{"id":804,"date":"2020-06-09T00:33:00","date_gmt":"2020-06-09T05:33:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.datazucar.cu\/?p=804"},"modified":"2020-06-09T23:24:38","modified_gmt":"2020-06-10T04:24:38","slug":"gestion-de-la-comunicacion-a-traves-de-los-estandares-de-m2m-en-la-agricultura-de-precision","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.datazucar.cu\/?p=804","title":{"rendered":"Gesti\u00f3n de la comunicaci\u00f3n a trav\u00e9s de los estandares de M2M en la agricultura de precisi\u00f3n."},"content":{"rendered":"\n

Resumen: <\/strong>Las comunicaciones entre m\u00e1quinas pueden llegar a tener en el mundo una transcendencia ilimitada, existen m\u00faltiples \u00e1reas donde \u00e9stas podr\u00edan aportar grandes beneficios, proporcionando nuevos servicios y mejorando la calidad de los ya existentes. Hoy en d\u00eda hay sectores donde se utiliza facilitando una amplia gama de dispositivos, agilizando operaciones y ahorrando costos de operaci\u00f3n y despliegue. Las soluciones de conectividad M2M se refieren a los sistemas de comunicaci\u00f3n autom\u00e1tica y bidireccional establecidos entre dos o m\u00e1s dispositivos remotos es decir ocurre entre diferentes dispositivos, tales como, ordenadores, procesadores embebidos, sensores inteligentes e incluso entre maquinarias m\u00e1s grandes y complejas relacionadas con la industria.<\/p>\n\n\n\n

Muchas \u00e1reas de la econom\u00eda en Cuba incluida la agroindustria azucarera y en especial el cultivo de la ca\u00f1a utilizando agricultura de precisi\u00f3n implementan de alguna manera la comunicaci\u00f3n M2M, lo cual ha ocurrido por un proceso natural del desarrollo de las comunicaciones, sin tenerse en cuenta la estandarizaci\u00f3n y la utilizaci\u00f3n de protocolos adecuados seleccionados previamente para cada caso espec\u00edfico, obvi\u00e1ndose  la comparaci\u00f3n entre los est\u00e1ndares existentes y la selecci\u00f3n del m\u00e1s adecuado para cada soluci\u00f3n.  <\/p>\n\n\n\n

En el presente art\u00edculo se citan los est\u00e1ndares existentes para la gesti\u00f3n de la comunicaci\u00f3n M2M, una comparaci\u00f3n de estos est\u00e1ndares o protocolos y la selecci\u00f3n que se considera m\u00e1s adecuada a utilizar para la implementaci\u00f3n de la soluci\u00f3n inform\u00e1tica que abarca la tem\u00e1tica del control de las labores agr\u00edcolas utilizando la agricultura de precisi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Palabras clave: M2M, sensores, comunicaci\u00f3n, protocolos, agricultura de precisi\u00f3n.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Abstract:<\/strong> Communications between machines can have unlimited transcendence in the world, there are multiple areas where they could bring great benefits, providing new services and improving the quality of existing ones. Nowadays there are sectors where it is used facilitating a wide range of devices, streamlining operations and saving costs of operation and deployment. The M2M connectivity solutions refer to the automatic and bidirectional communication systems established between two or more remote devices ie it happens between different devices, such as computers, embedded processors, intelligent sensors and even between larger and complex machines related to the industry.<\/p>\n\n\n\n

Many areas of the economy in Cuba, including the sugar agroindustry and in particular the cultivation of cane using precision agriculture, somehow implement M2M communication, which has occurred through a natural process of the development of communications, without taking into account the Standardization and the use of suitable protocols previously selected for each specific case, obviating the comparison between the existing standards and the selection of the most suitable for each solution.<\/p>\n\n\n\n

The present article cites the existing standards for the management of M2M communication, a comparison of these standards or protocols and the selection that is considered more appropriate to use for the implementation of the IT solution covering the subject of work control Using precision agriculture.<\/p>\n\n\n\n

Keywords: M2M, sensors, communication, protocols, precision agriculture<\/strong><\/p>\n\n\n\n

  1. Introducci\u00f3n <\/strong> <\/strong><\/li><\/ol>\n\n\n\n

    Las mejoras de las tecnolog\u00edas han tenido un importante impacto en Internet, as\u00ed como en el n\u00famero de usuarios. Este crecimiento sigue en aumento y se estima que en 2020 se alcancen 50 billones de dispositivos conectados a Internet, este impulso es en parte gracias a la interconexi\u00f3n de las \u201cm\u00e1quinas\u201d entre ellas y con Internet, \u00e9ste concepto es denominado M2M. La conexi\u00f3n entre dispositivos ofrece la posibilidad de mejorar los servicios dados a los usuarios y crear nuevos. Existen importantes alicientes en la evoluci\u00f3n de M2M, sobre todo guiada por la gran cantidad de posibilidades ofrecidas y los beneficios que conllevan, sin embargo, la falta de estandarizaci\u00f3n y horizontalidad se presentan como un problema para el crecimiento e implantaci\u00f3n de M2M debido a la gran variedad de \u201cmaquinas\u201d conectadas.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Las comunicaciones m\u00e1quina a m\u00e1quina o \u201cMachine to Machine Communications\u201d (M2M) se basan en sistemas inform\u00e1ticos que hacen posible el intercambio de datos entre m\u00e1quinas remotas con el fin de controlar y supervisar procesos automatizados. Independientemente del tipo de m\u00e1quina o del tipo de datos, la informaci\u00f3n fluye generalmente de la misma forma, desde una m\u00e1quina a trav\u00e9s de la red y conducida por una puerta de enlace o pasarela (gateway) a un sistema donde es procesada.<\/p>\n\n\n\n

