Blog 2021-02-02 14:23:00
TECNOLOGÍA LoRa

La tecnología LoRa, es desarrollada por Semtech, y es la más utilizada dentro de las tecnologías para LPWAN en la banda sin licencia por debajo del GHz. Como resultado de esto, la red LoRa es fácil de implementar en un rango de más de varios kilómetros, y atiende a clientes con una inversión mínima y costos de mantenimiento.


Debido a la utilización de bandas sin licencia, la red LoRa está abierta a los clientes que carecen de autorización de los reguladores de radiofrecuencia, en Argentina ENACOM.
Existen varios beneficios técnicos, el primero de estos es que la modulación LoRa está basada en el esquema chip spread spectrum (CSS), que utiliza pulsos modulares de frecuencia lineal de banda ancha cuyo a frecuencia aumenta o disminuye según la información codificada, dicha tecnología de modulación se ha utilizado para aplicaciones de radar desde la década de 1940. 


Además, la tecnología LoRa admite cifrado de datos, para garantizar la seguridad del canal utiliza pares de claves cifradas AES-128, según Yonghua Songa, Jin Lina, Ming Tangb, Shufeng Dongb, An Internet of Energy Things Based on Wireless LPWAN (2017)
La otra mejora de la optimización de la red LoRa, es el protocolo para dispositivos que sean ubicados en regiones donde un consumo bajo de energía sea prioritario, porque el tráfico de datos ascendente por lo general excede la cantidad de tráfico de datos descendente para las redes IoT, con lo cual la bajada de estos datos podría incurrir en un mayor consumo de energía, esto es aplicado por LoraWAN, (que es la forma de conectar distintos nodos de IoT, mediante comunicación LPWAN usando LoRa, y pudiendo comunicarse a internet a través de sus Gateway).


Hasta ahora, la tecnología LoRa ha sido probada en muchos países en demostraciones sobre medidores inteligentes, seguimiento del tráfico, redes eléctricas inteligentes, dispositivos inteligentes de toda índole. 


En los Países Bajos, el operador de telecomunicaciones KPN ha desplegado una red LoRa que cubre todo el país, como tiene SK Telecom en Corea, según Yonghua Songa, Jin Lina, Ming Tangb, Shufeng Dongb, An Internet of Energy Things Based on Wireless LPWAN (2017).


LoRa es abierto y colaborativo, esto se basa en la existencia de la Alianza LoRa con más de 300 miembros. La Alianza es un ecosistema colaborativo de desarrolladores que diseñan productos y soluciones para IoT, que necesitan conectividad, al trabajar juntos, los miembros pueden expandir sus redes, habilitar nuevos escenarios de casos de negocios y ser sostenible desde una perspectiva empresarial, al mismo tiempo que comparten sus conocimientos para hacer que la IoT sea más inteligente y permita una mayor
Los miembros impulsan el desarrollo de la norma y tienen el derecho de certificar sus productos y aprovechar el reconocimiento global de la Alianza.


LoRa puede ser aplicado con conexiones punto a punto, utilizando gateways diseñados específicamente para la solución requerida, sin embargo, existe la posibilidad de trabajar con el protocolo LoRaWAN, utilizando gateways certificados por la Alianza LoRa, esta permite que las redes públicas y privadas conecten dispositivos en todo el mundo de manera fácil y eficiente para cualquier aplicación de IoT que utilice una comunicación de bajo consumo, de largo alcance y segura. 


Basado en estándares abiertos, LoRaWAN está respaldado por un ecosistema grande y diverso, que ofrece la más amplia gama de opciones para obtener valor de los datos de IoT.

Características de los dispositivos con tecnología LoRa

Dependiendo del tipo de configuración que deseemos implementar en nuestra arquitectura, podemos utilizar sólo la tecnología de comunicación LoRa, es decir lo físico concreto, elaborando de manera propietaria nuestros protocolos, como así también utilizar los estándares de LoRaWan, la cual es compatible con estándar IEE 802.15.4g
Cualquiera de los dos estándares elegidos, físicamente se pueden lograr alcances de hasta 5 km, dependiendo de altura de antena y cantidad y calidad de los obstáculos, una penetración alta en interiores, y por supuesto comunicación bidireccional, apoyado además por la baja energía consumida lo que hace que las mismas duren más de 20 años, el consumo de corriente en modo sleep es de 100 nA, y en modo activo 4.6 mA.


Algunos de los chips comercializados por Semtech, son los que se detallan en la figura que sigue, se puede observar del diagrama en bloques de la figura anterior, que el mismo debe ser controlado por protocolo SPI (Serial Peripheral Interface), aunque esto sólo debe tenerse en cuenta en la etapa de diseño a bajo nivel, dado que los productos comerciales LoRa, en su gran mayoría ya vienen integrados con microcontroladores que facilitan su uso.


 

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