Implementación de firmware para redes basadas en 6LoWPAN y LWM2M utilizando un STM32 NUCLEO-F401RE

Este Trabajo de Fin de Máster presenta el diseño, desarrollo e integración de un nodo IoT embebido, basado en una arquitectura abierta y orientado a aplicaciones de ciudades inteligentes. El objetivo principal ha sido implementar una solución completa, interoperable y basada en estándares, que susti...

Full description

Bibliographic Details
Author: Jimenez Sánchez, Sergio
Format: master thesis
Publication Date:2025
Country:España
Institution:Universidad Complutense de Madrid (UCM)
Repository:Docta Complutense
Language:Spanish
OAI Identifier:oai:docta.ucm.es:20.500.14352/125017
Online Access:https://hdl.handle.net/20.500.14352/125017
Access Level:Open access
Keyword:004(043.3)
IoT
LWM2M
CoaP
6LoWPAN
IPSO
STM32
Sensores
Interoperabilidad
Solución abierta
Sensors
Interoperability
Open solution
Informática (Informática)
33 Ciencias Tecnológicas
Description
Summary:Este Trabajo de Fin de Máster presenta el diseño, desarrollo e integración de un nodo IoT embebido, basado en una arquitectura abierta y orientado a aplicaciones de ciudades inteligentes. El objetivo principal ha sido implementar una solución completa, interoperable y basada en estándares, que sustituya dispositivos propietarios dentro de una red 6LoWPAN gestionada mediante el protocolo LwM2M. El nodo desarrollado emplea un microcontrolador STM32 y el sistema operativo Contiki OS como plataforma software, incorporando sensores reales de temperatura y humedad conectados a través de la interfaz I2C. A nivel de comunicaciones, el nodo se integra en una red mallada IPv6 utilizando la pila 6LoWPAN y el protocolo de enrutamiento RPL, lo que garantiza conectividad eficiente en escenarios con múltiples saltos. Sobre esta infraestructura se implementa el protocolo CoAP, el cual actúa como soporte para las operaciones LwM2M. Se han implementado los objetos IPSO 3303 y 3304 para representar los sensores ambientales, siguiendo la especificación OMA LwM2M, y se ha configurado un mecanismo de observación implícita que permite notificaciones automáticas hacia el servidor CMS sin requerir suscripción previa. El sistema ha sido probado en un entorno de laboratorio, donde se validaron todas las funcionalidades mediante capturas con Wireshark, trazas por consola y verificación desde el CMS. Los resultados obtenidos demuestran la correcta adquisición de datos reales, su codificación en TLV, el envío de notificaciones periódicas y la recepción remota por parte del sistema de gestión. Asimismo, se verificó el correcto registro, actualización y mantenimiento de la sesión LwM2M entre el nodo y el servidor.