    Las comunicaciones m\u00e1quina a m\u00e1quina (M2M) se refieren a tecnolog\u00edas que permiten a los sistemas inal\u00e1mbricos o no) comunicarse con otros dispositivos de las mismas caracter\u00edsticas. Se basan en la utilizaci\u00f3n de dispositivos (como un sensor) capaces de capturar un evento (como podr\u00eda ser la temperatura), cuyos datos se transmitir\u00e1n a trav\u00e9s de la red hasta una aplicaci\u00f3n de software d\u00f3nde ser\u00e1n analizados traduciendo el evento registrado en informaci\u00f3n significativa.<\/p>\n\n\n\n

    Actualmente, las comunicaciones M2M se han transformado en un sistema de redes capaz de transmitir los datos a todo tipo de dispositivos, desde un ordenador personal a un electrodom\u00e9stico. Los sistemas M2M est\u00e1n presentes en muchas de las aplicaciones o servicios que utiliza el usuario en su vida diaria, pero tambi\u00e9n forman parte de procesos industriales m\u00e1s espec\u00edficos, como el utilizado por ejemplo para disponer de informaci\u00f3n en tiempo real acerca de la cantidad de productos disponibles en un almac\u00e9n para as\u00ed poder ajustar su distribuci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

    La transferencia de datos puede darse en dos sentidos:<\/p>\n\n\n\n

    \u2022 Uplink para recoger informaci\u00f3n del proceso.<\/p>\n\n\n\n

    \u2022 Downlink para el env\u00edo de instrucciones o actualizaciones de software, o para controlar remotamente los equipos.<\/p>\n\n\n\n

    \"\"<\/figure>\n\n\n\n

    Caracter\u00edsticas de los dispositivos M2M (Mart\u00ednez, 2016)<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Los end-devices o dispositivos conectados Machine to Machine generalmente son aparatos o maquinaria ya existente y que cumple con una funci\u00f3n productiva determinada, pero que han sido modificados para que los sensores puedan recibir, generar y transmitir informaci\u00f3n clave del aparato. Por eso, presentan una serie de caracter\u00edsticas concretas:<\/p>\n\n\n\n

    • Su funcionalidad es limitada<\/strong>: dado que no son aparatos creados espec\u00edficamente para una conectividad M2M, es posible que muchos de ellos tengan baja capacidad de procesamiento.<\/li>
    • Bajo consumo<\/strong>: muchos de los dispositivos se encuentran en el exterior, con lo que no est\u00e1n conectados a la red el\u00e9ctrica. Ese hecho hace que su consumo sea mucho m\u00e1s bajo de lo normal, al disponer de bater\u00edas que regulan su funcionamiento.<\/li>
    • Embebidos<\/strong>: algunos de los dispositivos presentan dificultades a la hora de hacer cambios o alteraciones en el sistema sin que eso tenga un impacto sobre el mismo.<\/li>
    • Ciclo de vida<\/strong>: resulta muy importante tratar de prolongar la vida \u00fatil de los dispositivos y maquinarias lo m\u00e1ximo posible, a ser posible varias decenas de a\u00f1os.<\/li><\/ul>\n\n\n\n

      La expansi\u00f3n de las redes inal\u00e1mbricas a lo largo de todo el mundo ha hecho prosperar el desarrollo de este tipo de comunicaciones, que favorecen el ahorro en tiempo y energ\u00eda en las transmisiones de informaci\u00f3n entre m\u00e1quinas. Adem\u00e1s, las comunicaciones m\u00e1quina a m\u00e1quina han abierto un amplio abanico de oportunidades de negocio. Las aplicaciones M2M existen en una serie de segmentos de la industria y son muy diversas. Los dominios t\u00edpicos de aplicaci\u00f3n son la automatizaci\u00f3n industrial, el transporte y log\u00edstica, la gesti\u00f3n de activos y el cuidado de la salud.<\/p>\n\n\n\n

      Una aplicaci\u00f3n M2M se caracteriza por tres elementos fundamentales: el punto final de datos (Data End Point), la red de comunicaciones, y el punto de integraci\u00f3n de datos (Data Integration Point).<\/p>\n\n\n\n

      En t\u00e9rminos generales, un punto final de datos (DEP) hace referencia a un sistema de microprocesadores compactos conectado por uno de sus extremos a un proceso o subsistema de nivel superior a trav\u00e9s de interfaces especiales. El otro extremo est\u00e1 conectado a una red de comunicaci\u00f3n. En la mayor\u00eda de las aplicaciones M2M existen varios DEP, sin embargo, una aplicaci\u00f3n t\u00edpica de M2M suele tener \u00fanicamente un punto de integraci\u00f3n de datos (DIP) como puede ser un servidor de Internet o un software determinado.<\/p>\n\n\n\n

