Estamos vivendo em tempos radicais em que a tecnologia IoT está explodindo! Portanto, encontramos termos modernos como LoRa e LoRaWAN o tempo todo. A maioria das pessoas usa esses dois termos de forma intercambiável porque parecem semelhantes. Contudo, isso não é perfeitamente verdade, pois há algumas diferenças importantes que precisamos analisar. Neste guia, abordaremos as principais distinções entre LoRa e LoRaWAN. Também verificaremos alguns casos de uso do mundo real usando-os e os benefícios radicais que eles trazem. No fim, você será um especialista em diferenciar esses técnicos de IoT sem fio!
Compreendendo LoRa e LoRaWAN
Antes de compreender as principais diferenças entre LoRa e LoRaWAN, teremos que desenvolver uma compreensão profunda das definições e da arquitetura de trabalho de LoRa e LoRaWAN.
O que é LoRa
LoRa (Longo alcance) é uma tecnologia de comunicação sem fio de longo alcance que opera em radiofrequências para fornecer conectividade IoT. Desenvolvido por Semtech, LoRa atua como camada física para transmissão de dados sem fio em longas distâncias. Você pode usar um modem LoRa para converter qualquer conjunto de dados neste sinal de frequência de rádio.
Em seu núcleo, LoRa modula sinais usando Chirp Spread Spectrum (CSS) – uma técnica de modulação que torna o sinal resiliente a ruídos e interferências. Isso ajuda a LoRa a aproveitar efetivamente toda a largura de banda do canal ao transmitir dados de dispositivos IoT. Comparado com WiFi e Bluetooth, LoRa é famosa por seu alcance de comunicação superior, sensibilidade do receptor aprimorada, e grandes capacidades de transmissão de dados.
LoRa funciona em bandas de frequência sub-GHz livres de licença, como 433 MHz e 915 MHz. Isso permite que um único gateway LoRa conecte milhares de dispositivos IoT espalhados por vários quilômetros. Conseqüentemente, LoRa é ideal para implementar aplicações robustas de IoT em áreas amplas.
O que é LoRaWAN
LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) é um protocolo de comunicação que conecta a aplicação IoT ao sinal LoRa. LoRaWAN está incorporado na camada de transferência de dados do dispositivo IoT. Operando na camada de enlace de dados, LoRaWAN oferece controle sobre a arquitetura de rede e protocolo de comunicação. Conseqüentemente, somos mais capazes de determinar a qualidade do serviço, extensão restante da bateria dos nós conectados, capacidades e capacidade da rede, e possíveis vulnerabilidades de segurança e o tipo de aplicativos que estão sendo usados.
Importante, o protocolo LoRaWAN é definido e gerenciado pela LoRa Alliance. LoRaWAN complementa os sinais de radiofrequência de LoRa. Portanto, somos capazes de criar economia, bidirecional, de baixa potência, longo alcance, Soluções de IoT que podemos implantar em cenários que envolvem uma ampla gama. LoRaWAN requer menos gateways para estabelecer qualquer rede. Esta é uma razão importante pela qual o LoRaWAN está ganhando popularidade para implantações em aplicativos como cidades inteligentes, etc..
LoRa e LoRaWAN nrede umaarquitetura
As redes LoRaWAN utilizam uma topologia estrela-de-estrela com gateways retransmitindo dados entre nós finais (sensores) e um servidor de rede central. A conexão sem fio entre nós finais e gateways usa a camada física LoRa para longo alcance, comunicação de baixa potência. Os gateways então encaminham mensagens dos nós finais para o servidor de rede através de redes IP.
- Nós finais: Os nós finais contêm sensores, um transceptor LoRa para comunicação sem fio, e opcionalmente um microcontrolador. Eles transmitem diretamente para gateways ao alcance usando modulação LoRa.
