Una introducción a la tecnología LoRa

La tecnología LoRa es una tecnología de comunicación por radio basada en tecnología de modulación de espectro ensanchado, diseñada para lograr comunicaciones de larga distancia de bajo consumo entre dispositivos. La banda de frecuencia utilizada por la tecnología LoRa tiene licencia en todo el mundo y no es necesario pagar tarifas de comunicación adicionales. La distancia de comunicación de la tecnología LoRa puede alcanzar varios kilómetros o más, lo que está determinado por las propiedades especiales de la tecnología de modulación LoRa. Utiliza un ancho de banda programable que va de 100 Hz a 500 kHz y opera en bandas de frecuencia comunes como 868 MHz, 915 MHz o 433 MHz.

LoRa es en realidad un desarrollo tecnológico muy nuevo, ya que se inventó a mediados de la década de 2010 y estaba destinado a ser una forma de transportar datos a larga distancia, de bajo consumo y respetuosa con el medio ambiente. Desde sus inicios, LoRa ha estado compitiendo con otros protocolos de Internet de las cosas (IoT) como Zigbee y Wi-Fi.

Principios básicos de LoRa

Los principios básicos de la tecnología LoRa cubren principalmente tres enlaces clave: la capa física LoRa, el módem LoRa y la pila de protocolos LoRa.

1.Capa física LoRa

La capa física LoRa es la base de su mecanismo de trabajo y utiliza tecnología de espectro ensanchado. Al ampliar la distribución de señales en frecuencia, se logra el efecto de reducir el ancho de banda de la señal y la densidad de potencia. La capa física LoRa puede funcionar de manera flexible en diferentes bandas de frecuencia, como 868 MHz, 915 MHz y 433 MHz. Aunque estas bandas de frecuencia varían de una región a otra, todas son bandas de frecuencia ISM de uso gratuito, lo que proporciona un amplio espacio para la aplicación de Tecnología LoRa.

2.Módem LoRa

Como componente central del sistema de comunicación LoRa, el módem LoRa asume la importante tarea de convertir datos en señales transmisibles por aire y también es responsable de demodular los datos originales de la señal recibida. Su núcleo utiliza un esquema de modulación de pulso de espectro ensanchado (CSS), que no solo tiene excelentes capacidades antiinterferencias, sino que también logra efectos de transmisión de larga distancia, lo que brinda un fuerte soporte para la amplia aplicación de la tecnología LoRa.

3.Pila de protocolos LoRa

La pila de protocolos LoRa es un conjunto de protocolos y algoritmos cuidadosamente diseñados para lograr una transmisión y gestión eficiente de datos en el sistema de comunicación LoRa. Cubre el protocolo de capa física (PHY), el protocolo de capa de enlace de datos (MAC) y el protocolo de capa de red (LoRaWAN). En particular, LoRaWAN, como arquitectura de red abierta y basada en la nube, permite una comunicación fluida entre dispositivos y plataformas en la nube, admite la administración y el monitoreo remotos de dispositivos y brinda un sólido soporte para aplicaciones de IoT.

Para qué se utiliza LoRa?

1. Campo de Internet de las cosas

En el campo del Internet de las cosas, como el hogar inteligente, la industria inteligente, la salud inteligente y otros campos. En los hogares inteligentes, la tecnología LoRa conecta estrechamente los electrodomésticos con nuestra vida diaria. A través del control remoto y la vinculación inteligente, proporciona a los electrodomésticos funciones más inteligentes, haciendo nuestra vida más cómoda y cómoda. En la industria inteligente, a través del monitoreo en tiempo real y el control remoto de equipos, la tecnología LoRa no solo mejora la eficiencia de la producción y reduce los costos de producción, sino que también brinda un fuerte apoyo para la gestión inteligente y refinada de la producción industrial. En la salud inteligente, la tecnología LoRa puede monitorear los parámetros fisiológicos humanos en tiempo real y transmitir los datos de forma remota a los trabajadores médicos, brindándoles soporte de datos más preciso y oportuno para ayudar al desarrollo de las carreras médicas y de salud.

2. Gestión de logística/transporte

Por su excelente alcance, bajo consumo de batería y posicionamiento sin GPS, esta tecnología facilita el seguimiento de vehículos, mercancías y otros soportes en grandes superficies y en condiciones extremas.

Las soluciones de Internet de las cosas (IoT) conectadas a LoRaWAN para el monitoreo de flotas pueden ahorrar costos al extender el tiempo de la flota en la carretera, mejorar la economía de combustible y la seguridad, revelar posibles problemas de mantenimiento y mejorar la eficiencia operativa.

3. Campo de agricultura inteligente

La tecnología LoRa se puede utilizar en el campo agrícola para monitorear indicadores como la temperatura del suelo, la humedad y el estado de crecimiento de las plantas para lograr una gestión como riego preciso, fertilización precisa y prevención precisa de enfermedades. Al mismo tiempo, la tecnología LoRa también se puede utilizar para el monitoreo centralizado de la dinámica del ganado, procesamiento de alarmas, control remoto, etc. en grandes granjas, lo que puede mejorar el rendimiento y la calidad de los cultivos.

4. Campo de ciudad inteligente

La tecnología LoRa se utiliza ampliamente en ciudades inteligentes, como estacionamiento inteligente, alumbrado público inteligente, monitoreo ambiental, protección contra incendios inteligente, seguridad inteligente, botes de basura inteligentes, etc. Por ejemplo, en estacionamientos inteligentes, la tecnología LoRa puede realizar monitoreo en tiempo real de espacios de estacionamiento y administración remota de estacionamientos; en alumbrado público inteligente, la tecnología LoRa puede realizar monitoreo y control remoto de alumbrado público, ahorrando energía y mejorando la seguridad de la ciudad.

5. Agricultura inteligente

       Para una agricultura inteligente, es muy necesario ahorrar costos y comprender el crecimiento de los cultivos. En este momento, es necesario utilizar sensores de temperatura y humedad, dióxido de carbono, salinidad y otros para detectar el entorno de crecimiento de los cultivos y productos agrícolas, y comprender las condiciones de riego y crecimiento de los cultivos, reducir el consumo de recursos hídricos y luminosos y lograr una gestión remota.