      La red de comunicaciones en una aplicaci\u00f3n M2M es el elemento de conexi\u00f3n entre un componente DEP y un componente DIP (Walter, 2007).<\/p>\n\n\n\n

      Existen cuatro etapas fundamentales que son comunes a todas las aplicaciones M2M:<\/p>\n\n\n\n

      • Recogida de datos.<\/li>
      • Transmisi\u00f3n de los datos a trav\u00e9s de una red de comunicaci\u00f3n.<\/li>
      • Evaluaci\u00f3n de los datos.<\/li>
      • Respuesta del sistema.<\/li><\/ul>\n\n\n\n


        El proceso de comunicaci\u00f3n M2M se inicia con la toma de datos por parte de una m\u00e1quina para despu\u00e9s proceder a su an\u00e1lisis y env\u00edo a trav\u00e9s de la red hacia el punto de integraci\u00f3n de datos (DIP) y continuar con la evaluaci\u00f3n de los mismos. La inteligencia de una m\u00e1quina puede estar basada simplemente en un sensor de temperatura, por ejemplo. El objetivo del hardware M2M es \u201cconectar la inteligencia de la m\u00e1quina con la red de comunicaciones\u201d.<\/p>\n\n\n\n

        Existen varias opciones para el transporte de datos desde el equipo remoto al centro de operaciones de red, seg\u00fan el tipo de dispositivo que se emplee. Se puede utilizar desde una conexi\u00f3n por cable, como el ADSL o RDSI, hasta una conexi\u00f3n inal\u00e1mbrica, WIFI, GPRS o 3G. Sin embargo, las redes GSM (GPRS, HSDP o 3G) son las preferidas para dotar de conectividad a los sistemas M2M. Esto es debido a que este tipo de redes proporciona una mayor flexibilidad en la ubicaci\u00f3n, independientemente de la posici\u00f3n geogr\u00e1fica de los dispositivos, y adem\u00e1s debido a la utilizaci\u00f3n de mensajes cortos SMS en la comunicaci\u00f3n, el uso de este tipo de redes supone un coste menor. Para ello, los sistemas necesitan disponer de una tarjeta SIM para la transmisi\u00f3n de datos, una SIM electr\u00f3nica. Se trata de una SIM en forma de chip en un encapsulado SMD miniatura que se puede poner externo al m\u00f3dulo GSM o dentro del mismo, pero para ello el m\u00f3dulo debe estar preparado para integrar internamente el chip-SIM (Santos, 2010).<\/p>\n\n\n\n

        La conexi\u00f3n a la red m\u00f3vil o por sat\u00e9lite normalmente requiere el uso de una pasarela. Esta pasarela o puerta de enlace recibe los datos de la red de comunicaci\u00f3n inal\u00e1mbrica y los convierte de forma que puedan ser enviados al centro de operaci\u00f3n de red, normalmente a trav\u00e9s de Internet. Aspectos relativos a la seguridad de los datos tales como la autenticaci\u00f3n y el control de acceso pueden ser administrados por la puerta de enlace o gateway y por el software de la aplicaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

        En la actualidad hay una gran demanda de productos electr\u00f3nicos de consumo que disponen de conectividad, como netbooks, tabletas o lectores electr\u00f3nicos. Entre las aplicaciones de las comunicaciones M2M en el sector industrial se encuentran la monitorizaci\u00f3n de equipos, gesti\u00f3n de flotas, optimizaci\u00f3n de la cadena de suministro, etc. Se prev\u00e9 que en un futuro las redes de telefon\u00eda m\u00f3vil pondr\u00e1n en contacto a m\u00e1s m\u00e1quinas que personas.<\/p>\n\n\n\n

        Arquitecturas M2M<\/strong><\/p>\n\n\n\n

        La mayor\u00eda de los sistemas de comunicaci\u00f3n M2M utilizan dispositivos m\u00f3viles por lo que se suelen emplear los servicios de los operadores m\u00f3viles para la transmisi\u00f3n de datos e instrucciones. Como se ha indicado
        anteriormente, esto es debido principalmente al bajo coste de este tipo de servicios y a su gran disponibilidad geogr\u00e1fica, debido a la amplia cobertura que ofrecen. Otro de los factores determinantes es el bajo coste de los equipos de comunicaci\u00f3n, debido a la estandarizaci\u00f3n de los servicios (m\u00f3dems GSM\/GPRS).<\/p>\n\n\n\n

        Los elementos b\u00e1sicos que aparecen en todos los entornos M2M son los siguientes:<\/p>\n\n\n\n

