Viviamo in tempi radicali in cui la tecnologia IoT sta esplodendo! Perciò, ci imbattiamo continuamente in termini alla moda come LoRa e LoRaWAN. La maggior parte delle persone usa questi due termini in modo intercambiabile perché sembrano simili. però, questo non è del tutto vero poiché ci sono alcune differenze chiave che dobbiamo eliminare. In questa guida, esamineremo le principali distinzioni tra LoRa e LoRaWAN. Esamineremo anche alcuni casi d'uso reali che li utilizzano e gli enormi vantaggi che apportano. Alla fine, sarai un esperto nel distinguere queste tecnologie IoT wireless!
Comprendere LoRa e LoRaWAN
Prima di comprendere le principali differenze tra LoRa e LoRaWAN, dovremo sviluppare una profonda comprensione delle definizioni e dell'architettura di lavoro di LoRa e LoRaWAN.
Cos'è LoRa
LoRa (Lungo raggio) è una tecnologia di comunicazione wireless a lungo raggio che opera su frequenze radio per fornire connettività IoT. Sviluppato da Semtech, LoRa funge da livello fisico per la trasmissione di dati in modalità wireless su lunghe distanze. È possibile utilizzare un modem LoRa per convertire qualsiasi set di dati in questo segnale a radiofrequenza.
Al suo centro, LoRa modula i segnali utilizzando il Chirp Spread Spectrum (CSS) – una tecnica di modulazione che rende il segnale resiliente al rumore e alle interferenze. Ciò aiuta LoRa a sfruttare in modo efficace l'intera larghezza di banda del canale durante la trasmissione di dati da dispositivi IoT. Rispetto a WiFi e Bluetooth, LoRa è famosa per la sua gamma di comunicazione superiore, maggiore sensibilità del ricevitore, e grandi capacità di trasmissione dati.
LoRa funziona su bande di frequenza sub-GHz senza licenza come 433 MHz e 915 MHz. Ciò consente a un singolo gateway LoRa di connettere migliaia di dispositivi IoT distribuiti su diversi chilometri. Quindi, LoRa è ideale per l'implementazione di solide applicazioni IoT su vaste aree.
Cos'è LoRaWAN
LoRaWAN (Rete ad ampio raggio a lungo raggio) è un protocollo di comunicazione che collega l'applicazione IoT con il segnale LoRa. LoRaWAN è incorporato nel livello di trasferimento dati del dispositivo IoT. Operando sul livello di collegamento dati, LoRaWAN ti dà il controllo sull'architettura di rete e sul protocollo di comunicazione. Quindi, siamo in grado di determinare meglio la qualità del servizio, autonomia residua della batteria dei nodi collegati, capacità e capacità della rete, e possibili vulnerabilità della sicurezza e il tipo di applicazioni in uso.
È importante sottolineare che, il protocollo LoRaWAN è definito e gestito dalla LoRa Alliance. LoRaWAN completa i segnali in radiofrequenza di LoRa. Perciò, siamo in grado di creare economico, bidirezionale, a bassa potenza, lungo raggio, Soluzioni IoT che possiamo implementare in scenari che coinvolgono ampie gamme. LoRaWAN richiede meno gateway per stabilire qualsiasi rete. Questo è uno dei motivi principali per cui LoRaWAN sta guadagnando popolarità per le implementazioni in applicazioni come Smart Cities ecc.
LoRa e LoRaWAN nrete un'architettura
Le reti LoRaWAN utilizzano una topologia a stella con gateway che trasmettono dati tra i nodi finali (sensori) e un server di rete centrale. La connessione wireless tra nodi finali e gateway utilizza il livello fisico LoRa per il lungo raggio, comunicazione a bassa potenza. I gateway inoltrano quindi i messaggi dai nodi finali al server di rete su reti IP.
- Fine nodi: I nodi finali contengono sensori, un ricetrasmettitore LoRa per la comunicazione wireless, e opzionalmente un microcontrollore. Trasmettono direttamente ai gateway nel raggio d'azione utilizzando la modulazione LoRa.