- Entradas: Entradas atuar como uma ponte entre os nós finais e o servidor de rede, convertendo pacotes RF LoRa em pacotes IP. Eles são alimentados e conectados ao servidor de rede via IP.
- Servidores de rede: O servidor de rede recebe dados de gateways, lida com desduplicação e roteamento para servidores de aplicativos. Permite comunicação bidirecional – uplink dos nós e downlink do aplicativo.
- Servidores de aplicativos: Os servidores de aplicativos criam aplicativos para o usuário final e integram-se a outros serviços em nuvem. Eles fazem interface com o servidor de rede para se comunicar com a rede LoRaWAN.
LoRa e requisitos regulamentares necessários LoRaWAN: uma análise comparativa
Aqui está uma tabela que resume as principais diferenças entre a camada física LoRa e a camada de rede LoRaWAN:
| LoRa | LoRaWAN | |
| Tipo de tecnologia | Técnica de modulação da camada física (CSS) | Protocolo de comunicação da camada de rede |
| Modulação | Chirp Spread Spectrum | Baseado em LoRa PHY |
| Bandas de frequência | 433 MHz, 868 MHz, 915 MHz | 433 MHz, 868 MHz, 915 MHz |
| Desenvolvedor | Desenvolvido por Semtech | Gerenciado por LoRa Alliance |
| Consumo de energia | Conectividade sem fio de baixo consumo de energia | Baixo consumo de energia otimizado para dispositivos IoT |
| Alcance | Modulação sem fio de longo alcance | Longo alcance aproveitando LoRa |
| Taxas de dados | Baixas taxas de dados | Baixas taxas de dados |
| Comunicações bidirecionais | Não | sim |
| Inscrição | Modulação de sinal robusta | LPWAN para IoT/M2M |
LoRa e LoRaWAN – A espinha dorsal do LPWAN
Com a tendência crescente da IoT, estamos vendo mais e mais implantações LPWAN. Muitos gigantes da tecnologia e empresas de IoT dependem fortemente do LPWAN para várias aplicações. De fato, LoRa e LoRaWAN estão se tornando o padrão de fato para implantações de IoT em larga escala e em áreas amplas. É interessante ver que LoRa e NB-IoT dominarão o mercado LPWAN com sobre 85% das conexões em todo o mundo em 2028.
Esta comunidade crescente garante um ecossistema de inovação que incentiva todos a mudar para uma solução mais confiável. Existem muitas razões para este rápido crescimento e vamos dar uma olhada em algumas delas.
- Custos mais baixos: LoRa e LoRaWAN operam em larguras de banda gratuitas. Portanto, eles são mais acessíveis. Além disso, Componentes de rede LoRaWAN, como gateways e dispositivos, são mais econômicos em comparação com celular ou WiFi.
- Implantação mais simples: As redes LoRaWAN são mais fáceis de implantar do que as redes celulares tradicionais, exigindo apenas endpoints e gateways.
- Conectividade de longo alcance: Um único gateway LoRa pode conectar milhares de endpoints em vários quilômetros.
- Segurança: Transmissão de dados criptografados de ponta a ponta.
- Protocolo padronizado: Ser um padrão aberto permite interoperabilidade.
- Capacidades bidirecionais: A comunicação bidirecional do LoRaWAN permite mensagens de controle de downlink.
- Ecossistema em rápido crescimento: A Aliança LoRa acabou 500 parceiros em todo o mundo.
Benefícios inovadores de LoRa e LoRaWAN
Existem muitos benefícios inovadores de LoRa e LoRaWAN. Contudo, aqui vamos dar uma olhada em apenas alguns deles.
- Capacidades de longo alcance tornam possível implementar soluções inovadoras, como aplicações de cidades inteligentes.
- Eles exigem baixa energia, portanto, garante que os dispositivos IoT conectados terão uma vida útil da bateria.
- Sua baixa largura de banda o torna perfeito para implantações de IoT que são práticas. Isso ocorre porque essas implantações exigem menos transmissões de dados ou a transferência de dados não é constante.
