Hay muchos escenarios de uso en los que las empresas necesitan monitorización y seguimiento en tiempo real de activos desplegados en una gran superficie, confinados en espacios de hormigón y acero como aparcamientos de varios niveles, o zonas demasiado remotas para que los nodos sensores cableados sean económicamente viables. Estas aplicaciones pueden beneficiarse significativamente de las capacidades de las redes LoRa y LoRaWAN®.
LoRa, siglas de Long Range (largo alcance), es un tipo de tecnología de comunicación inalámbrica diseñada para transmitir datos a larga distancia con un consumo energético muy bajo. Opera en las bandas industriales, científicas y médicas (ISM) sin licencia y utiliza técnicas de modulación de espectro ensanchado para lograr una alta sensibilidad del receptor e inmunidad a las interferencias. La especificación LoRa está controlada por LoRa Alliance®, una organización sin ánimo de lucro fundada en 2015 por un grupo de empresas especializadas en soluciones IoT. La LoRa Alliance se encarga de desarrollar y promover el protocolo LoRaWAN®, así como de certificar los dispositivos que cumplen la especificación.
Redes IoT con LoRaWAN
LoRaWAN®, abreviatura de Long Range Wide Area Network, es un protocolo de red basado en la tecnología LoRa. Permite el despliegue de redes de Internet de las Cosas (IoT) a gran escala y energéticamente eficientes proporcionando un protocolo de comunicación normalizado que permite a los dispositivos basados en LoRa, como los nodos sensores alimentados por baterías, conectarse a internet y comunicarse con otros dispositivos de la red. Las redes LoRaWAN suelen organizarse en una topología en estrella, en la que los nodos sensores individuales se comunican con uno o varios dispositivos pasarela conectados a Internet. Los dispositivos de pasarela reciben los datos de los nodos y los envían a un servidor de red centralizado, que puede procesar y almacenar los datos o enviarlos a otros sistemas para su posterior análisis. Una de las principales ventajas de LoRa y LoRaWAN es su bajo consumo de energía, que permite a los dispositivos de nodos sensores alimentados por batería funcionar durante años con una sola carga.
Casos de uso de LoRA y LoRaWAN
LoRa y LoRaWAN son ideales para una amplia gama de aplicaciones IoT que requieren comunicación de largo alcance, bajo consumo de energía y una infraestructura escalable y de bajo coste. Algunos ejemplos son:
- Ciudades inteligentes: LoRaWAN puede desplegar una amplia gama de aplicaciones para ciudades inteligentes, como iluminación inteligente, gestión de residuos y gestión de aparcamientos. Estas aplicaciones pueden ayudar a las ciudades a ahorrar energía, reducir costes y mejorar la calidad de vida de los residentes.
- Agricultura: los sensores basados en LoRa pueden controlar la humedad del suelo, la temperatura y otros factores ambientales, lo que permite a los agricultores optimizar el rendimiento de los cultivos y reducir el consumo de agua.
- Automatización industrial: los sensores basados en LoRa pueden supervisar el rendimiento de los equipos, hacer un seguimiento del inventario y mejorar la visibilidad de la cadena de suministro en entornos industriales.
- Seguimiento de activos: los dispositivos de seguimiento basados en LoRa pueden utilizarse para rastrear la ubicación y el movimiento de activos como vehículos, contenedores y equipos.
- Vigilancia medioambiental: los sensores basados en LoRa pueden vigilar la calidad del aire y del agua y otros factores medioambientales, lo que permite a gobiernos y organizaciones tomar medidas proactivas para proteger la salud pública.
En este artículo presentamos un módulo inalámbrico LoRa/LoRaWAN® externo de Advantech que ofrece una cobertura fiable de largo alcance para que las empresas recopilen datos valiosos en tiempo real desde ubicaciones remotas.
El módulo de E/S inalámbrico externo WISE-4610 LoRa/LoRaWAN® de Advantech ofrece opciones de configuración flexibles para LoRa público o privado, mediante la utilidad WISE Studio a través de USB. Con GPS opcional, batería solar recargable y carcasa con clasificación IP65, es ideal para aplicaciones IoT en exteriores. El módulo de E/S WISE-4610 permite la comunicación de largo alcance y baja tasa de bits desde nodos sensores alimentados por batería, con una mejor penetración de la señal a través del hormigón y el acero y menos interferencias que los 2,4 GHz. Las aplicaciones IoT con pequeñas necesidades de transmisión de datos -unas pocas veces por hora- pueden beneficiarse de una duración de la batería de varios años, entre dos y cinco, y un alcance de transmisión en exteriores de hasta 5 km en línea de visión con una antena de 2 dBi. Además, el módulo de E/S Wise-4610 es compatible con los principales sistemas GNSS. Gracias al diseño modular inteligente del WISE-4610, los ingenieros de proyectos pueden integrar fácilmente su módulo de E/S favorito de la serie WISE (WISE-S672/S614) en el WISE-4610.
Conclusión
La popularidad de LoRa y LoRaWAN está aumentando rápidamente debido a su capacidad para soportar despliegues de IoT a gran escala. Las redes LoRa y LoRaWAN ofrecen numerosas ventajas para aplicaciones industriales que requieren infraestructura de comunicación de largo alcance, bajo consumo de energía, bajo coste y escalabilidad. El módulo de E/S inalámbrico externo WISE-4610 de Advantech encaja perfectamente en este escenario, actuando como un punto de acceso inalámbrico externo que puede conectarse a múltiples pasarelas LoRaWAN y ofrecer una cobertura ampliada para nodos sensores y dispositivos alimentados por batería en la red. Además, tiene un diseño robusto que lo hace adecuado para su uso en entornos exteriores difíciles.
Artículo escrito por Rudy y publicado en el blog de Mouser Electronics: New Tech Tuesdays: Monitorización remota en tiempo real mediante tecnología LoRaWAN
Traducido por el equipo de Embarcados. Visite la página de Mouser Electronics sobre Embarcados
