LoRaWAN o Long Range Wireless Area Network è utile nella comunicazione tra dispositivi a basso consumo su lunghe distanze. In breve, si tratta di un protocollo wireless standard aperto creato dalla LoRa Alliance.
Attualmente, LoRaWAN è in competizione con LTE-M (LTE for Machines), NB-IoT (Narrow-Band), SigFox e molti altri protocolli. Tutti questi protocolli sono noti collettivamente come LPWAN o Low Power Wide Area Network.
Come mostrato nella tabella seguente, LPWAN funziona con una potenza inferiore (20 dBm), una velocità in bit inferiore (fino a 10 Mbps) e reti IoT a lungo raggio (<10>
LPWAN ha applicazioni diverse rispetto ai servizi cellulari convenzionali come LTE, GSM o WiMAX. In questo caso, l’elevata velocità dei dati è meno importante rispetto al supporto di più dispositivi, al miglioramento della copertura e alla riduzione al minimo del consumo energetico.
Poiché ci sono miliardi di cose connesse nell’Internet delle cose, LoRaWAN e altri protocolli LPWAN stanno diventando sempre più importanti.
Come funziona LoRaWAN?
Una delle caratteristiche fondamentali di LoRaWAN è il funzionamento nell'intervallo di spettro senza licenza inferiore a 1GHz. Mentre, il WiFi funziona a frequenze con licenza più elevate di 2,4 GHz e 5 GHz e 4G tra 2 e 8 GHz.
Attualmente, alcune delle bande ISM regionali in LoRaWAN sono EU 868, EU 433, US 915 (Americhe) e AS 430 (Asia). La struttura di LoRaWAN comprende due livelli: il livello radio fisico, LoRa (Long Range) e il livello di rete su cui esiste la piattaforma LoRaWAN. Al momento non esiste documentazione online sul livello fisico, ma le persone stanno cercando di decifrarla.
La topologia di base di LoRaWAN deriva dall'input di LoRa Alliance. Contiene due parti essenziali.
L'architettura a stella a lungo raggio è costituita da un server di rete LoRaWAN centrale che si connette ai gateway LoRa intermedi.
Da questi gateway, i nodi finali si connettono ai moduli per applicazioni e piattaforme IoT . La comunicazione avviene in entrambe le direzioni.
Il sito web di LoRa Alliance fornisce ulteriori informazioni su LoRaWAN, inclusi casi di studio e dettagli tecnici (maggiori informazioni su: lora-alliance.org).
Come connettere?
Per i singoli utenti, il più grande vantaggio di LoRaWAN è che è gratuito da usare grazie alla sua configurazione aperta. Tutto ciò di cui hai bisogno è un dispositivo per sfruttare qualsiasi rete locale con sicurezza 128-AES.
Secondo LoRa Alliance, LoRaWAN è attualmente disponibile in più di 100 paesi, con più di 100 operatori leader in tutto il mondo. In effetti, il motivo principale della sua popolarità è il basso costo di gestione delle reti remote.
A seconda di dove vivi, puoi iscriverti a una delle tante piattaforme LoRaWAN di seguito.
Usi attuali
Poiché la potenza in uscita è molto inferiore quando si utilizza LoRaWAN, aiuta a migliorare la durata della batteria dei dispositivi IoT . Quindi, in sostanza, con le reti LoRaWAN, puoi installare i dispositivi finali una volta e “dimenticartene” per mesi, persino anni.
LoRa Alliance ha un elenco di prodotti certificati LoRaWAN, inclusi sensori, tracker, contatori dell'acqua, segnali di fumo, ecc. Questi moduli sono utilizzati nell'agricoltura, nell'industria, nelle piattaforme petrolifere, nei sistemi di trasporto intelligenti, nell'estrazione mineraria e in altre applicazioni IoT industriali.
Allo stesso tempo, tutte le principali piattaforme IoT, tra cui AWS, Azure, Google Cloud e HomeKit, supportano i prodotti LoRaWAN. Alcune applicazioni di consumo includono monitor per neonati e anziani, monitoraggio del livello dell'acqua e gestione dei rifiuti.
L’Internet delle cose sta attraversando una fase di sviluppo da selvaggio West. Di conseguenza, il compito più grande oggi è rendere le soluzioni più economiche ed espanderne la portata. Le reti a basso consumo come LoRoWAN sono il modo migliore per rendere le cose più intelligenti.
Tuttavia, la sfida più grande per LoRoWAN è migliorare il bitrate da 50/100 byte al secondo. Ovviamente tale velocità non è sufficiente per inviare nemmeno un file immagine. In futuro sarà necessaria una regolazione della velocità ancora migliore.
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