LORA

LoRa è una tecnica di modulazione radio che consiste essenzialmente nel manipolare le onde radio per codificare le informazioni utilizzando un formato multi-simbolo a cinguettio (tecnologia chirp spread spectrum). Il termine LoRa può anche riferirsi ai sistemi che supportano questa tecnica di modulazione o alla rete di comunicazione utilizzata dalle applicazioni IoT.
 
I principali vantaggi di LoRa sono la sua capacità di raggiungere lunghe distanze e la sua economicità.
Un caso d’uso tipico di LoRa è quello delle città intelligenti, in cui i dispositivi Internet a bassa potenza e a basso costo (tipicamente sensori o monitor) sparsi in un’ampia area inviano sporadicamente piccoli pacchetti di dati a un amministratore centrale.

LoRaWAN

LoRaWAN è un protocollo di rete a bassa potenza e ad ampio raggio costruito sulla base della tecnica di modulazione radio LoRa. Connette in modalità wireless i dispositivi a Internet e gestisce la comunicazione tra i dispositivi end-node e i gateway di rete.
L’uso di LoRaWAN negli spazi industriali e nelle città intelligenti è in crescita perché si tratta di un protocollo di comunicazione bidirezionale a lungo raggio a prezzi accessibili con un consumo energetico molto basso: i dispositivi possono funzionare per dieci anni con una piccola batteria.
Utilizza le bande radio ISM (Industrial, Scientific, Medical) senza licenza per la distribuzione della rete.

Un dispositivo finale può collegarsi a una rete con LoRaWAN in due modi:

Attivazione tramite etere
(OTAA)
Un dispositivo deve stabilire una chiave di rete e una chiave di sessione dell'applicazione per connettersi alla rete.
Attivazione tramite personalizzazione (ABP)
Un dispositivo viene codificato con le chiavi necessarie per comunicare con la rete, rendendo la connessione meno sicura ma più semplice.

Perché la LoRaWAN è così fantastica?

Bassissima potenza
Bassissima potenza

I dispositivi finali LoRaWAN sono ottimizzati per funzionare in modalità a basso consumo e possono durare fino a 10 anni con una sola batteria a bottone.

Spettro libero da licenze
Spettro libero da licenze

Non è necessario pagare costosi diritti di licenza per lo spettro di frequenza per implementare una rete LoRaWAN.

Basso costo
Basso costo

Infrastruttura minima, nodi finali a basso costo e software open source.

Sicurezza end-to-end
Sicurezza end-to-end

LoRaWAN garantisce una comunicazione sicura tra il dispositivo finale e il server applicativo utilizzando la crittografia AES-128.

Lunga portata
Lunga portata

i gateway possono trasmettere e ricevere segnali su una distanza di oltre 10 chilometri nelle aree rurali e fino a 3 chilometri nelle aree urbane più dense.

Certificazione
Certificazione

Il programma certifica i dispositivi fornendo agli utenti la certezza che i dispositivi sono affidabili e conformi alle specifiche.

Elevata capacità
Elevata capacità

I server della rete LoRaWAN gestiscono milioni di messaggi da migliaia di gateway.

Geolocalizzazione
Geolocalizzazione

Una rete LoRaWAN può determinare la posizione dei dispositivi finali utilizzando la triangolazione, senza bisogno di GPS. Un dispositivo finale LoRa può essere localizzato se almeno tre gateway ne rilevano il segnale.

Penetrazione profonda
Penetrazione profonda

Le reti LoRaWAN in ambienti interni possono fornire una copertura profonda in ambienti interni e coprire facilmente edifici a più piani.

Ecosistema LoRaWAN
Ecosistema LoRaWAN

Ha un ecosistema molto ampio di produttori di dispositivi, gateway, antenne, fornitori di servizi di rete e sviluppatori di applicazioni.

Roaming
Roaming

I dispositivi finali LoRaWAN possono effettuare handover continui da una rete all'altra.

Aggiornamenti via etere
Aggiornamenti via etere

È possibile aggiornare in remoto il firmware (applicazioni e stack LoRaWAN) per un singolo dispositivo finale o un gruppo di dispositivi finali.

Differenze tra LoRa, LoRaWAN e LPWAN

Con il termine LPWAN (low-power wide-area network) si fa riferimento a una rete ad ampio raggio di copertura progettata per consentire comunicazioni con un basso bitrate tra dispositivi, come sensori IoT, funzionanti a batteria (consumi energetici molto contenuti).

Una LPWAN può essere utilizzata per creare una rete privata di sensori wireless ma può essere abilitata sotto forma di servizio o infrastruttura offerta da una terza parte: in questo modo le aziende interessate possono immediatamente distribuire sul campo i sensori senza investire sui gateway.

LoRaWAN è una specifica LPWAN: 
LoRaWAN è utilizzata prevalentemete nella banda sub-GHz ma si sta progressivamente passando allo scambio di dati via satellite utilizzando LPWAN capaci di dialogare con i satelliti in orbita terrestre bassa o addirittura in orbita geostazionaria.

 

 

//Casi d'uso LoRaWAN

Ecco alcuni casi d'uso LoRaWAN

Monitoraggio catena del freddo dei vaccini
Monitoraggio catena del freddo dei vaccini

I sensori si utilizzano per garantire che tutti vaccini siano mantenuti a temperature adeguate durante la fase di trasporto.

Cestini intelligenti
Cestini intelligenti

Gli avvisi di livello dei cestini inviati al personale ottimizzano il programma di raccolta.

Conservazione dell'acqua
Conservazione dell'acqua

Identificazione e riparazione più rapida delle perdite nella rete idrica di una città.

Tracciamento degli aeroporti
Tracciamento degli aeroporti

Il tracciamento senza GPS monitora i veicoli, il personale e i bagagli.

Fattorie intelligenti
Fattorie intelligenti

La conoscenza in tempo reale dell'umidità del suolo delle colture e l'ottimizzazione dei programmi di irrigazione riducono l'utilizzo di acqua.

Sicurezza alimentare
Sicurezza alimentare

Il monitoraggio della temperatura garantisce il mantenimento della qualità degli alimenti.

Conservazione degli animali
Conservazione degli animali

I sensori di tracciamento gestiscono le varie specie a rischio di estinzione

Biciclette intelligenti
Biciclette intelligenti

I tracker per biciclette tracciano le biciclette in aree remote e in edifici ad alta densità.

Spazi di lavoro efficienti
Spazi di lavoro efficienti

Monitoraggio dell'occupazione delle stanze, della temperatura, del consumo energetico e della disponibilità di parcheggio.

Pazienti affetti da demenza
Pazienti affetti da demenza

I sensori da polso consentono di rilevare le cadute e di seguire i farmaci.

Salute del bestiame
Salute del bestiame

I sensori monitorano la salute del bestiame, individuano malattie e prevedono i tempi di consegna dei vitelli.

LoRa nello spazio
LoRa nello spazio

Satelliti per fornire una copertura mondiale basata su LoRaWAN.