LoRa es una tecnología de radio basada en el LoRaWAN protocolo, que además de 5G es adecuado para el desarrollo de ciudades hacia ciudades inteligentes. En algunas aplicaciones, La red LoRa es aún más adecuada que el nuevo estándar de radio móvil mencionado a menudo.
Muchos con el objetivo de convertirse en una ciudad inteligente. La idea de un “ciudad inteligente” (Ciudad inteligente) no es nuevo. El objetivo de implementar tecnologías de ciudades inteligentes es mejorar la calidad de vida de los residentes, crear eficiencia, acortar los tiempos de espera, Satisfacer la necesidad de servicios y utilizar los recursos de la ciudad y así recaudar impuestos de manera más eficiente. Un estudio reciente muestra que las ciudades inteligentes pueden ahorrar $ 5 billones en costos por 2022.
El internet de las cosas, IoT para abreviar, juega un papel importante en esto. Penetra en casi todas las áreas de la vida y cambia prácticamente todas las empresas y todas las sucursales.. En vista de las posibilidades de la próxima generación de comunicaciones móviles 5G, surge la pregunta de si esta tecnología no es la solución natural a los problemas existentes de las ciudades inteligentes? Pero hay otras tecnologías que pueden tener más sentido para ciertas aplicaciones en ciudades inteligentes – como reducir el consumo de energía mediante iluminación inteligente, metros, etc.. Uno de ellos es LoRa..
¿Qué es la red LoRa??
La respuesta rapida: Radio de largo alcance. La tecnología LoRa para redes inalámbricas de largo alcance (radio) La comunicación de datos es posible gracias a los circuitos integrados de semiconductores que utilizan muy poca energía. Dependiendo de la función y funcionalidad de dicho transmisor de radio, una batería puede suministrarle electricidad durante años. Esto debería permitir correr por 10 a 20 años sin cambiar la batería. Esto reduce enormemente el esfuerzo de mantenimiento..
En contraste con 4G o 5G, La red LoRa opera en un espectro sin licencia. Esto permite la comunicación bidireccional sin los costos regulatorios y de subasta requeridos para construir una red en espectros con licencia estatal. Específicamente, LoRaWAN utiliza rangos de frecuencia regionalmente diferentes en la banda ISM y la banda SRD. En Europa, la región de la banda ISM 1 de 433.05 MHz a 434.79 MHz y la banda SRD Europa de 863 MHz a 870 megahercio. En Norte América, por otra parte, la transmisión de datos tiene lugar en la región de la banda ISM 2 de 902 MHz a 928 megahercio.
Trabajando juntos en un abierto, El protocolo uniforme está destinado a crear valor agregado y aumentar la cobertura.
Red LoRa en uso urbano
La tecnología LoRa ofrece ventajas técnicas y económicas para aplicaciones de ciudades inteligentes.. LoRa y LoRaWAN proporcionan infraestructura inteligente de monitoreo y control. Esto permite que Städt recopile y analice eficientemente datos de miles de dispositivos y sistemas en red.. Con esta informacion, por ejemplo, deberían poder decidir mejor qué servicios son adecuados para sus planes.
Para áreas metropolitanas densamente pobladas, Es ventajoso que las señales LoRaWAN penetren relativamente profundamente en las zonas urbanas.. La tecnología de ciudad inteligente está cambiando la forma en que las ciudades, autoridades y ciudadanos interactúan.
Farola en Boston
El ejemplo de Boston en Massachusetts muestra lo que es posible con LoRa. La ciudad tiene más de 67,000 Lámparas de la calle. Iluminan calles concurridas, lugares de interés histórico, y calles principales. Con más de 1,600 cajas de interruptores y 32,000 tapas de registro, mantener esta infraestructura es un esfuerzo comunitario considerable – especialmente cuando las lámparas se usan mucho en los meses de invierno.