- Gateway: Gateway fungere da ponte tra i nodi finali e il server di rete, conversione dei pacchetti RF LoRa in pacchetti IP. Sono alimentati e collegati al server di rete tramite IP.
- Server di rete: Il server di rete riceve i dati dai gateway, gestisce la deduplicazione e il routing ai server delle applicazioni. Consente la comunicazione bidirezionale – sia uplink dai nodi che downlink dall'applicazione.
- Server delle applicazioni: I server applicativi creano applicazioni per l'utente finale e si integrano con altri servizi cloud. Si interfacciano con il server di rete per comunicare con la rete LoRaWAN.
LoRa e i necessari requisiti normativi LoRaWAN: un'analisi comparativa
Di seguito una tabella che riassume le principali differenze tra il livello fisico LoRa e il livello di rete LoRaWAN:
| LoRa | LoRaWAN | |
| Tipo di tecnologia | Tecnica di modulazione dello strato fisico (CSS) | Protocollo di comunicazione del livello di rete |
| Modulazione | Chirp Spread Spectrum | Si basa su LoRa PHY |
| Bande di frequenza | 433 MHz, 868 MHz, 915 MHz | 433 MHz, 868 MHz, 915 MHz |
| Sviluppatore | Sviluppato da Semtech | Gestito da LoRa Alliance |
| Consumo di energia | Connettività wireless a basso consumo | Basso consumo ottimizzato per dispositivi IoT |
| Gamma | Modulazione wireless a lungo raggio | Sfruttando LoRa a lungo raggio |
| Velocità dati | Velocità dati basse | Velocità dati basse |
| Comunicazioni bidirezionali | No | sì |
| Applicazione | Robusta modulazione del segnale | LPWAN per IoT/M2M |
LoRa e LoRaWAN – La spina dorsale di LPWAN
Con la crescente tendenza dell'IoT, stiamo assistendo a sempre più implementazioni LPWAN. Molti giganti della tecnologia e aziende IoT fanno molto affidamento su LPWAN per varie applicazioni. Infatti, LoRa e LoRaWAN stanno diventando lo standard de facto per le implementazioni IoT su larga scala e su vasta area. È interessante vedere che LoRa e NB-IoT domineranno il mercato LPWAN al di sopra di 85% dei collegamenti in tutto il mondo in 2028.
Questa comunità in crescita garantisce un ecosistema di innovazione che incoraggia tutti a passare a una soluzione più affidabile. Ci sono molte ragioni per questa rapida crescita e ne daremo uno sguardo ad alcune.
- Costi inferiori: LoRa e LoRaWAN operano su larghezze di banda libere. Perciò, sono più accessibili. inoltre, I componenti di rete LoRaWAN come gateway e dispositivi sono più economici rispetto al cellulare o al WiFi.
- Distribuzione più semplice: Le reti LoRaWAN sono più facili da implementare rispetto ai cellulari tradizionali, richiedendo solo endpoint e gateway.
- Connettività a lungo raggio: Un singolo gateway LoRa può connettere migliaia di endpoint su diversi km.
- Sicurezza: Trasmissione dati crittografata end-to-end.
- Protocollo standardizzato: Essendo uno standard aperto consente l’interoperabilità.
- Funzionalità bidirezionali: La comunicazione bidirezionale di LoRaWAN consente messaggi di controllo downlink.
- Ecosistema in rapida crescita: La LoRa Alliance è finita 500 partner in tutto il mondo.
Vantaggi rivoluzionari di LoRa e LoRaWAN
Ci sono molti vantaggi rivoluzionari di LoRa e LoRaWAN. però, qui daremo un'occhiata ad alcuni di essi.
- Le capacità a lungo raggio consentono di implementare soluzioni innovative come le applicazioni per città intelligenti.
- Richiedono bassa potenza, quindi garantisce che i dispositivi IoT collegati abbiano una durata della batteria più lunga.
- La loro larghezza di banda ridotta lo rende perfetto per le distribuzioni IoT che sono pratiche. Questo perché tali implementazioni richiedono meno trasmissioni di dati o il trasferimento di dati non è costante.
