Grazie ai progressi tecnologici, ora è possibile sfruttare al meglio i dispositivi intelligenti, sia a casa che al lavoro. Come suggerisce il nome, LoRa, da un punto di vista tecnologico, si riferisce a dispositivi wireless a lungo raggio che trasmettono minuscoli bit di dati su lunghe distanze senza consumare molta energia. MOKOSmart è tra i maggiori produttori di moduli LoRa, che si integrano perfettamente in tutti i principali settori dell'IoT. La relazione tra IoT e dispositivi LoRa è tale che i dispositivi LoRa, insieme agli ideali LoRaWAN, forniscono componenti accattivanti per le applicazioni IoT. Se hai un progetto urgente che richiede l'utilizzo di un modulo Bluetooth, MOKOSmart è il partner di riferimento per i moduli LoRa. Disponiamo di moduli Bluetooth di alta qualità che soddisfano tutti gli standard wireless e forniscono i circuiti esterni necessari.
Il modulo LoRa è una tecnologia prevedibile che si prevede verrà utilizzata nelle future applicazioni delle città intelligenti insieme all'Internet delle cose, come:
• Illuminazione intelligente
• Gestione dei rifiuti
• Monitoraggio della qualità dell'aria e dell'inquinamento
• Gestione dei veicoli e parcheggio intelligente
• Gestione delle infrastrutture e di altre strutture
• Gestione e rilevazione incendi
Il modulo LoRa è adatto a numerose applicazioni in settori industriali, come:
• Rilevamento di perdite e radiazioni
• Tecnologia dei sensori intelligenti
• Monitoraggio delle risorse e posizione degli articoli
• Spedizioni e trasporti
Si prevede che a breve miliardi di applicazioni e dispositivi per la smart home saranno connessi a Internet. I moduli LoRa saranno utilizzati per:
• Migliorare la sicurezza domestica
• Automazione delle case per elettrodomestici intelligenti abilitati all'IoT
LoRa è una delle migliori soluzioni che può essere utilizzata in modo efficiente per connettere dispositivi sanitari. Viene utilizzata in:
• Monitoraggio e gestione dei dispositivi sanitari
• Tecnologia indossabile
Il modulo LoRa viene utilizzato anche in applicazioni di agricoltura intelligente e allevamento per:
• Gestire il bestiame e l'agricoltura intelligente
• Monitorare la temperatura e l'umidità
• Controllo dell'irrigazione e dei sensori del livello dell'acqua
In qualità di leader nella produzione di moduli LoRa, siamo specializzati in diverse offerte, tra cui:
Avendo già allestito un affidabile reparto OEM/ODM di progettazione di soluzioni wireless RF, il team MOKOSmart comprende ingegneri altamente qualificati specializzati in hardware e software embedded per l'IoT. Se avete un progetto che richiede competenze ingegneristiche, i nostri tecnici possono aiutarvi ad aggiornare il progetto o a sviluppare un prodotto completamente nuovo.
Nella produzione di gadget LoRa e altri dispositivi IoT, MOKOSmart si avvale di tecnologie avanzate per garantire un prodotto di alta qualità. Siamo specializzati nella produzione di diversi prodotti intelligenti direttamente dalla nostra fabbrica, per offrire costantemente ai nostri clienti prodotti di qualità a prezzi contenuti.
Il team di esperti MOKOSmart è sempre aggiornato sulle tendenze del mercato in termini di ricerca e progettazione. Avrete la certezza di avere diverse opzioni tra cui scegliere per la gestione di un determinato progetto.
La nostra competenza abbraccia diversi settori, il che ci consente di gestire agevolmente qualsiasi progetto IoT. Possiamo analizzare approfonditamente ogni progetto per voi e garantire che soddisfiate perfettamente i vostri requisiti fittizi.
MOKOSmart è orgogliosa di offrire ai propri clienti test di certificazione di qualità. Grazie alla stretta collaborazione con UL Laboratory e SGS, possiamo offrire certificazioni UL, CE, RoHS e altre ancora in tempi rapidi. Tutte le ispezioni vengono condotte utilizzando strumenti di precisione personalizzati e programmi di collaudo avanzati.