Sensores y puertas de enlace LoRa
Entonces, ¿cómo funciona la iluminación inteligente en una ciudad como Boston?? Con red LoRa, Los sensores se pueden integrar en cualquier sistema de alumbrado público que controle la iluminación y recopile datos de uso. Y la tecnología LoRa recopila los datos de todas las farolas cercanas a través de la alianza LoRa. La puerta de enlace luego envía la información a un servidor en la nube pública o privada, que analiza los datos, eventualmente controla la iluminación y genera automáticamente advertencias sobre luces apagadas y otras fallas si es necesario. Advertencias sobre lámparas quemadas y otros fallos de funcionamiento si es necesario.
Los usuarios pueden incluso agregar por aire (OTA) actualizaciones para cambiar entre redes públicas y privadas si es necesario. La comunicación bidireccional de la tecnología LoRa lo hace posible.. La gama de aplicaciones para la tecnología LoRa en ciudades inteligentes es extremadamente diversa y no termina con la iluminación.. La tecnología se puede utilizar de diferentes maneras.:
Estacionamiento: El monitoreo inteligente de estacionamientos muestra los estacionamientos de la ciudad para reducir la congestión del tráfico cuando los conductores están buscando un espacio de estacionamiento. Los estudios demuestran que los conductores gastan 17 horas al año buscando una plaza de aparcamiento.
Flujo de tráfico: Los helicópteros para el monitoreo del tráfico podrían algún día ser cosa del pasado. La congestión del tráfico es un gran desafío e inquietante para los habitantes de la ciudad.. Los sistemas inteligentes de tráfico que monitorean el tráfico de vehículos y peatones pueden guiar a los automóviles y peatones mucho mejor. Esto se realiza utilizando semáforos inteligentes que registran el tráfico y coordinan las fases de la luz.. En el futuro, Los sistemas inteligentes de tráfico podrían incluso incluir la comunicación entre las señales de los semáforos y los sensores en los vehículos.
Mantenimiento de semáforos: El monitoreo de los semáforos permite a la ciudad / administraciones municipales para reaccionar rápidamente a las lámparas apagadas, postes de luz defectuosos (debido a un accidente) o a sistemas de señalización defectuosos. Esto ayuda con atascos, posibles accidentes y otras situaciones peligrosas.
Mantenimiento predictivo: Los sistemas de construcción inteligente pueden proporcionar datos que utilizan un sistema de mantenimiento predictivo para garantizar que las instalaciones se mantengan adecuadamente. Estos sistemas pueden controlar las vibraciones y otras condiciones físicas en los edificios., puentes y monumentos históricos, para que la administración pueda tomar medidas antes de que se requieran reparaciones mayores.
Deposito de basura: La recolección de residuos es un área esencial de responsabilidad para la administración de la ciudad.. Muy a menudo, sin embargo, se desperdician recursos innecesarios, p.ej. para vaciar cubos de basura medio o poco llenos. Es aún peor si los contenedores de residuos están superpoblados debido a la falta de opciones de seguimiento. Los sistemas inteligentes de gestión de desechos pueden ayudar a identificar los niveles de desechos en los contenedores para optimizar las rutas de recolección de desechos y mejorar la eficiencia., costos, y limpieza.
Ruido y contaminación del aire.: a medida que más y más personas se mudan a las ciudades, El ruido y la contaminación del aire se están convirtiendo en un desafío aún mayor. El monitoreo inteligente del ruido y la contaminación del aire puede proporcionar datos para mejorar el bienestar de los ciudadanos y mostrar los vínculos entre los problemas de salud sistémicos..
LoRa y LED: Un caso de estudio con ciudades portuarias.
En 2017, Marina de Tallin en la costa oeste del Golfo de Kopli en la península de Kakumäe (Estonia) tecnología probada de LoRa. El puerto cuenta con amplias instalaciones., incluyendo muelles de pontones, un hotel flotante, edificios administrativos, comedor y escuela de vela para niños, convirtiéndolo en un moderno centro marítimo en esta región del mar Báltico. Para mantenerse actualizado con la última tecnología portuaria, la iluminación debe ser modernizada además de la infraestructura.