- Sono più facili da configurare rispetto ad altre tecnologie. Inoltre, sono anche più veloci da distribuire.
- Questi hanno due livelli di sicurezza. Uno strato è dedicato alla rete e l'altro è dedicato all'applicazione. Entrambe dispongono della crittografia AES, quindi avrai la certezza che non avrai alcuna vulnerabilità di sicurezza.
- Consentono la completa trasmissione e comunicazione bidirezionale.
- Operano secondo uno standard aperto che è protetto da e aperto alleanza LoRa.
Nel mondo reale tuquesti casi di LoRaWAN e LoRa
Esistono numerose possibilità per utilizzare LoRa e Soluzioni LoRaWAN. però, gli attori chiave sono interessati solo a determinati settori e stanno solo studiando le probabilità più promettenti. Alcuni di questi prevedono lo sviluppo di parcheggi intelligenti, gestione intelligente del traffico e dei rifiuti, misurazione remota, case ed edifici più sicuri, migliore catena di approvvigionamento e logistica, agricoltura conveniente e produttiva, estrazione efficiente, e produzione automatizzata. In poche parole, LoRaWAN è ideale per molte applicazioni IoT industriali che coinvolgono l'interesse di società private ed enti governativi. In questa sezione, daremo una breve occhiata ad alcuni dei casi d'uso unici e importanti.
Minol Zenner utilizza LoRaWAN nel settore immobiliare e dei servizi pubblici in Germania
Questa è una sotto-applicazione di misurazione intelligente e innovativa. Hanno sviluppato una soluzione basata su LoRaWAN che può semplificare l'esecuzione della misurazione remota. Attualmente stanno lavorando per renderlo conforme agli standard legali. Sono in corso colloqui per implementare questo sistema di misurazione intelligente. Ridurrà considerevolmente i costi di misurazione e trasformerà il processo di misurazione in automatico.
Il sistema intelligente di gestione dell’acqua di Apana
Prima dell'implementazione di questo sistema, non avevano modo di conoscere il loro attuale utilizzo di acqua. Il sistema di gestione intelligente dell'acqua di Apana non solo rileva l'utilizzo dell'acqua e i livelli dell'acqua rimanente, ma rileva e monitora anche eventuali perdite d'acqua. Quindi, è in grado di prevenire grandi perdite d'acqua e quindi consente una notevole riduzione dei costi. Questo sistema è così efficiente perché basato su LoRaWAN.
MOKOSmart localizzatore GPS per il monitoraggio della posizione in tempo reale
MOKOSmart è un nome noto nel mercato dei dispositivi LoRaWAN. Il nostro localizzatore GPS LoRaWAN fornisce un tracciamento GPS accurato e preciso di qualsiasi spedizione o pacco. Il monitoraggio in tempo reale può essere facile per i clienti anche se non hanno esperienza precedente con l'IoT. Il nostro localizzatore GPS è sviluppato utilizzando LoRa e trasmette ed elabora i dati attraverso l'uso dei protocolli LoRaWAN. Si distribuisce rapidamente e avvisa in ogni momento i clienti sulla posizione del loro pacco. Quindi, aiuta a combattere i furti di risorse e combatte le interruzioni della catena di approvvigionamento.
ComplianceMate per il monitoraggio degli alimenti
Laird Connectivity e CM Systems sono aziende IoT indipendenti che stanno lavorando alla creazione di soluzioni IoT uniche e sostenibili. Hanno sviluppato un prodotto noto come ComplianceMate. Il suo scopo principale è monitorare il contenuto nutrizionale del cibo e avvisare le persone interessate se non è salutare mangiare. I rivenditori di generi alimentari possono integrare ComplianceMate nei loro frigoriferi, contenitori per alimenti, o unità di archiviazione. Può eliminare la contaminazione suggerendo temperature efficaci per la conservazione degli alimenti e avvisando il rivenditore se esiste qualche rischio.