        • Sistema que se desea gestionar: Pueden ser mecanismos de alarma, sistemas de control de gasto energ\u00e9tico, dispositivos informativos, estaciones meteorol\u00f3gicas, m\u00e1quinas de autoservicio, ascensores, etc.<\/li>
        • Dispositivo M2M: terminal conectado al sistema que proporciona comunicaci\u00f3n con el servidor y se encarga de la interacci\u00f3n con los elementos a monitorizar. Habitualmente, el dispositivo M2M tambi\u00e9n dispone de capacidad de procesado. Por una parte, implementa el protocolo para poder comunicarse con la m\u00e1quina o el sistema a gestionar y por otra parte implementa el protocolo de comunicaci\u00f3n para la transmisi\u00f3n de datos.<\/li>
        • Servidor: Ordenador que se encarga de la gesti\u00f3n del env\u00edo y recepci\u00f3n de informaci\u00f3n de los sistemas.<\/li>
        • Red de comunicaci\u00f3n: se encarga de la transmisi\u00f3n de los datos, puede ser principalmente de dos tipos, a trav\u00e9s de cable: Ethernet, RDSI, ADSL, etc. o a trav\u00e9s de redes inal\u00e1mbricas: Wifi, GSM\/UMTS\/HSDPA, Bluetooth, RFID, Zigbee, etc.<\/li>
        • Aplicaciones que se encargan de recopilar, almacenar y analizar la informaci\u00f3n recogida por los dispositivos y de tomar las decisiones de acci\u00f3n necesarias.<\/li><\/ul>\n\n\n\n
          \"\"
          Figura 2. Entorno M2M


          <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

          Mientras que el nivel b\u00e1sico de transporte de datos se encuentra estandarizado (normalmente GPRS), esto no ocurre en los niveles superiores en los que cada integrador emplea protocolos y sistemas propietarios para los diferentes prop\u00f3sitos como la garant\u00eda de entrega de mensajes o los procesos de autenticaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

          Este modelo de arquitectura M2M permite el diagn\u00f3stico remoto y la monitorizaci\u00f3n con el fin de regular los procesos de producci\u00f3n, el estado de activos, el comportamiento de los sistemas, su grado de utilizaci\u00f3n o los posibles problemas de funcionamiento que pueda presentar (Talavera, 2008).<\/p>\n\n\n\n

          Gesti\u00f3n actual de la tecnolog\u00eda M2M<\/strong><\/p>\n\n\n\n

          Se han desarrollado varias v\u00edas para gestionar de forma integrada las comunicaciones M2M:<\/p>\n\n\n\n

          • Gesti\u00f3n de dispositivos de la alianza abierta de m\u00f3viles (OMA-DM: Open Mobile Alliance-Device Management). Protocolo desarrollado por Open Mobile Alliance dise\u00f1ado para la gesti\u00f3n de peque\u00f1os dispositivos como tel\u00e9fonos m\u00f3viles, PDAs y tablets. Utiliza XML para el intercambio de datos entre servidor y cliente. Es un protocolo basado en request-response con autenticaci\u00f3n y desaf\u00edo.<\/li><\/ul>\n\n\n\n
            • El Reporte T\u00e9cnico 069 (TR-069). Tambi\u00e9n conocido como CWMP (CPE WAN Management Protocol), desarrollado por Broadband Forum. Es una pila de protocolos basada en RPC (Remote Procedure Call) que act\u00faa como una capa de abstracci\u00f3n para el control y mantenimiento de dispositivos remotos.<\/li><\/ul>\n\n\n\n
              • SNMP (Simple Network Management Protocol). Protocolo a nivel de aplicaci\u00f3n, seg\u00fan el modelo OSI, que permite el intercambio de informaci\u00f3n de administraci\u00f3n entre dispositivos de red.<\/li><\/ul>\n\n\n\n
                • Soluciones propietarias.<\/li><\/ul>\n\n\n\n

                  El protocolo OMA-DM es ampliamente utilizado, estando su modelo de informaci\u00f3n basado en objetos gestionables, definido tanto por OMA como por otras organizaciones desarrolladoras de est\u00e1ndares (Standards Developing Organization), como el Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI: European Telecommunications Standards Institute), el Proyecto Asociaci\u00f3n de Tercera Generaci\u00f3n (3GPP: 3rd. Generation Partnership Project) y el f\u00f3rum de Interoperatividad mundial para el acceso microondas (WiMAX: Worldwide Interoperability for Microwave Access) (NEWBERRY, 2012). El despliegue del protocolo OMA-DM es tal que comercialmente ha logrado gestionar 1,4 billones de dispositivos con su objeto actualizaci\u00f3n de firmware. La compa\u00f1\u00eda de telecomunicaciones Sprint en sus aplicaciones M2M utiliza OMA-DM , Microsoft utiliza este protocolo para la gesti\u00f3n de sus dispositivos m\u00f3viles, Telit aboga por el uso de OMA-DM en sus productos, principalmente para la actualizaci\u00f3n del firmware de los dispositivos M2M.
                  La plataforma de Sierra Wireless The AirVantage\u2122 M2M Cloud, dise\u00f1ada para los servicios de M2M en la nube, incluye la gesti\u00f3n de dispositivos y aplicaciones M2M utilizando OMA-DM (Wireless, 2013). Alcatel-Lucent tambi\u00e9n utiliza este protocolo en la gesti\u00f3n de sus servicios y dispositivosM2M. El protocolo TR-069 ha sido adoptado por varias organizaciones desarrolladoras de est\u00e1ndares como ETSI, 3GPP, Wimax F\u00f3rum y el Instituto de Ingenieros El\u00e9ctricos y Electr\u00f3nicos (IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers). Seg\u00fan un reporte de la consultora Ovum, en el 2013 cerca de 150 millones de dispositivos se gestionaban con este protocolo, la mayor\u00eda en aplicaciones del hogar. (MERSH, 2013)<\/p>\n\n\n\n

