Cos'è lora?

LoRa: Panoramica Dettagliata

LoRa (Long Range) è una tecnica di modulazione a spettro esteso sviluppata da Cycleo, successivamente acquisita da Semtech. È progettata specificamente per comunicazioni wireless a lungo raggio, bassa potenza e bassa velocità di trasmissione dati, rendendola ideale per le applicazioni Internet delle cose (IoT).

Caratteristiche Chiave:

• Lungo Raggio: LoRa può raggiungere distanze di diversi chilometri in aree rurali e fino a pochi chilometri in ambienti urbani densi. Questo è reso possibile dalla sua robusta modulazione e dall'utilizzo di tecniche a spettro esteso.

• Basso Consumo Energetico: I dispositivi LoRa possono operare per anni con una singola batteria grazie al loro basso consumo energetico in modalità di trasmissione e ricezione, nonché in modalità sleep.

• Bassa Velocità di Trasmissione Dati: LoRa non è progettato per applicazioni ad alta larghezza di banda. Le velocità di trasmissione dati variano da 0.3 kbps a 50 kbps, a seconda dei parametri di configurazione.

• Sicurezza: LoRaWAN, il protocollo MAC che utilizza LoRa come strato fisico, offre funzionalità di sicurezza integrate, tra cui la crittografia AES a 128 bit per la riservatezza e l'autenticazione dei messaggi.

• Resistenza alle Interferenze: La modulazione a spettro esteso rende LoRa resistente alle interferenze e al fading multi-path.

Come Funziona LoRa:

LoRa utilizza una tecnica di modulazione chiamata Chirp Spread Spectrum (CSS). Invece di trasmettere un singolo segnale a una specifica frequenza, LoRa trasmette un "chirp", un segnale che aumenta o diminuisce continuamente in frequenza nel tempo. Questa tecnica rende il segnale più robusto e meno suscettibile alle interferenze.

LoRaWAN: Il Protocollo MAC:

Mentre LoRa definisce lo strato fisico, LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) è il protocollo MAC (Media Access Control) che definisce l'architettura del sistema e la comunicazione tra i dispositivi finali e i gateway LoRa. LoRaWAN specifica il formato dei messaggi, i protocolli di comunicazione e i parametri di sicurezza.

Architettura di Rete LoRaWAN:

Un'architettura tipica LoRaWAN comprende:

1. Dispositivi finali (End Devices): Sensori, attuatori e altri dispositivi IoT che comunicano utilizzando LoRa.

2. Gateway LoRa (Gateways): Ricevono i segnali LoRa dai dispositivi finali e li inoltrano a un server di rete.

3. Server di Rete LoRaWAN (Network Server): Gestisce la rete LoRaWAN, elabora i dati, implementa la sicurezza e instradamento i dati alle applicazioni.

4. Server Applicazione (Application Server): Riceve i dati dal server di rete e li utilizza per varie applicazioni.

Applicazioni:

LoRa è ampiamente utilizzato in diverse applicazioni, tra cui:

• Smart City: Monitoraggio dell'illuminazione pubblica, parcheggi intelligenti, gestione dei rifiuti.
• Agricoltura Intelligente: Monitoraggio delle condizioni del suolo, controllo dell'irrigazione.
• Logistica e Tracciamento degli Asset: Localizzazione e monitoraggio delle merci.
• Monitoraggio Ambientale: Monitoraggio della qualità dell'aria e dell'acqua.
• Contatori Intelligenti (Smart Metering): Lettura automatica dei contatori di acqua, gas ed elettricità.

Vantaggi di LoRa:

• Lungo raggio e bassa potenza.
• Architettura di rete flessibile.
• Sicurezza integrata.
• Resistenza alle interferenze.
• Costo relativamente basso.

Svantaggi di LoRa:

• Bassa velocità di trasmissione dati.
• Limitazioni di duty cycle in alcune regioni.
• Potenziale congestione della rete.