KotahiNet collega le Isole Cook in Nuova Zelanda
KotahiNet ha sviluppato una rete basata su LoRaWAN che fornisce un'infrastruttura di rilevamento intelligente alle Isole Cook. Le imprese private e gli enti governativi sono in grado di analizzare e raccogliere dati dall'ambiente. Perciò, possono prendere decisioni più intelligenti riguardo alle limitate risorse dell’isola e alle vaste operazioni commerciali. KotahiNet fornisce anche servizi e prodotti correlati operativi sulla propria rete.
LoRa e LoRaWAN contro Olì LPWAN Ttecnologie
LoRa e LoRaWAN sono tecnologie leader nello spazio LPWAN per l'IoT. Come si confrontano con altre tecnologie LPWAN concorrenti?
LoRa/LoRaWAN contro NB-IoT
IoT a banda stretta (NB-IoT) è uno standard LPWAN sviluppato da 3GPP per la connettività IoT cellulare. NB-IoT sfrutta l'infrastruttura LTE esistente ma opera nello spettro concesso in licenza, quindi ci sono costi associati all’utilizzo delle reti NB-IoT. NB-IoT offre una buona penetrazione indoor e un funzionamento a basso consumo. però, la flessibilità di implementazione della rete è inferiore rispetto a LoRaWAN.
LoRa/LoRaWAN contro Sigfox
Sigfox è una tecnologia LPWAN proprietaria che utilizza la modulazione a banda ultra stretta per consentire costi bassi, connettività a basso consumo. Poiché è proprietario, Sigfox offre meno flessibilità ma può garantire costi molto bassi su larga scala. Sigfox ha limitazioni come pochi messaggi di uplink al giorno e nessuna capacità di downlink.
LoRa/LoRaWAN contro Zigbee
Zigbee è basato su 802.15.4 protocollo e abilita reti mesh per l'IoT. Poiché Zigbee funziona a 2,4 GHz, la portata è inferiore rispetto alle tecnologie sub-GHz come LoRa. Zigbee offre interoperabilità ma può avere requisiti complessi di configurazione e sincronizzazione della rete. Il consumo energetico è superiore rispetto alla tecnologia LPWAN.
Il ruolo di LoRa e LoRaWAN nel settore IoT
Molte rinomate compagnie di telecomunicazioni fanno affidamento su LoRa. Questi sono ideali per le comunicazioni tra diversi sistemi di raccolta dati che coinvolgono dispositivi IoT. Tali comunicazioni comportano grandi trasmissioni di dati che si verificano frequentemente dopo intervalli stabiliti. Questi hanno molto di più da offrire loro le tecnologie della concorrenza, motivo per cui stanno guadagnando popolarità.
La maggior parte delle altre tecnologie come Sigfox operano su larghezze di banda ultra strette ed è per questo che sono molto più costose e inaccessibili. Perciò, non è pratico implementare queste altre tecnologie per applicazioni IoT su larga scala. A parte questo, altre tecnologie sono molto più inclini a fluttuazioni di rumore e frequenza. però, LoRa e LoRaWAN sono relativamente immuni da questi.
La maggior parte dei principali attori del settore IoT sta cercando di sviluppare prodotti e soluzioni per applicazioni IoT che coinvolgono grandi distanze, basso consumo energetico, e grandi trasferimenti di dati. Perciò, sempre più prototipi basati su LoRa e LoRaWAN sono in fase di progettazione. Con la sua continua espansione, soddisferà le nostre richieste future e offrirà soluzioni LoRa e LoRaWAN più applicabili.
Iniziare con LoRa e LoRaWAN
MOKOSmart è un nome rinomato nel settore IoT. Abbiamo anni di esperienza nella progettazione e produzione di prodotti IoT. MOKOSmart ha un R. dedicato&D e siamo specializzati in prodotti basati su LoRaWAN. Abbiamo capacità di produzione di massa e possiamo aiutarti con tutte le tue esigenze relative a LoRa. La qualità superiore è il nostro segno distintivo e consegniamo sempre in tempo. Non esitate a contattarci se avete ulteriori domande o se desiderate ottenere un preventivo per i prodotti LoRaWAN.
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