                  Las principales empresas que utilizan TR-069 para la gesti\u00f3n M2M son: Broadcom, Cisco, DLink, Huawei, Lantiq y Vodafone.
                  Adem\u00e1s, existen plataformas como FLEXify de elekom Austria y Ubicore de Suecia que emplean para
                  la gesti\u00f3n de la comunicaci\u00f3n M2M tanto OMA-DM como TR-069.<\/p>\n\n\n\n

                  Las soluciones propietarias de gesti\u00f3n M2M son las m\u00e1s extendidas hoy en d\u00eda, por ejemplo, la plataforma de gesti\u00f3n M2M Smart m2m Solution de Movistar, que posee interfaz de programaci\u00f3n de aplicaciones (APIS) e interfaz Web, es muy utilizada actualmente, principalmente en Espa\u00f1a y en algunos pa\u00edses latinoamericanos como M\u00e9xico, Chile, Argentina y Brasil (Telef\u00f3nica, 2014). Otra soluci\u00f3n propietaria es HP M2M solution que es la plataforma de servicios y de gesti\u00f3n M2M de Hewlett-Packard (Company, 2009).<\/p>\n\n\n\n

                  Existe otra soluci\u00f3n importante de la compa\u00f1\u00eda Oracle conocida como From the Device to the Data Center, basada principalmente en el lenguaje Java, que se encuentra embebido en los algunos dispositivos M2M.<\/p>\n\n\n\n

                  Los protocolos de gesti\u00f3n, mencionados anteriormente, surgieron para la gesti\u00f3n de otras tecnolog\u00edas y fueron adoptados para la comunicaci\u00f3n M2M. Recientemente surgi\u00f3 el primer protocolo puro dise\u00f1ado para esta tecnolog\u00eda, llamado protocolo ligero M2M (LWM2M: Lightweight Machine to Machine) y es definido por OMA.
                  La existencia de varios protocolos de gesti\u00f3n usados por M2M y el hecho de que la mayor\u00eda de las soluciones de gesti\u00f3n de la tecnolog\u00eda M2M, sean propietarias y de alto costo, ponen de manifiesto la necesidad de seleccionar y analizar una propuesta para su gesti\u00f3n, basada en protocolos estandarizados, que sean de bajo costo y compatibles con las caracter\u00edsticas de esta tecnolog\u00eda (Calder\u00f3n, 2015) .<\/p>\n\n\n\n

                  2. Comparaci\u00f3n de los protocolos de gesti\u00f3n de la comunicaci\u00f3n M2M<\/strong><\/p>\n\n\n\n

                  Para seleccionar un protocolo de gesti\u00f3n de la comunicaci\u00f3n M2M a emplear para una funcionalidad especifica es necesario realizar una comparaci\u00f3n entre los existentes y precisar los aspectos seleccionados para ello: la complejidad de su modelo de informaci\u00f3n y comunicaci\u00f3n, el protocolo de transporte empleado, los tipos de dispositivos involucrados, la memoria que se consume en estos y la cantidad de bytes que utiliza en la cabecera del mensaje, en fin, elementos que ayudan a evaluar la eficiencia de los protocolos analizados (tabla 1).<\/p>\n\n\n\n

                  \"\"<\/figure>\n\n\n\n

                  A partir de la informaci\u00f3n recogida en la tabla se puede plantear que:<\/p>\n\n\n\n

                  • El modelo de informaci\u00f3n de TR-069 y de LWM2M poseen objetos sencillos lo cual facilita las operaciones de gesti\u00f3n, mientras que OMA-DM posee un \u00e1rbol de objetos gestionables complejo. El modelo de comunicaci\u00f3n del protocolo OMA-DM se basa en cuatro paquetes de mensajes complejos, mientras que TR-069 y LWM2M son m\u00e1s simples, pues poseen una etapa de registro y operaciones de gesti\u00f3n sobre el protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP: HyperText Transfer Protocol) y Protocolo de Aplicaci\u00f3n Restringida (CoAP: Constrained Application Protocol) respectivamente.<\/li>
                  • El tama\u00f1o de la cabecera del mensaje LWM2M posee 10 veces menos tama\u00f1o que OMA-DM y es comparable con la del protocolo TR-069, lo cual es importante en el escenario de miles de dispositivos de las aplicaciones M2M. La pila de protocolos de LWM2M necesita menos espacio en memoria (7,5 veces menos espacio que los dem\u00e1s protocolos), lo cual permite su uso en sensores y dispositivos M2M limitados en memoria, lo que a su vez disminuye su costo, influyendo as\u00ed sobre el gasto de capital.<\/li>
                  • En la actualidad, el protocolo OMA-DM es el protocolo preferido por las empresas para la gesti\u00f3n de dispositivos m\u00f3viles, tabletas y gateways M2M principalmente en aquellos con potencia y recursos
                    necesarios para ejecutar sus operaciones de gesti\u00f3n, por otra parte TR-069 fue dise\u00f1ado principalmente para redes cableadas, aunque esto no ha limitado su uso en aplicaciones inal\u00e1mbricas, siendo utilizado en gateways del hogar, dispositivos set-op box y dispositivos M2M con interfaz cableada. Con el desarrollo de los dispositivos LWM2M debe superara a los otros dos protocolos, ya que su desarrollo va encaminado a que se use no solo en dispositivos con grandes recursos, capacidad de procesamiento y memoria, sino tambi\u00e9n en aquellos dispositivos de bajas capacidades muy comunes en las aplicaciones M2M.<\/li><\/ul>\n\n\n\n