In qualità di leader nella produzione di moduli LoRa, siamo specializzati in diverse offerte, tra cui:
Innanzitutto, qualsiasi distributore può facilmente guadagnare bene personalizzando i nostri prodotti e vendendoli come se fossero propri.
Un altro motivo per cui collaborare con MOKOSmart è un'ottima idea è perché ti permette di accedere a diverse soluzioni sotto lo stesso tetto. Che si tratti di servizi di ingegneria o di garanzia della qualità, abbiamo tutto ciò che cerchi nel mondo dell'IoT.
Avere accesso a prodotti originali, innovativi, di alta qualità e performanti in un mondo pieno di contraffattori è di inestimabile valore. Tutti i nostri prodotti sono realizzati utilizzando tecnologie di produzione avanzate e, pertanto, il nostro livello di innovazione è di prim'ordine, il che si traduce nella qualità dei nostri prodotti.
Nonostante le tecnologie avanzate, la competenza professionale e l'approvvigionamento intensivo di materiali impiegati nella produzione dei nostri prodotti, ci impegniamo a mantenere prezzi accessibili. I nostri articoli sono più convenienti per la distribuzione e la vendita al dettaglio rispetto ai nostri concorrenti perché li produciamo nel nostro stabilimento.
Oltre al Semtech LoRa SX1262, un modulo LoRaWAN si integra facilmente anche con il chip Nordic BLE nRF52832 con un ARM Cortex-M4 a 32 bit, 64 kB di RAM o una flash da 512 kB.
Inoltre, il modulo LoRaWAN supporta diverse interfacce digitali come SPI, GPIO, NFC, UART, ADC, I2C e altre ancora. Quando i sensori sono fisicamente collegati a queste interfacce digitali, il modulo LoRaWAN raccoglie e trasmette rapidamente i dati dei sensori a un gateway LoRWAN remoto prima di trasferirli a un server.
Inoltre, il modulo LoRaWAN BLE può essere utilizzato per creare un collegamento con gli strumenti terminali BLE. Ciò consente la condivisione di dati su brevi distanze, ad esempio l'aggiornamento del firmware via etere tramite smartphone.
Sebbene sia facile pensare che i moduli LoRa e LoRaWAN siano la stessa cosa, le loro entità sono molto diverse. Quindi, in cosa differiscono il modulo LoRa e il modulo LoRaWAN?
Tutti i moduli LoRa sono segnali trasportatori a radiofrequenza basati sul livello fisico delle telecomunicazioni. È facile trasformare qualsiasi dato in segnale utilizzando un modem LoRa. LoRa applica il chirp spread spectrum (CSS), una tecnica di modulazione durante la trasmissione dei segnali, sebbene questa vari a seconda del messaggio che si intende trasmettere.
Inoltre, durante la trasmissione, LoRa utilizza l'intera larghezza di banda del canale, il che gli consente di essere robusto contro offset di frequenza e rumore. Un modulo LoRa a lungo raggio offre una portata di comunicazione migliorata durante la trasmissione dei dati; per questo è noto per aumentare la sensibilità dei ricevitori. In buone condizioni, LoRa può coprire fino a 20 km, il che lo rende ideale per soluzioni di rete nelle aree rurali.
LoRaWAN controlla l'architettura e il protocollo del dispositivo di telecomunicazione, semplificando la regolazione della durata della batteria dei nodi, della capacità delle reti, della qualità del servizio, della sicurezza dei dati trasmessi, nonché della varietà e della tipologia delle applicazioni in questione.
Combinando LoRaWAN con segnali a radiofrequenza LoRa, è possibile generare soluzioni di trasmissione bidirezionali, a lungo raggio, a bassa potenza e redditizie, adatte a molteplici applicazioni. Questo ha reso LoRaWAN progressivamente più diffuso nelle smart city per le reti IoT.
Sebbene queste reti si collochino allo stesso modo nel mercato IoT, differiscono sostanzialmente in termini di marketing e tecnologia. Con SigFox che punta a diventare un operatore universale di IoT, la LoRa Alliance intende fornire una tecnologia che consenta ad altre aziende produttrici di moduli di comunicazione di consentire applicazioni IoT in tutto il mondo.
