LoRa, un nou tip de rețea wireless

Internet of Things este ceva mai mult decât un ceas inteligent la mână, după cum demonstrează concepte precum smart home sau smart health și, dincolo de ceea ce vede direct consumatorul, vorbim și de foarte multe comunicații M2M, machine to machine, adică tot felul de echipamente devenind “inteligente” și dialogând între ele.

În întreaga lume se estimează că acum funcționează 15 miliarde de dispozitive IoT, iar până în 2020 vor fi 25 de miliarde. Peste 5 milioane de dispozitive conectate în rețea vor fi activate zilnic în următorii 5 ani pentru a ajunge la acea cifră, imaginează-ți ce înseamnă asta.

Nu toate au nevoie de comunicații foarte rapide sau de latență mică. Un exemplu bun este un proiect de la Innovation Labs, unde echipa Green Leaf vrea să dezvolte un dispozitiv de control al serelor sau suprafețelor agricole deschise, acest dispozitiv transmițând periodic informații despre starea solului, umiditate, lumină șamd. Cum comunică el? Prin LoRa.

LoRa este un acronim de la Long Range Wireless Network, o rețea ce bate la 15-20 de kilometri distanță. Compromisul pentru așa o distanță este puterea micșorată și rata de bit mult mai mică, în jur de 0,3 până la 50 kbps. Frecvența aleasă este 868 MHz în Europa, folosește o modulație cu spectru larg și transmite pe canale între 7 și 500 KHz.

LoRa este gândită pentru tot felul de dispozitive ce uneori nu au alimentare, dar frecvența și banda mică fac ca un eventual comunicator LoRa să poată rezista luni de zile cu aceeași baterie, în funcție de cât de des are de transmis ceva. De exemplu un senzor din mijlocul câmpului, care transmite zilnic câteva date scurte, nu are ce să consume așa mult.

Arhitectura rețelei presupune că un dispozitiv LoRa comunică bi-direcțional pe acei maxim 15-20 kilometri cu un LoRa Gateway, care este conectat la Internetul clasic prin metode “normale” (Ethernet, 4G etc) și transmite mai departe informațiile spre serverele aferente. Practic, este aceeași arhitectură de la o rețea 802.11 normală, cu dispozitive conectate wireless la un router ce le face “lipeala” cu marele Internet.

Dispozitivele LoRa mai fac o șmecherie: nu sunt permanent conectate la gateway, ci se trezesc din când în când, stabilesc legătura cu un gateway și verifică dacă au primit între timp vreo comandă sau transmit ce au ele de zis; asta asigură o autonomie mult mai mare a bateriei.

Puteți citi mai multe despre LoRa pe site-ul oficial lora-alliance.org. Eu am aflat despre LoRa la Innovation Labs 2016 și apoi am văzut planurile Orange la conferință Le Show Hello, planuri care sunt foarte ambițioase. Pe scurt, Orange construiește o rețea LoRa în întreaga Franță, un proiect destul de ambițios. Până la jumătatea anului vor acoperi deja 17 orașe mari și restul țării până la finalul anului.

Cum problema este să ai în teritoriu suficiente gateway-uri care să asigure conectivitatea pentru diverse dispozitive LoRa, Orange va da angajaților francezi în total 5000 de veioze ce nu sunt doar simple surse de lumină, ci și access point-uri LoRa. Lampa arată destul de bine.

Un beacon LoRa este cel de mai jos. Este genul de aparat pe care-l poți atașa bicicletei sau mașinii tale pentru a-i vedea poziția, ba chiar și câinelui la zgardă. În funcție de cât de des îl pui să raporteze poziția, bateria poate ține chiar și mai multe luni.