                    3. Selecci\u00f3n de est\u00e1ndares para proyecto \u201cAplusPrecisi\u00f3n.\u201d<\/strong><\/p>\n\n\n\n

                    Teniendo en cuenta la arquitectura general del sistema se describen los principales elementos que componen la plataforma integral aplicada a las labores agr\u00edcolas utilizando la agricultura de precisi\u00f3n (AplusPrecisi\u00f3n),<\/p>\n\n\n\n

                    A partir de la informaci\u00f3n recogida en la tabla se puede plantear que:<\/p>\n\n\n\n

                    • El modelo de informaci\u00f3n de TR-069 y de LWM2M poseen objetos sencillos lo cual facilita las operaciones de gesti\u00f3n, mientras que OMA-DM posee un \u00e1rbol de objetos gestionables complejo. El modelo de comunicaci\u00f3n del protocolo OMA-DM se basa en cuatro paquetes de mensajes complejos, mientras que TR-069 y LWM2M son m\u00e1s simples, pues poseen una etapa de registro y operaciones de gesti\u00f3n sobre el protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP: HyperText Transfer Protocol) y Protocolo de Aplicaci\u00f3n Restringida (CoAP: Constrained Application Protocol) respectivamente.<\/li>
                    • El tama\u00f1o de la cabecera del mensaje LWM2M posee 10 veces menos tama\u00f1o que OMA-DM y es comparable con la del protocolo TR-069, lo cual es importante en el escenario de miles de dispositivos de las aplicaciones M2M. La pila de protocolos de LWM2M necesita menos espacio en memoria (7,5 veces menos espacio que los dem\u00e1s protocolos), lo cual permite su uso en sensores y dispositivos M2M limitados en memoria, lo que a su vez disminuye su costo, influyendo as\u00ed sobre el gasto de capital.<\/li>
                    • En la actualidad, el protocolo OMA-DM es el protocolo preferido por las empresas para la gesti\u00f3n de dispositivos m\u00f3viles, tabletas y gateways M2M principalmente en aquellos con potencia y recursos
                      necesarios para ejecutar sus operaciones de gesti\u00f3n, por otra parte TR-069 fue dise\u00f1ado principalmente para redes cableadas, aunque esto no ha limitado su uso en aplicaciones inal\u00e1mbricas, siendo utilizado en gateways del hogar, dispositivos set-op box y dispositivos M2M con interfaz cableada. Con el desarrollo de los dispositivos LWM2M debe superara a los otros dos protocolos, ya que su desarrollo va encaminado a que se use no solo en dispositivos con grandes recursos, capacidad de procesamiento y memoria, sino tambi\u00e9n en aquellos dispositivos de bajas capacidades muy comunes en las aplicaciones M2M.<\/li><\/ul>\n\n\n\n

                      3. Selecci\u00f3n de est\u00e1ndares para proyecto \u201cAplusPrecisi\u00f3n.\u201d<\/strong><\/p>\n\n\n\n

                      Teniendo en cuenta la arquitectura general del sistema se describen los principales elementos que componen la plataforma integral aplicada a las labores agr\u00edcolas utilizando la agricultura de precisi\u00f3n (AplusPrecisi\u00f3n),<\/p>\n\n\n\n

                      • Fuente de datos: Mapas vectorizados, el plan de labores agr\u00edcolas por campos, las tarjetas de datos de los sistemas a bordo. <\/li>
                      • ETL:  los procesos de extracci\u00f3n, transformaci\u00f3n y carga de los datos se realizan por un algoritmo propio desarrollado en PHP. Este proceso se realiza cada vez que se importa la informaci\u00f3n de los datos espaciales de las trayectorias de los equipos de las tarjetas descargadas a la aplicaci\u00f3n. <\/li>
                      • Base de datos PostGre para el almacenamiento de la informaci\u00f3n junto al paquete de instalaci\u00f3n de MapServer (carpeta ms4w) para el servidor de mapas.<\/li>
                      • Servidor WEB Apache para dar alojamiento a la Web utilizando PHP previamente configurado.<\/li><\/ul>\n\n\n\n
                        \"\"<\/figure>\n\n\n\n

                        Escenario de aplicaci\u00f3n de agricultura de precisi\u00f3n gestionando la comunicaci\u00f3n M2M.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

                        Actualmente las redes inteligentes por sus bondades y caracter\u00edsticas est\u00e1n siendo muy utilizadas a nivel mundial, aunque en Cuba es aun insipiente ya se muestran algunos avances sobre todo en la medicina y el sector azucarero que se est\u00e1 desarrollando en temas relacionados con los aut\u00f3matas y algo m\u00e1s leve en las redes inteligentes En el caso que se analiza se puede mencionar algunas ventajas que se obtienen de la utilizaci\u00f3n del protocolo LWM2M con una red M2M:<\/p>\n\n\n\n