I moduli LoRa tipici sono adatti all'uso in quanto possono operare efficacemente in modo bidirezionale, a differenza di SigFox. In qualsiasi momento, è possibile trasformare un ricevitore in un trasmettitore tramite lo stesso modulo radio e viceversa. Pertanto, LoRa è ulteriormente modificato in modo da poter gestire configurazioni di comando e controllo.
Durante l'integrazione di un modulo radio, SigFox offre un'API semplice da usare. Al contrario, il modulo di comunicazione LoRa offre un'ampia API configurabile di basso livello, che consente di effettuare diverse ottimizzazioni. Questo rende l'integrazione di SigFox meno complessa rispetto al modulo radio LoRa.
Tutti i messaggi SigFox sono per impostazione predefinita limitati a 12 byte. Per LoRa, la lunghezza dei messaggi è definita dall'utente. Gli sviluppatori devono certificare che i messaggi radio inviati in modalità wireless durino meno di cinque secondi. Questo garantisce la conformità con i protocolli impostati.
Sebbene solo SigFox possa autenticare e identificare i dispositivi, le tecnologie Lora e SigFox offrono alcune funzionalità di sicurezza. D'altro canto, entrambe le reti offrono un elevato livello di protezione contro il sovraffollamento delle comunicazioni, poiché effettuano trasmissioni tramite comunicazioni unilaterali senza autorizzazione da alcuna rete.
Anche a bassa potenza, la tecnologia Chirp Spread Spectrum consente a LoRaWAN di funzionare perfettamente con il rumore di canale, l'effetto Doppler e il fading multipath. La larghezza di banda e il fattore di spreading determinano la velocità di trasmissione dei dati, ma questo dipende principalmente dal piano di frequenze e dalla posizione. Tutti i canali utilizzati dal modulo LoRaWAN devono avere una larghezza di banda di 125 kHz, 250 kHz o 500 kHz. Il dispositivo finale seleziona il fattore di spreading e influenza il tempo di trasmissione di un frame.
Per la fattibilità dell'IoT, il costo deve essere inferiore. Il costo dei moduli LoRa è alle stelle in termini di prezzo, con un costo generale di circa 8-10 dollari. Si tratta di più della metà del prezzo dei moduli LTE cellulari come NB-IoT.
Il costo della tecnologia NB-IoT è elevato a causa di alcune problematiche relative alle royalty IP legate al funzionamento della banda concessa in licenza, alla complessità della rete e all'area di silicio avanzata richiesta. Inoltre, l'aggiornamento delle stazioni base NB-IoT a livelli 4G/LTE avanzati è molto più costoso rispetto all'implementazione di LoRa tramite gateway top-tower o gateway industriali. Si prevede che il costo dei moduli LoRaWAN diminuirà con la piena espansione del mercato e l'avvento delle integrazioni.
Di seguito sono riportati alcuni suggerimenti su come sviluppatori e aziende possono determinare quale modulo LoRa è più adatto alle loro esigenze.
L'accesso ai gateway di prima porta è un metodo generale per classificare la suddivisione tra stazioni esterne e interne. Dopo aver determinato se l'applicazione IoT sarà posizionata all'interno o all'esterno, è necessario valutare come la connessione Internet sarà collegata al gateway. Questo aiuterà a capire se il gateway supporta 3G o 4G, in particolare con il modulo LoRaWAN in 865.
I gateway sono disponibili sia in versione invertita, che supporta un numero diverso di canali per le reti pubbliche, sia in distribuzioni affidabili, che rappresentano opzioni migliori per canali con un numero maggiore. Poiché il modulo LoRaWAN nell'865 consente l'implementazione di un'elevata capacità, è adatto per gestire la maggior parte delle applicazioni che utilizzano gateway.
Nella scelta del modulo LoRa più adatto, è necessario considerare il controllo dei dati in tempo reale, i requisiti di copertura sul campo e il rispetto della privacy dei dati da parte del cliente. Ad esempio, per prevenire la fuga di dati, MokoSMART ha utilizzato un server di rete che consente agli utenti di monitorare il flusso di dati tramite VPN o MQTT all'interno del gateway.
