En el quinto de esta serie de artículos sobre KNX IoT, Bruno Johnson y Wouter van der Beek explican el papel que tiene el router KNX IoT.
A lo largo de los últimos años, la transformación digital viene siendo uno de los principales temas estratégicos en las agendas de las reuniones de los consejos de administración de las empresas. La oportunidad de desarrollar servicios digitales a partir de aplicaciones basadas en la nube requiere conexiones de red basadas en el protocolo de Internet (IPv6) a dispositivos periféricos que son la interfaz del cliente. Empresas de todo tipo y tamaño involucradas en la automatización de edificios comerciales han estado pidiendo soluciones IoT inalámbricas para hacer que eso fuera una realidad, y KNX Association ha respondido lanzando la API KNX IoT Point (KNX IoT).
¿Qué función tiene el router KNX IoT?
Una primera cuestión es que hay diferentes transportes implicados en un sistema KNX, a saber, KNX TP (Par trenzado), KNXnet/IP (IPv4), KNX RF (Radiofrecuencia) y KNX IoT (IPv6). El router KNX IoT realiza la conexión entre KNX IoT y otros transportes KNX.
La segunda cuestión es que, aunque el subsistema KNX IoT es semánticamente equivalente a los sistemas KNX existentes, es necesario convertir la comunicación en tiempo de ejecución. Esto incluye el empleo de KNX Secure y los mecanismos de seguridad de KNX IoT. El router KNX IoT se encarga de estas dos funciones, se conecta a la red troncal IPv4 existente y gestiona los mecanismos en tiempo de ejecución para lograr una interoperabilidad fluida
Red troncal IPv4
Una red troncal es una parte de una red que interconecta zonas que contienen áreas (o subredes) de dispositivos. La red troncal en ETS es la red troncal IPv4. Mediante el uso de la red troncal IPv4, los instaladores pueden combinar productos de cientos de fabricantes distintos ofreciendo una compatibilidad garantizada. Por tanto, para ser compatibles con las instalaciones existentes, los dispositivos KNX IoT cuentan con sus propias subredes y se conectan a la red troncal IPv4. El router KNX IoT es el dispositivo que conecta la subred KNX IoT con otros medios de transporte KNX del sistema, como KNX TP. En la siguiente ilustración se muestra un ejemplo de utilización de IPv4 como red troncal:
Si una instalación KNX incluye KNX IoT, la red troncal IPv4 también puede utilizarse para transportar el mensaje KNX IoT IPv6. Esto es posible porque la red puede transportar IPv4 e IPv6 simultáneamente.
Router KNX IoT
Los routers KNX son elementos del sistema que convierten los mensajes KNX entre medios KNX. El router KNX IoT lo hace entre KNXnet/IP y KNX IoT. La ventaja de este sistema es que utiliza las especificaciones KNX existentes y los dispositivos existentes en el lado KNXnet/IP. Por tanto, el router KNX IoT sólo tiene que incluir la especificación acerca de cómo convertir pasar de KNXnet/IP a KNX IoT. Aunque el router KNX IoT es un dispositivo, su función principal es convertir los mensajes entrantes de KNXnet/IP a KNX IoT y los mensajes entrantes de KNX IoT a KNXnet/IP. Esto se representa en la siguiente figura:
Es necesario contar con información adicional para poder convertir los datos del lado red/IP, ya que el lado red/IP sólo recibe bits conocidos, sin contexto. Esto se soluciona suministrando más información por parte del Cliente de Gestión (MaC) al router KNX IoT. Hay una nueva tabla que contiene la siguiente información (por entrada):
- Dirección del grupo (en forma de lista).
- Tipo de datos, el número mayor tal y como se define en los tipos de puntos de datos, por ejemplo, especificando si es booleano, entero, flotante, etc.
- Seguridad para el mensaje de grupo para KNX Secure (por ejemplo, el lado KNXnet/IP).
- Indicación de si se aplica la autenticación.
- Indicación de si se aplica la confidencialidad.
La información adicional para escuchar la comunicación IPv4 se gestiona con un nuevo bloque funcional net/IP. El bloque funcional net/IP contiene los parámetros para:
- Determinar qué dirección multidifusión debe utilizarse.
- La clave de la red troncal IPv4.
- Tiempo de vida (TTL), es decir, cuántas rutas puede pasar un mensaje multidifusión hasta ser descartado.
- La tolerancia a la latencia de enrutamiento IPv4.
- La fracción de latencia de sincronización IPv4. Esta información significa que un cliente dispone de toda la información necesaria para enviar y recibir mensajes en modo S de net/IP.
La seguridad y el envío en el lado KNX IoT se gestionan a través de las tablas KNX IoT existentes, como se indica a continuación:
- La tabla Auth/at para registrar las claves de grupo.
- La tabla de destinatarios, por ejemplo, da a concoer qué información utilizar para la comunicación saliente hacia el lado de KNX IoT.
- La tabla de editores, por ejemplo, da a conocer qué información se debe utilizar para escuchar la comunicación KNX IoT entrante.
- La tabla de objetos de grupo indica qué grupos se utilizan para enviar y recibir.
Resumen
La tabla de objetos de grupo, que indica qué grupos se utilizan para enviar y recibir. De hecho, un router KNX IoT puede funcionar con los routers net/IP existentes, ya que especifica los parámetros de configuración adicionales a través de KNX IoT. Esto significa que una instalación heterogénea puede funcionar simultáneamente sobre la misma red (IT), ya sea cableada (Ethernet/PoE) o inalámbrica (Hilo / Wi-Fi / celular), así como sobre los medios de transporte KNX existentes. También significa que las herramientas KNX, como ETS 6, pueden configurar toda la infraestructura KNX para interoperar, independientemente del medio de transporte.
Bruno Johnson y Wouter van der Beek son el director general y el director de operaciones, respectivamente, de Cascoda Limited. Cascoda es una empresa de comunicaciones que fabrica radios y módulos semiconductores de IoT seguros y lidera el desarrollo de los estándares de comunicaciones IoT seguras para edificios y ciudades inteligentes. Sus productos resuelven los problemas de alcance, fiabilidad, seguridad, potencia y escalabilidad del IoT industrial y comercial mediante innovaciones patentadas y la aplicación de los últimos estándares más seguros, todo ello integrado en económicos módulos IoT de consumo ultrabajo.