                        • La lectura de las tarjetas de los carros se efect\u00faa sin errores pues se hace de manera autom\u00e1tica.<\/li>
                        • Reducci\u00f3n considerable del tiempo pues se est\u00e1 leyendo la informaci\u00f3n de manera online.<\/li>
                        • Mejora la calidad de la informaci\u00f3n pues no hay espacio a errores humanos, el programa muestra exactamente lo que esta capturado directo en los campos.<\/li><\/ul>\n\n\n\n

                          El escenario existente para la gesti\u00f3n de la comunicaci\u00f3n M2M es una red inteligente (figura 4). Para realizar la propuesta de dicho escenario se analiz\u00f3 c\u00f3mo realizar la gesti\u00f3n con el protocolo LWM2M estando soportado por los clientes (elementos M2M de la red) y los servidores M2M. Este escenario se implement\u00f3 dada la factibilidad de su utilizaci\u00f3n en el sector azucarero debido a la introducci\u00f3n de nuevas tecnolog\u00edas para la cosecha y atenci\u00f3n a labores agr\u00edcolas que comprende la adquisici\u00f3n de tractores inteligentes, combinadas y otros medios aprovechando el desarrollo que ha ido tomando los servicios GSM en Cuba, ya que se utiliza la infraestructura de red celular actualmente operativa, permitiendo una reducci\u00f3n considerable de los gastos.<\/p>\n\n\n\n

                          El escenario cumple con la arquitectura principal de las redes inteligentes. Los dispositivos M2M que se seleccionaron para el escenario a gestionar son: sensores de altura, velocidad y mezclador de fertilizantes. El tipo de sensor utilizado es para recibir la informaci\u00f3n relativa a la altura, la velocidad y los fertilizantes es NAN: Neighborhood Area Network se comunican a trav\u00e9s de GSM\/GPRS para determinar el valor correspondiente a cada espacio del campo a cosechar, sembrar o roturar.  <\/p>\n\n\n\n

                          Los sensores utilizados son los que vienen incorporados en las maquinarias inteligentes adquiridas por el sector azucarero para lograr mayor eficiencia en los campos y las labores agr\u00edcolas asignadas a cada equipo. Es utilizado para la comunicaci\u00f3n de las aplicaciones entre los tractores y la red el servicio de la red GSM\/GPRS de ETECSA, que constituir\u00e1 la red de n\u00facleo M2M, para el acceso a los servidores de aplicaciones M2M. Adem\u00e1s, se tiene un servidor que recepciona toda la informaci\u00f3n proveniente de las tarjetas de los carros de los equipos abordo y los distribuye seg\u00fan corresponda para cada servidor de aplicaciones M2M, luego esta informaci\u00f3n es visualizada por un servidor web que tiene la aplicaci\u00f3n AplusPrecision con acceso a usuarios en todo el pa\u00eds, seg\u00fan el rol determinado y el nivel al que pertenezca.<\/p>\n\n\n\n

                          \"\"<\/figure>\n\n\n\n
                          \"\"<\/figure>\n\n\n\n

                          Luego de realizada la implementaci\u00f3n de la red inteligente dise\u00f1ada se considera que los elementos del escenario propuestos soportan para su gesti\u00f3n el protocolo LWM2M (cliente o servidor), en el cual los clientes LWM2M deben poseer objetos con recursos gestionables. Las operaciones de gesti\u00f3n las realiza el servidor LWM2M que se encuentra en los servidores de aplicaciones de las redes inteligentes.<\/p>\n\n\n\n

                          En la tabla 2 se muestra para cada elemento del escenario el tipo de dispositivo LWM2M que debe tener.
                          Para realizar la gesti\u00f3n todos los clientes LWM2M deben recolectar la informaci\u00f3n de la interfaz que poseen los dispositivos de f\u00e1brica, la cual les permite inicializar los objetos que el cliente LWM2M necesita para registrarse con uno o m\u00e1s servidores LWM2M. El registro de los clientes en los servidores, se realiza a trav\u00e9s de su interfaz de registro, todo este proceso se realiza mediante el protocolo LWM2M.<\/p>\n\n\n\n

                          Una vez encendido el cliente LWM2M env\u00eda la operaci\u00f3n de registro, con los par\u00e1metros correspondientes, al servidor LWM2M seleccionado. Este proceso expira por lo que cada cierto tiempo se realiza la operaci\u00f3n Update<\/em>, para mantener el registro del cliente en el servidor LWM2M.<\/p>\n\n\n\n

                          4. Conclusiones<\/strong><\/p>\n\n\n\n

                          En el presente art\u00edculo se ha descrito la investigaci\u00f3n sobre la arquitectura de gesti\u00f3n de los protocolos o est\u00e1ndares M2M, se ha realizado una comparaci\u00f3n entre ellos en los aspectos que se ha considerado de mayor relevancia para poder realizar la selecci\u00f3n de un protocolo m\u00e1s eficiente para el escenario existente en el sector azucarero. Por las condiciones tecnol\u00f3gicas se ha definido como protocolo m\u00e1s adecuado el LWM2M ya que cumple con los requisitos definidos para la gesti\u00f3n en arquitecturas M2M a partir de los elementos con que se cuenta en la red inteligente y la necesidad de poseer un protocolo ligero que soporte la comunicaci\u00f3n GSM\/GPRS.<\/p>\n\n\n\n

