Informazioni sulla tecnologia LoRa

Che cos’è la modulazione LoRa®?

LoRa™ (acronimo di Long Range) è una tecnica di modulazione ideata da Semtech che garantisce comunicazioni a lungo raggio competitive rispetto alle tecnologie odierne. La modulazione è basata sulle tecniche spread-spectrum e sulla variazione frequenziale (chirp) dello spettro, con correzione degli errori FEC. LoRa® migliora significativamente la sensibilità del ricevitore e come altre tecniche di modulazione spread-spectrum usa l’intera banda di canale per trasmettere in broadcast un segnale; questo la rende robusta ai rumori e insensibile agli offset frequenziali causati dall'uso di oscillatori interni ai dispositivi a basso prezzo. LoRa™ può demodulare segnali con potenze fino a -19.5 dB mentre molti sistemi FSK (frequency shift keying) hanno bisogno di una potenza di almeno 8-10 dB per essere demodulati correttamente. La modulazione LoRa è il livello fisico (PHY) che può essere implementato su differenti topologie di reti e protocolli come Mesh, Star, 6lowPAN, ecc.

Che cos'è un gateway o concentratore LoRa®?

I gateway o concentratori LoRa™ sono stati progettati per essere impiegati in architetture di rete a stella e a lungo raggio e sono utilizzati nei sistemi LoRaWAN™. Sono ricetrasmettitori multimodem e multicanale cioè possono demodulare più canali simultaneamente oppure segnali multipli sullo stesso canale, per le proprietà della modulazione LoRa®.

Che cos'è LoRaWAN™?

La modulazione LoRa® è il livello fisico (PHY), mentre LoRAWAN™ è il protocollo MAC che garantisce alta capacità di canale delle reti a stella e a lungo raggio che LoRa Alliance ha standardizzato come Low Power Wide Area Network (LPWAN). Il protocollo LoRaWAN™ è ottimizzato per impiegare sensori con ridotto consumo di batteria e include differenti classi di end point a seconda della necessità di favorire la latenza di rete piuttosto che la durata della batteria. È interamente bidirezionale ed è stato studiato da esperti della sicurezza per assicurare affidabilità e protezione. L'architettura LoRaWAN™ è stata anche progettata per localizzare e seguire oggetti mobili per il tracciamento dati, che è uno dei punti che più velocemente sta prendendo piede nelle applicazioni dell'Internet of Things (IoT – internert delle cose).

Per I dispositivi LoRa® qual è l’attuale potenza trasmissiva che puà essere raggiunta con l’antenna?

La potenza di uscita dal pin del dispositivo è di +20dBm ma quella dell’antenna, in seguito a filtraggio e matching diventa di +19dBm +/? 0.5 dB. 

LoRa è una rete mesh, una rete punto-punto o a stella?

La modulazione LoRa è il livello fisico quindi può essere usato in più topologie di rete. Una rete mesh aumenta l’estensione spaziale della rete ma riduce la capacità, aumenta l’overhead di sincronizzazione e abbassa la durata della batteria a causa della sincronizzazione tra i nodi di rete. Grazie alle caratteristiche della modulazione LoRa non è necessaria una topologia mesh per aumentare il raggio d’utenza quindi una rete a stella è sufficiente. Si è scelto il protocollo LoRaWAN per ottimizzare la capacità, la durata delle batterie e la facilità di installazione.