¿Qué es LoRaWAN?
La red de área amplia de largo alcance (LoRaWAN) es un protocolo de red abierto que permite que los dispositivos se comuniquen utilizando un tipo de tecnología inalámbrica patentada conocida como de largo alcance (LoRa). Diseñada para proyectos de IoT a gran escala, LoRaWAN es especialmente útil para dispositivos de baja potencia que requieren muy poco ancho de banda.
Descubra más sobre LoRaWAN, los aspectos prácticos del despliegue y la viabilidad potencial de este modelo de red para sus iniciativas de IoT.
¿Qué es LoRaWAN?
Una red LoRaWAN consta de cuatro componentes principales:
Nodos finales: son todos los dispositivos individuales que componen la red (por ejemplo, sensores, monitores y rastreadores).
Pasarelas (Gateways): actúan como puente entre los nodos finales y el resto de la red. Las pasarelas recogen los datos de los nodos finales y los transmiten al servidor de la red. Mientras que la comunicación entre los nodos finales y las pasarelas se realiza a través de LoRaWAN, las pasarelas se comunican con el servidor de la red a través de protocolos de mayor ancho de banda (por ejemplo, WiFi, Ethernet o celular).
Servidor de red: consolida los datos de las pasarelas antes de cargarlos en el servidor de aplicaciones.
Servidor de aplicaciones: donde los datos consolidados son finalmente procesados y mostrados.
Los nodos finales transmiten los datos a las pasarelas mediante transmisores LoRa a través de una banda de radio ISM (Industrial, Scientific, Medical) sin licencia. Para interceptar esta información, las pasarelas están equipadas con concentradores LoRa.
Los nodos finales y las pasarelas se organizan en lo que se conoce como una red en estrella. Esto significa que cuando un nodo final transmite sus datos, la información es recibida y recopilada por todas las pasarelas que se encuentran en su radio de acción. A continuación, las pasarelas envían estos datos al servidor de la red. Este servidor de red deduplica los datos.
El modelo permite la comunicación bidireccional entre el servidor de aplicaciones y los nodos finales. Esto incluye la capacidad de multidifusión de mensajes a algunos o todos los dispositivos. Esto significa que puede realizar actualizaciones de software y dar instrucciones a los dispositivos de forma remota.
LoRaWAN vs LoRa
Estos dos términos se utilizan a veces indistintamente. Sin embargo, se refieren a tecnologías ligeramente diferentes. LoRa es un tipo específico de tecnología que permite a los dispositivos utilizar el espectro inalámbrico sin licencia para comunicarse. LoRaWAN es un protocolo que se asienta sobre LoRa para crear una red.
LoRa es una tecnología propia de un proveedor de semiconductores, Semtech. En la configuración de una red LoRaWAN, todos los dispositivos de los nodos finales y las pasarelas de red incorporan chips transceptores LoRa.
LoRaWAN es un protocolo de código abierto basado en la nube, diseñado y supervisado por la LoRa Alliance. El protocolo establece un modelo estandarizado para las redes de área amplia que utilizan la tecnología inalámbrica LoRa, incluida la autenticación estandarizada de los nodos y el cifrado de datos.
¿Cuáles son las ventajas de LoRaWan?
Cobertura
LoRaWAN utiliza frecuencias inferiores a 1GHz y una banda de frecuencia muy estrecha. Esto ofrece una gran penetración en interiores y hace que LoRaWAN sea muy eficaz para superar las barreras físicas. Es una buena opción para desplegar sensores y monitores en zonas de difícil acceso, como túneles de transporte y servicios públicos, partes cerradas de edificios, así como para la monitorización del subsuelo en la agricultura.
LoRaWAN permite una transmisión inalámbrica de hasta 15 km, además de poder penetrar en entornos urbanos densos o en interiores profundos.
Uso de la energía
Transmitir o recibir información a través de LoRa requiere una cantidad mínima de corriente. Esto hace que LoRaWAN sea una buena opción para las empresas que quieren minimizar su dedicación a la gestión de los dispositivos. El consumo de energía de los dispositivos conectados en red es mínimo, por lo que las baterías pueden durar muchos años.
Costes operativos
Con la conectividad IoT basada en la telefonía móvil, se paga por el privilegio de utilizar la red del operador. En cambio, LoRaWAN utiliza frecuencias sin licencia, por lo que no se paga por el uso de datos, a menos que se utilicen los servicios de un proveedor de infraestructura LoRaWAN que pueda cobrar.
Además, como LoRaWAN facilita las comunicaciones bidireccionales, puede actualizar el firmware de los dispositivos por aire, reduciendo así los costes y los retos logísticos de la gestión de los dispositivos.
¿Cuáles son las desventajas de LoRaWAN?
Infraestructura
Aunque el modelo LoRaWAN elimina las tarifas de datos de las operadoras, la desventaja es que usted es responsable de desarrollar, configurar y asegurar su red. Gracias al protocolo estandarizado LoRaWAN, hay muchos proveedores que ofrecen los componentes necesarios para ello. Sin embargo, puede suponer un considerable desembolso económico.
Despliegue global
Con el IoT celular, si se quiere ampliar a una ubicación geográfica diferente, suele ser cuestión de contratar a un OMV de IoT como Wireless Logic o de encontrar un operador local adecuado y trasladar el modelo a su infraestructura. Con LoRaWAN, no siempre es tan sencillo. Puede que haya un proveedor de servicios LoRaWAN con el que pueda asociarse. Si no es así, tendrás que construir tu propia infraestructura.
Restricciones de comunicación
LoRaWAN puede ser ideal para obtener pequeñas cantidades de datos de dispositivos desplegados en la naturaleza. Además, como hemos visto, LoRaWAN también puede utilizarse para transmitir mensajes a esos dispositivos.
Sin embargo, un exceso de comunicación puede hacer que las frecuencias se saturen. Y de hecho, los proveedores de servicios LoRaWAN establecen límites en el número de mensajes que se pueden enviar al día. Si demasiados dispositivos intentan comunicarse a la vez en una red, pueden producirse interferencias y errores. En momentos de gran actividad, las tasas de error de paquetes (PER) pueden llegar al 50%. Para aplicaciones críticas en las que la precisión de los paquetes es una prioridad absoluta, LoRaWAN puede no ser una opción viable.
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