                          Con la selecci\u00f3n del protocolo LWM2M se realiza la gesti\u00f3n en el escenario descrito de manera natural ya que es un escenario frecuente lo que significa que se puede aprovechar al m\u00e1ximo todas las ventajas de este protocolo y permite la interacci\u00f3n con la aplicaci\u00f3n AplusPrecision para lograr mayor eficiencia en la agroindustria azucarera. Utilizando de manera constante los beneficios de la red inteligente y la adecuada gesti\u00f3n de la comunicaci\u00f3n M2M se reduce el tiempo de respuesta ante los problemas que afectan las labores agr\u00edcolas permitiendo actuar de forma m\u00e1s precisa para resolverlos.<\/p>\n\n\n\n

                          Referencias<\/h1>\n\n\n\n

                          Calder\u00f3n, Andr\u00e9s Meli\u00e1n Navas, Caridad An\u00edas. 2015.<\/strong> No. 2, La Habana : s.n., Agosto de 2015, Revista Cubana de Ingenier\u00eda, Vol. Vol. VI, p\u00e1gs. pp. 49 – 56, ISSN 2223 -1781. No. 2.<\/p>\n\n\n\n

                          Company, HP Development. 2009.<\/strong> \u201cHP Machine-toMachine (M2M) Solution Drive top line growth while managing your bottom line\u00bb. [En l\u00ednea] Hewlett Packard Development Company., 2009. http:\/\/www.hp.com\/go\/m2m\/hpm2mbrochurefinal.pdf..<\/p>\n\n\n\n

                          Mart\u00ednez, Sergio. 2016.<\/strong> [En l\u00ednea] noviembre de 2016. http:\/\/oasys-sw.com\/soluciones-conectividad-m2m-aplicaciones-industria\/.<\/p>\n\n\n\n

                          MERSH, Robin. 2013.<\/strong> \u201cHarnessing the power of interoperability\u201d. [En l\u00ednea] CED Magazine, 2013. http:\/\/www.cedmagazine.com\/articles\/2013\/02\/harnessing-thepower-ofinteroperability.pdf..<\/p>\n\n\n\n

                          NEWBERRY, Seth. 2012.<\/strong> \u201cSustainable Rural Broadband Communications.\u201d. <\/em>Bangalore : Open Mobile Alliance Ltd., Technica Report, 2012. p\u00e1g. 29 pp.<\/p>\n\n\n\n

                          Santos, Jes\u00fas. <\/strong>2010.<\/strong> Nuevas tendencias GSM para M2M: SIM electr\u00f3nica y UMTS 900MHz. <\/em>2010.<\/p>\n\n\n\n

                          Talavera, Jaime Mart\u00edn. 2008.<\/strong> \u201cEstudio y Demostraci\u00f3n de la Integraci\u00f3n de las Plataformas IBS\u00bb. <\/em>2008.<\/p>\n\n\n\n

                          Telef\u00f3nica. 2014.<\/strong> \u201cTelef\u00f3nica reinforces its M2M capacities in Argentina, Chile and Mexico through the roll out of its Smart M2M Solution\u201d. <\/em>2014. p\u00e1g. p. 2.<\/p>\n\n\n\n

                          Walter, Klaus-Dieter. 2007.<\/strong> \u201cImplementing M2M applications via GPRS, EDGE and UMTS\u201d. <\/em>2007.<\/p>\n\n\n\n

                          Wireless, Sierra. 2013.<\/strong> \u201cAirVantageTM M2M Cloud\u201d. [En l\u00ednea] Sierra Wireless, 2013. http:\/\/www.sierrawireless.com\/airvantage_Datasheet_Web.pdf.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

                          Resumen: Las comunicaciones entre m\u00e1quinas pueden llegar a tener en el mundo una transcendencia ilimitada, existen m\u00faltiples \u00e1reas donde \u00e9stas podr\u00edan aportar grandes beneficios, proporcionando nuevos servicios y mejorando la calidad de los ya existentes. Hoy en d\u00eda hay sectores donde se utiliza facilitando una amplia gama de dispositivos, agilizando operaciones y ahorrando costos de […]\n","protected":false},"author":16,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_bbp_topic_count":0,"_bbp_reply_count":0,"_bbp_total_topic_count":0,"_bbp_total_reply_count":0,"_bbp_voice_count":0,"_bbp_anonymous_reply_count":0,"_bbp_topic_count_hidden":0,"_bbp_reply_count_hidden":0,"_bbp_forum_subforum_count":0,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[100],"tags":[],"class_list":["post-804","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ap"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.datazucar.cu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/804","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.datazucar.cu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.datazucar.cu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.datazucar.cu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/16"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.datazucar.cu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=804"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.datazucar.cu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/804\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":814,"href":"https:\/\/www.datazucar.cu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/804\/revisions\/814"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.datazucar.cu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=804"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.datazucar.cu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=804"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.datazucar.cu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=804"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}