite(13, HIGH); else digitalWrite(13, LOW); os_runloop_once(); }<\/p>\n

OTTA example<\/h4>\n

Si trabajas con el ejemplo de OTAA, hay que pasar las claves de\u00a0AppEui<\/strong><\/b>,\u00a0DevEui\u00a0<\/strong><\/b>y\u00a0AppKey<\/strong><\/b>. Esos par\u00e1metros son privados y deben obtenerse a trav\u00e9s de la cuenta personal de The Things Network. Recuerda que\u00a0AppEui\u00a0<\/strong><\/b>y\u00a0DevEui\u00a0<\/strong><\/b>deben ser pasadas en formato little-endian (primero el byte menos significativo) mientras que la AppKey debe ser pasada en formato big-endian. Ponlos en las siguientes l\u00edneas reemplazando el texto\u00a0FILLME<\/strong><\/b>:<\/p>\n

static const u1_t PROGMEM APPEUI[8]={ FILLMEIN }; static const u1_t PROGMEM DEVEUI[8]={ FILLMEIN }; static const u1_t PROGMEM APPKEY[16] = { FILLMEIN };<\/p>\n

 <\/p>\n<\/div>\n

\"\"<\/p>\n<\/div>\n

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Ejemplo ABP<\/h4>\n

Si trabajas con el ejemplo de ABP, hay que pasar las claves de DevAddr, NetwKey y AppKey. Esos par\u00e1metros son privados y deben ser obtenidos a trav\u00e9s de la cuenta personal de The Things Network. Recuerda que NetKey y AppKey deben pasarse en formato big-endian. Ponlos en las siguientes l\u00edneas reemplazando el texto FILLME:<\/p>\n

static const PROGMEM u1_t NWKSKEY[16] = { FILLMEIN };<\/div>\n
static const u1_t PROGMEM APPSKEY[16] = { FILLMEIN };<\/div>\n
static const u4_t DEVADDR = FILLMEIN ;<\/div>\n
<\/div>\n<\/div>\n
\n

Verificaci\u00f3n<\/h2>\n<\/div>\n
\n

Para saber si la conexi\u00f3n ha ido bien, entra en The Things Network y comprueba si alg\u00fan mensaje ha pasado por la puerta de enlace y ha llegado al servidor.
\nAseg\u00farate de que la trama est\u00e1 puesta a 0 ya que, si no, podr\u00eda provocar un error.<\/p>\n<\/div>\n

\n

 <\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n<\/div>\n

Cont\u00e1ctanos<\/p>\n

\"\"<\/a>\"\"<\/a>\"\"<\/a>\"\"<\/a>\"\"<\/a>\"\"<\/a><\/p>\n

ventas@logicbus.com<\/a>\u00a0 \u00a0 \u00a0 |\u00a0 \u00a0 \u00a0\u00a0soporte@logicbus.com<\/a>\u00a0 \u00a0 \u00a0 |\u00a0 \u00a0 \u00a0\u00a055-5431-67-18<\/a>\u00a0 \u00a0 |\u00a0 \u00a0 \u00a0\u00a0 Iniciar conversaci\u00f3n<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Utilizar un PLC Arduino para trabajar con la comunicaci\u00f3n LoRaWAN Introduction LoRaWAN\u00a0es una especificaci\u00f3n de red inal\u00e1mbrica a largo plazo y de baja potencia, (LPWAN), basada en la modulaci\u00f3n\u00a0LoRa\u00a0que puede lograr comunicaciones de hasta 20 Km. en condiciones favorables. 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