Assicuratevi che il modulo LoRa che state acquistando sia stato ampiamente testato con server di rete e dispositivi finali. A volte, si presentano delicati problemi di compatibilità se i dispositivi finali, i server di rete e i gateway utilizzati sono tutti compatibili con LoRaWAN.
Nella nostra dimostrazione, integreremo 2 schede Arduino e altri 2 moduli LoRa per trasferire dati da una scheda all'altra. Useremo un Arduino Nano come ricevitore, mentre useremo un Arduino Uno come trasmettitore.
Poiché le gamme di frequenza dei moduli LoRa sono diverse, i più comuni sono i moduli a 433 MHz e 915 MHz. Anche il modulo a 868 MHz si sta gradualmente diffondendo sul mercato. Controllate sul retro del modulo per vedere la sua frequenza. Se intendete acquistare un chip, assicuratevi di avere ottime capacità di saldatura.
Sarebbe meglio montare un'antenna sul modulo LoRa in base alla potenza di trasmissione in uscita. Sebbene in questa dimostrazione utilizzeremo un modulo Lora a 433 MHz, utilizzeremo anche antenne abilitate per 433 MHz.
Nella parte di trasmissione di questa dimostrazione, il modulo LoRa utilizzerà un Arduino Uno. Per prima cosa, collega lo schema elettrico del tuo Arduino UNO al LoRa, come illustrato di seguito.
Un modulo LoRa ha 16 pin, 8 per lato. Di questi 16 pin, un GPIO da DIO0 a DIO5 ne utilizzerà sei, mentre i pin di terra ne utilizzeranno quattro. Poiché il modulo utilizza 3.3 V per funzionare, i pin a 3.3 V della scheda Arduino Uno devono essere collegati ai pin a 3.3 V del modulo LoRa. Quindi, collegare i pin SPI della scheda Arduino al pin SPI del modulo LoRa.
Utilizzare i cavi di collegamento per collegare il modulo LoRa ad Arduino UNO. L'intera configurazione può essere trasportata per i test se alimentata con un power bank. La configurazione dovrebbe essere simile alla descrizione mostrata di seguito.
Il lato ricevente del modulo utilizzerà un Arduino Nano. Utilizzate qualsiasi scheda Arduino disponibile sul lato trasmissione e ricezione, assicurandovi che siano fissate correttamente.
Un regolatore esterno da 3.3 V è montato sul modulo LoRa per alimentare i pin a 3.3 V. Questo perché il regolatore integrato di Arduino Nano non è abbastanza potente da fornire una corrente di funzionamento sufficiente per il modulo LoRa.
Dopo aver configurato l'hardware, passate alla sezione Arduino IDE. In questa demo, il nostro IDE Arduino includerà una libreria e sketch di esempio con piccole modifiche per consentire la comunicazione tra i nostri moduli LoRa. Seguite Sketch una volta aperto l'IDE Arduino per aggiungere la libreria. Dopodiché, cercate "LoRa Radio" e selezionate la libreria, quindi cliccate su "Installa".
Utilizzare File -> esempio -> LoRa, quindi aprire i programmi di invio e ricezione del modulo LoRa come mostrato di seguito.
Ogni 5 secondi, il programma Sender invia un "hello" mentre incrementa il valore del contatore. Questo viene ricevuto da un ricevitore che successivamente stampa il valore RSSI sul monitor seriale. Innanzitutto, assicurarsi di apportare modifiche alla funzione LoRa.begin(). Di default, è impostata per funzionare sul modulo LoRa a 915 MHz, motivo per cui il programma ha "LoRa.begin(915E6)".
Dopo aver verificato che i collegamenti siano stati effettuati correttamente e che il modulo LoRa sia collegato correttamente all'antenna, caricare il programma non appena è pronto.
Dopo aver caricato il programma, apri il monitor seriale della scheda Arduino. Il monitor seriale del mittente dovrebbe indicare il valore inviato e successivamente ricevuto e visualizzato sul monitor seriale del destinatario.
È importante controllare sempre il valore RSSI del modulo LoRa in ogni messaggio ricevuto. Il valore RSSI sarà sempre negativo. Nella nostra dimostrazione, è intorno a -68. Questo perché la potenza del segnale aumenta man mano che il valore RSSI si avvicina allo zero.
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