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LoRa Wireless para M2M e IoT

LoRa Wireless para M2M e IoT

LoRa es un 'Long Real academia de bellas artesnge 'estándar inalámbrico de baja potencia destinado a proporcionar una red de comunicaciones de baja velocidad de datos de estilo celular.

Dirigido al mercado M2M e IoT, LoRa es ideal para proporcionar conectividad intermitente de baja velocidad de datos a distancias significativas. La interfaz de radio se ha diseñado para permitir que se reciban niveles de señal extremadamente bajos y, como resultado, se pueden recibir incluso transmisiones de baja potencia en rangos significativos.

La interfaz de radio y modulación LoRa se ha diseñado y optimizado para proporcionar exactamente el tipo de comunicaciones necesarias para los nodos remotos de IoT y M2M.

Alianza LoRa

Al igual que con muchos otros sistemas, se creó un organismo industrial para desarrollar y promover el sistema inalámbrico LoRa en toda la industria. Denominado LoRa Alliance, el organismo se presentó en el Mobile World Congress en marzo de 2015. Como afirma la Alianza, se creó para proporcionar un estándar global abierto para la conectividad LPWAN de IoT segura y de calidad de operador.

Aunque LoRa había sido desarrollado fundamentalmente por Semtech, la apertura del estándar permitió que fuera adoptado por una gran cantidad de empresas, lo que hizo crecer el ecosistema y obtuvo un compromiso significativamente mayor, una variedad más amplia de productos y un aumento general en el uso y la aceptación.

Los miembros fundadores de LoRa Alliance incluyen Actility, Cisco, Eolane, IBM, Kerlink, IMST, MultiTech, Sagemcom, Semtech y Microchip Technology, así como operadores líderes de telecomunicaciones: Bouygues Telecom, KPN, SingTel, Proximus, Swisscom y FastNet. (parte de Telkom Sudáfrica).

Conceptos básicos de la tecnología LoRa

Hay varios elementos clave de la tecnología LoRa. Algunas de sus características clave incluyen las siguientes:

  • Largo alcance: 15-20 km.
  • Millones de nodos
  • Larga duración de la batería: más de diez años

Hay varios elementos de la tecnología LoRa que proporcionan la funcionalidad y conectividad generales para el sistema:

  • Interfaz LoRa PHY / RF: La capa física LoRa o PHY es clave para el funcionamiento del sistema. Gobierna los aspectos de la señal de RF que se transmite entre los nodos o puntos finales, es decir, los sensores y la puerta de enlace LoRa donde se reciben las señales. La capa física o interfaz de radio gobierna aspectos de la señal, incluidas las frecuencias, el formato de modulación, los niveles de potencia, la señalización entre los elementos transmisores y receptores y otros temas relacionados.
  • Pila de protocolo LoRa: Además de la capa física de LoRa, LoRa Alliance también ha definido una pila de protocolos abierta. La creación de la pila de código abierto ha permitido que el concepto de LoRa crezca porque todos los diferentes tipos de empresas involucradas en el desarrollo, uso e implementación de LoRa han podido unirse para crear una solución fácil de usar y de bajo costo para la conectividad de todas las formas. de dispositivos IoT conectados.
  • Arquitectura de red LoRa (LoRaWAN): Además de los elementos de RF del sistema inalámbrico LoRa, hay otros elementos de la arquitectura de la red, incluida la arquitectura general del sistema, el backhaul, el servidor y las computadoras de la aplicación. La arquitectura general a menudo se conoce como LoRaWAN.

Aplicaciones Típicas

La tecnología inalámbrica LoRa está idealmente ubicada para usarse en una amplia variedad de aplicaciones.

Las capacidades de bajo consumo y largo alcance significan que los puntos finales se pueden implementar en una amplia variedad de lugares, en edificios y en el exterior y aún así tener la capacidad de comunicarse con la puerta de enlace.

Como tal, el sistema es fácil de implementar y se puede utilizar para una gran cantidad de aplicaciones de Internet de las cosas, IoT y máquina a máquina, M2M.

Las aplicaciones de la tecnología inalámbrica LoRa incluyen: medición inteligente; seguimiento de inventario, datos y seguimiento de máquinas expendedoras; industria automotriz; aplicaciones de servicios públicos. de hecho, en cualquier lugar donde pueda ser necesario informar y controlar los datos.

La tecnología LoRa es particularmente atractiva para muchas aplicaciones debido a su capacidad de largo alcance. Los nuevos nodos se pueden conectar y activar fácilmente y la cobertura es fácil de proporcionar.

Resumen de parámetros del sistema LoRa

Las cifras clave de la interfaz de radio LoRa se resumen en la siguiente tabla:

Parámetros para el sistema LoRa
ParámetroFiguras LoRa
Formato de señalCSS
Factor de propagación27 a 212
Canal de Banda anchaDe 125 a 500 kHz
Velocidad de datos de enlace ascendente29 - 50 kbps
Velocidad de datos del enlace descendente27 - 50 kbps
Eficiencia (b / s.Hz)0.12
Sensibilidad DopplerHasta 40 ppm
Presupuesto de enlace156dB

La tecnología LoRa ahora se está implementando ampliamente. Se está incorporando en muchos sistemas, e incluso las computadoras pequeñas de estilo fabricante como Arduino tienen opciones de LoRa. En consecuencia, es muy fácil desarrollar aplicaciones para LoRa tanto para la fabricación a gran escala como para las aplicaciones más especializadas.

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