- Eles são mais fáceis de configurar em comparação com outras tecnologias. Além disso, eles são mais rápidos de implantar também.
- Estes têm duas camadas de segurança. Uma camada é dedicada à rede e a outra é dedicada à aplicação. Ambos apresentam criptografia AES, portanto, você terá a garantia de que não terá nenhuma vulnerabilidade de segurança.
- Eles permitem uma transmissão e comunicação bidirecional completa.
- Estes operam em um padrão aberto que é protegido sob a aliança LoRa aberta.
Você do mundo realesses casos de LoRaWAN e LoRa
Existem inúmeras possibilidades de uso de LoRa e Soluções LoRaWAN. Contudo, jogadores-chave estão interessados apenas em determinados setores e estão apenas investigando as probabilidades mais promissoras. Alguns deles envolvem o desenvolvimento de estacionamentos inteligentes, tráfego inteligente e gestão de resíduos, medição remota, casas e edifícios mais seguros, melhor cadeia de suprimentos e logística, agricultura conveniente e produtiva, mineração eficiente, e manufatura automatizada. Basta colocar, LoRaWAN é ideal para muitas aplicações industriais de IoT envolvendo o interesse de empresas privadas e entidades governamentais. Nesta secção, daremos uma breve olhada em alguns dos casos de uso exclusivos e importantes.
Minol Zenner usa LoRaWAN nos setores de habitação e serviços públicos na Alemanha
Esta é uma sub-aplicação de medição inteligente e inovadora. Eles desenvolveram uma solução baseada no LoRaWAN que pode tornar mais fácil realizar a medição remota. Atualmente, eles estão trabalhando para torná-lo compatível com os padrões legais. As negociações estão em andamento para implantar este sistema de medição inteligente. Isso reduzirá consideravelmente o custo de medição e tornará o processo de medição automático.
Sistema inteligente de gestão de água da Apana
Antes da implantação deste sistema, eles não tinham como saber seu uso atual de água. O sistema inteligente de gerenciamento de água da Apana não apenas detecta o uso e os níveis restantes de água, mas também detecta e monitora possíveis vazamentos de água. Conseqüentemente, é capaz de prevenir qualquer perda importante de água e, portanto, permite uma redução considerável de custos. Este sistema é tão eficiente porque é baseado no LoRaWAN.
MOKOSmart's rastreador GPS para monitoramento de localização em tempo real
MOKOSmart é um nome conhecido no mercado de dispositivos LoRaWAN. Nosso rastreador GPS LoRaWAN fornece rastreamento GPS preciso e preciso de qualquer remessa ou pacote. O rastreamento em tempo real pode ser fácil para os clientes, mesmo que eles não tenham experiência anterior com IoT. Nosso rastreador GPS é desenvolvido usando LoRa e transmite e processa dados através do uso de protocolos LoRaWAN. Ele é implantado rapidamente e notifica os clientes sobre a localização de seu pacote o tempo todo. Conseqüentemente, ajuda na luta contra furtos de ativos e combate interrupções na cadeia de abastecimento.
ComplianceMate para monitoramento de alimentos
Laird Connectivity e CM Systems são empresas independentes de IoT que estão trabalhando para criar soluções de IoT exclusivas e sustentáveis. Eles desenvolveram um produto conhecido como ComplianceMate. Seu objetivo principal é monitorar o conteúdo nutritivo dos alimentos e notificar as pessoas envolvidas se não for saudável comer.. Os varejistas de alimentos podem integrar o ComplianceMate em seus refrigeradores, recipientes para alimentos, ou unidades de armazenamento. Pode eliminar a contaminação, sugerindo temperaturas eficazes para armazenamento de alimentos e notificando o varejista se houver algum risco.
