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Creada en 2009 por una empresa francesa, la tecnología de comunicación LoRa pertenece desde 2012 a la empresa estadounidense Semtech. El desarrollo internacional de esta tecnología hace que actualmente abarque más de 140 países de todo el mundo. Para normalizar este medio de comunicación de objetos conectados, la Alianza LoRa ha desarrollado un protocolo denominado LoRaWAN. Este protocolo de comunicación permite a cualquier empresa desplegar etiquetas LoRaWAN y enviar pequeños paquetes de datos, como posiciones, temperaturas o incluso identificadores, a lo largo de varios kilómetros en redes privadas u operadas/públicas. En Francia, Orange y Bouygues (Objenious) han desplegado sus propias redes IoT por todo el país, pero en 2019 habrá más de 120 operadores en todo el mundo.
Para ayudarte a comprender mejor esta tecnología de comunicaciones y a elegir la red que mejor se adapte a tus necesidades, veremos cómo funciona técnicamente LoRaWAN, compararemos las redes públicas y privadas y analizaremos algunas aplicaciones típicas.
LoRaWAN (Long Range Radio Wide Area Network) es un protocolo de red de baja velocidad y largo alcance basado en la tecnología de radio LoRa (modulación). Este protocolo estándar abierto, promovido por la Alianza LoRa desde 2015, opera en las bandas de frecuencia ISM (en torno a 868 MHz para Europa) y utiliza la modulación de espectro ensanchado, una variante de la modulación de espectro ensanchado chirp para ser más precisos.
Una red LoRaWAN está formada por dispositivos (objetos conectados) que se comunican en LoRa con pasarelas que envían datos de vuelta a los servidores a través de una conexión 3G, Ethernet, WIFI u otra. El servidor, a su vez, clasifica la información y envía sólo los datos relevantes de vuelta ala HMI. Esto se conoce como red en estrella.
En este tipo de funcionamiento, toda la inteligencia de la red la proporciona el servidor, que :
El auge de los objetos conectados ha traído consigo multitud de problemas de ciberseguridad. Con más de 22.000 millones de dispositivos conectados a Internet en todo el mundo, el mercado del IoT es un objetivo perfecto. Para abordar estos problemas de ciberseguridad, LoRaWAN garantiza la seguridad de la red y los datos con dos encriptaciones AES-128.
Para garantizar una seguridad óptima de la red y evitar que terceros accedan a los datos, la clave de aplicación sólo la conoce el proveedor de la aplicación. El operador de red comunica la clave de red a los proveedores de aplicaciones autorizados.
Para poder comunicarse a través de la red LoRaWAN, el equipo debe obtener estas dos claves de seguridad. Hay dos métodos posibles para hacerlo: el método OTAA y el método APB.
Nota: el método OTAA es más complejo de implementar que el método APB, pero ofrece un mayor nivel de seguridad. Para una implantación a gran escala, recomendamos utilizar el método OTAA, que es más seguro y ágil.
Al igual que las tecnologías de comunicación como 3G o WIFI, la red LoRaWAN puede ser pública , basada en las antenas desplegadas por los operadores de telecomunicaciones, pero también puede ser privada. Las empresas pueden crear su propia red LoRaWAN si lo desean. Sin embargo, es importante tener en cuenta que, sea cual sea la naturaleza de la red, es necesario respetar los tiempos de ocupación del canal (ciclo de trabajo), aunque la ocupación de las bandas de frecuencia sea libre. Pero, ¿cuáles son las ventajas y las limitaciones de estas dos opciones?
En Francia, Orange cubre casi todo el país con una red LoRaWAN pública (conocida como “operada”). Gracias a esta infraestructura de red, los objetos conectados pueden intercambiar datos a distancias muy largas, de hasta varios kilómetros. En las zonas urbanas, donde hay muchos obstáculos, un dispositivo conectado puede enviar un mensaje a un terminal situado a un kilómetro de distancia, pero en las zonas rurales la distancia puede ser de hasta 20 km.
Zona de cobertura LoRaWAN naranja
Aunque la cobertura de las redes públicas en Francia es buena, muchas empresas prefieren optar por las redes privadas. Las empresas que no tienen una necesidad real de movilidad en la gestión de su parque de sensores pueden sentirse atraídas por la instalación de una red privada. Las principales ventajas son la seguridad de la información, ya que con una red privada la empresa puede conectar su sistema a la red sin tener que utilizar Internet, y el coste de adquisición, ya que la empresa no tiene que pagar una suscripción a un operador. En este contexto, la empresa tiene que instalar toda la infraestructura de red (dispositivos, pasarelas, servidores, aplicaciones empresariales), pero esto puede generar economías de escala cuando el número de dispositivos conectados sea significativo.
Para superar estos problemas, es posible optar por una red “dedicada”. Esta red híbrida combina las ventajas de las redes LoRaWAN privadas y públicas. Al optar por este sistema, las empresas pueden utilizar su propia infraestructura a medida con conectividad ilimitada a la red nacional. Esta solución garantiza a los usuarios una calidad de servicio óptima conservando su autonomía.
Gracias a su larguísimo alcance de transmisión, la tecnología de comunicación LoRa puede utilizarse para una amplia gama de aplicaciones. Ya sea en el campo de los edificios inteligentes o de la geolocalización, los sensores y etiquetas LoRa están decididamente diseñados para aplicaciones industriales. Sin embargo, es importante tener en cuenta que, por razones de gestión inteligente de la batería, los objetos conectados a LoRaWAN transmiten periódicamente. Una vez a la hora, una vez al día o una vez a la semana, según la aplicación.
Como parte del enfoque de los edificios inteligentes, se pueden utilizar sensores de temperatura, humedad, luz y movimiento para mejorar la gestión energética de los edificios. Por ejemplo, esto podría implicar el control remoto de la temperatura en las salas de calderas de distintos edificios situados a varios kilómetros de distancia.
En cuanto a la geolocalización, las etiquetas conectadas a LoRaWAN pueden utilizarse para localizar equipos a varios cientos de kilómetros de distancia. Esto puede ser útil para geolocalizar volquetes o camiones en un recinto logístico de varios kilómetros cuadrados.
La tecnología de comunicación LoRa y su protocolo LoRaWAN se desarrollan cada vez más a escala mundial, y esto va a revolucionar ciertos sectores industriales como la logística, con la posibilidad de rastrear los movimientos de camiones y equipos a escala internacional. Todavía hay que elegir entre una red privada, una red operada o una red dedicada. Para ello, tienes que evaluar tus necesidades y los costes de infraestructura implicados, así como si puedes o no gestionar la instalación y el mantenimiento internamente. Para saber más sobre este protocolo de comunicación, visita la página web de la Alianza LoRa.
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