La instalación de LoRa se prueba en todas las lámparas del puerto que se pueden controlar de forma remota a través de una red LoRaWAN. El controlador de la lámpara está conectado a la puerta de enlace LoRaWAN a través de un sistema de radio que pertenece al puerto. Otras puertas de enlace cercanas también admiten esta conexión. La plataforma segura de IoT Hub visualiza datos cifrados de los nodos terminales a través del backend LoRaWAN.
Sistema de iluminación de red LoRa
La conexión en red de lámparas a través de LoRa permite un funcionamiento autónomo con perfiles de iluminación preconfigurados para que el puerto registre un menor consumo de energía y tenga una solución rentable para el sistema de iluminación. Aunque el puerto todavía está probando la solución, El controlador operado a través de LoRa ha demostrado un mejor control en tiempo real y uniformidad de iluminación. La capacidad de controlar la intensidad de la luz., El modo de operación y el movimiento significa que se pueden evitar las lámparas que se usan innecesariamente y, por lo tanto, se pueden evitar costos innecesarios.
Con la implementación de este nuevo sistema de iluminación., el puerto está marcando el rumbo de cómo podrían verse los puertos futuros. La seguridad no está en peligro.. Además de la transmisión de datos a través de una plataforma completamente segura., Además de transmitir datos a través de una plataforma totalmente segura, Los sistemas de control de acceso permiten una mayor flexibilidad y notificaciones en tiempo real, así como advertencias sobre posibles actividades no autorizadas. Para abordar las preocupaciones de seguridad, La tecnología de Semtech asegura que nadie tenga acceso a la clave raíz, que el sistema no se puede copiar, y que solo el usuario real tiene acceso a los datos del sensor.
La tecnología también puede ejecutarse en redes privadas., dando al proveedor más control, visibilidad, y seguridad sobre los datos. La tecnología también se puede operar en una red privada para dar a los proveedores más control, visibilidad y seguridad sobre los datos. La implementación de sistemas inteligentes que automatizan y simplifican los procesos de infraestructura. (p.ej. Encendiendo) es uno de los primeros pasos hacia procesos más inteligentes y confiables en los puertos.
Menos mantenimiento debido a la alta eficiencia energética.
La red LoRa es particularmente ventajosa si se aumenta el valor agregado de una aplicación y se reducen las inversiones en infraestructura y mantenimiento. El flexible, La tecnología LoRa que ahorra energía apoya el establecimiento de redes públicas o privadas a largas distancias. Imagine miles de sensores instalados en farolas y tendría que reemplazar las baterías de estos sensores varias veces al año.. Debido al consumo de energía extremadamente bajo de LoRa, las baterías en los sensores pueden permitir años de operación, lo que reduce significativamente el tiempo, costos y gastos de personal para mantenimiento.
Adicionalmente, La arquitectura flexible y escalable de LoRa, que se basa en un espectro sin licencia, Permite configurar una red pública o privada de largo alcance de forma rápida y sencilla – de puertos a ciudades a estacionamientos. Los sensores incluso se pueden instalar en torres de celdas existentes. Esto reduce la inversión requerida para configurar una infraestructura de red que sea compatible con aplicaciones IoT.
Junto con sensores que ofrecen un largo alcance (hasta 50 km en zonas rurales) o más de kilómetros en áreas urbanas densamente pobladas o áreas interiores, la ventaja de LoRa es inmediatamente evidente. Las tecnologías de ciudades inteligentes pueden ofrecer nuevas soluciones para aplicaciones urbanas más inteligentes y mejoradas. Construyendo un escalable, flexible, y una red segura de IoT de largo alcance puede hacer innecesarias algunas inversiones en infraestructura y reducir los costos de mantenimiento. LoRa y la especificación LoRaWAN son una base adecuada para soluciones exitosas de ciudad inteligente.