KotahiNet conecta as Ilhas Cook na Nova Zelândia
KotahiNet desenvolveu uma rede baseada em LoRaWAN que fornece uma infraestrutura de detecção inteligente para as Ilhas Cook. Empresas privadas e entidades governamentais são capazes de analisar e coletar dados do meio ambiente. Portanto, eles podem tomar decisões mais inteligentes sobre seus limitados recursos insulares e extensas operações comerciais. KotahiNet também fornece serviços e produtos relacionados que estão operacionais em sua rede.
LoRa e LoRaWAN vs ooutro LPWAN ttecnologias
LoRa e LoRaWAN são tecnologias líderes no espaço LPWAN para IoT. Como elas se comparam a outras tecnologias LPWAN concorrentes?
LoRa/LoRaWAN vs NB-IoT
NarrowBand IoT (NB-IoT) é um padrão LPWAN desenvolvido pela 3GPP para conectividade IoT celular. NB-IoT aproveita a infraestrutura LTE existente, mas opera em espectro licenciado, portanto, há custos associados ao uso de redes NB-IoT. NB-IoT oferece boa penetração em ambientes internos e operação com baixo consumo de energia. Contudo, a flexibilidade de implantação de rede é menor em comparação com LoRaWAN.
LoRa/LoRaWAN vs Sigfox
Sigfox é uma tecnologia proprietária LPWAN que usa modulação de banda ultra estreita para permitir baixo custo, conectividade de baixo consumo de energia. Como é proprietário, Sigfox oferece menos flexibilidade, mas pode fornecer custos muito baixos em grande escala. Sigfox tem limitações como mensagens de uplink baixas por dia e nenhuma capacidade de downlink.
LoRa/LoRaWAN x Zigbee
Zigbee é baseado no 802.15.4 protocolo e permite redes mesh para IoT. Como o Zigbee opera a 2,4 GHz, o alcance é menor em comparação com tecnologias sub-GHz como LoRa. Zigbee oferece interoperabilidade, mas pode ter configurações de rede complexas e requisitos de sincronização. O uso de energia é maior do que a tecnologia LPWAN.
O papel da LoRa e LoRaWAN no setor de IoT
Muitas empresas de telecomunicações renomadas contam com LoRa. Eles são ideais para comunicações entre vários sistemas de coleta de dados envolvendo dispositivos IoT. Essas comunicações envolvem grandes transmissões de dados que acontecem frequentemente após intervalos definidos. Eles têm muito mais a oferecer às tecnologias concorrentes, por isso estão ganhando popularidade.
A maioria das outras tecnologias, como Sigfox, opera em larguras de banda ultranarrow, por isso são muito mais caras e inacessíveis. Portanto, não é prático implantar essas outras tecnologias para aplicações IoT de larga escala e áreas amplas. Além disso, outras tecnologias são muito mais propensas a ruídos e flutuações de frequência. Contudo, LoRa e LoRaWAN são relativamente imunes a estes.
A maioria dos principais participantes da indústria de IoT está procurando desenvolver produtos e soluções para aplicações de IoT envolvendo grandes distâncias, Baixo consumo de energia, e grandes transferências de dados. Portanto, mais e mais protótipos baseados em LoRa e LoRaWAN estão em fase de design. Com a sua contínua expansão, atenderá às nossas demandas futuras e oferecerá soluções LoRa e LoRaWAN mais aplicáveis.
Começando com LoRa e LoRaWAN
MOKOSmart é um nome conhecido na indústria de IoT. Temos anos de experiência na concepção e fabricação de produtos IoT. MOKOSmart tem um R dedicado&Equipe D e nos especializamos em produtos baseados em LoRaWAN. Temos capacidade de produção em massa e podemos ajudá-lo com todas as suas necessidades relacionadas ao LoRa. Qualidade superior é a nossa marca registrada e sempre entregamos no prazo. Sinta-se à vontade para entrar em contato conosco se tiver mais dúvidas ou se desejar obter um orçamento para produtos LoRaWAN.
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