Quando a especificação LoRaWAN deve ser usada?

A especificação sem fio LoRaWAN é um protocolo desenvolvido pela LoRa Alliance para uso com a tecnologia sem fio LoRa LPWA da Semtech. Este protocolo foi originalmente desenvolvido pela IBM Research and Semtech para uso por Mobile Network Operators (MNOs) em redes públicas de longa distância na Europa. Agora é administrado pela LoRa Alliance, uma aliança daqueles focados no uso de LoRaWAN para redes MNO em todo o mundo. A própria especificação reflete essas suposições.

Existem algumas suposições de design que tornam os casos de uso de MNO para a especificação LoRaWAN claros:

• Todos os canais de frequência são fixos.
  A especificação LoRaWAN foi projetada para uma única rede MNO, portanto, duas ou mais redes não coordenadas compartilhando a banda resultarão em interferência da camada 2. Leia esta postagem do blog para mais informações.
• A rede é totalmente assíncrona. Sempre que o gateway está transmitindo, ele não pode escutar o tráfego de uplink, mas os nós não sabem que o receptor do gateway está offline. Isso é menos preocupante em grandes redes MNO, uma vez que muitos gateways estariam (idealmente) ao alcance. Pelo menos um pode estar no modo “ouvir”.

Existem várias outras suposições, incluindo o modelo de segurança que torna o LoRaWAN apropriado para MNOs, mas vamos manter isso curto.

Você deve usar a especificação LoRaWAN em seu projeto se ambas forem verdadeiras:

1. Você deseja se conectar a uma rede LoRaWAN MNO existente. Obviamente, você não pode se conectar a uma rede LoRaWAN MNO, a menos que use LoRaWAN.

2. Você tem um caso de uso focado no uplink de baixa densidade, transmissão infrequente. LoRaWAN tem melhor desempenho quando o downlink e as confirmações não são necessários. A leitura automática do medidor (AMR) é um bom exemplo. A maioria dos medidores não precisa ser lida com muita frequência e, na maioria dos casos, o número de gateways necessários para cobrir adequadamente uma determinada geografia fornecerá capacidade suficiente para o tráfego de uplink dos medidores. É melhor se não houver outras redes próximas também, porque, conforme discutido acima, duas redes LoRaWAN interferirão uma na outra. EnerTrac / Senet é um bom exemplo de uso do LoRaWAN para monitoramento e entrega de óleo de aquecimento e tanque de propano.

Quando você não deve usar a especificação LoRaWAN?

1. Se você precisa de alta confiabilidade . LoRaWAN é um protocolo com perdas, devido à sua natureza não coordenada e assíncrona. Se várias redes LoRaWAN estiverem presentes em sua área, a interferência adicional aumentará sua taxa de erro de pacote. Além disso, como LoRa tem uma faixa dinâmica de co-canal baixa, sem um esquema de controle de energia em malha fechada, quaisquer nós próximos ao gateway irão abafar os nós distantes.

2. Você não deseja gerenciar cada chave de nó final separadamente. O LoRaWAN atualmente requer que um conjunto exclusivo de chaves seja programado em cada nó na fábrica e, em seguida, transferido para o servidor ou gateway que se conectará a esse nó. Para pequenas implantações, isso não é um problema, mas para os profissionais de IoT que precisam de milhares de conexões, aumenta rapidamente o custo e a complexidade de maneira significativa. As MNOs precisam desse nível de sofisticação de acesso (pense em um cartão SIM), mas para redes privadas é um projeto complicado. Para um mergulho mais profundo na segurança e estrutura de chaves LoRaWAN, verifique esta análise independente.

3. Você deseja preencher a cobertura com repetidores (como implantação em edifícios comerciais). A especificação LoRaWAN não tem opção para repetidores. Você acabou de implantar mais gateways conectados à Internet, o que pode, mesmo usando um gateway DIY de baixo custo, custar de 5 a 10 vezes mais do que um simples repetidor.

4. Você precisa da capacidade de atualizar o firmware over-the-air . Com LoRaWAN, você nunca poderia multicast tráfego de downlink suficiente para atualizar efetivamente o firmware de um nó final. Você precisaria ter uma maneira de atualizar fisicamente o dispositivo ou garantir que as atualizações não fossem necessárias.

O Link Labs resolveu esses problemas e, se você quiser saber mais sobre o Symphony Link, o padrão de fato para Redes Privadas LoRa, clique aqui.