LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) è un protocollo di comunicazione sviluppato dalla LoRa Alliance. Si inserisce nella categoria delle tecnologie LPWAN (Low Power Wide Area Network), progettate per consentire a sensori alimentati a batteria di inviare e ricevere messaggi con il minor consumo energetico possibile, preservando la durata della batteria.
Ecco alcuni punti chiave riguardanti LoRaWAN:
- Modulazione LoRa: La tecnologia LoRa utilizza una modulazione wireless derivata dalla tecnica Chirp Spread Spectrum (CSS). Questo metodo codifica le informazioni su onde radio utilizzando impulsi chirp, simili al modo in cui i delfini e i pipistrelli comunicano. La trasmissione modulata LoRa è robusta contro le interferenze e può essere ricevuta su lunghe distanze.
- Ampia Copertura e Consumo Energetico Ridotto: LoRaWAN è ideale per applicazioni che richiedono la trasmissione di piccoli pacchetti di dati a bassi bit rate. Rispetto ad altre tecnologie wireless come WiFi, Bluetooth o ZigBee, LoRa offre una maggiore copertura a lunga distanza. Queste caratteristiche lo rendono adatto per sensori e attuatori che operano in modalità a basso consumo energetico. LoRa può funzionare su bande di frequenza senza licenza, come 915 MHz, 868 MHz e 433 MHz, oltre a 2,4 GHz per ottenere velocità dati più elevate a scapito della portata.
- LoRaWAN come Protocollo di Accesso al Mezzo: LoRaWAN è un protocollo di accesso al mezzo (MAC) che si basa sulla modulazione LoRa. Definisce come i dispositivi utilizzano l’hardware LoRa, ad esempio quando trasmettono e il formato dei messaggi. La LoRa Alliance sviluppa e mantiene il protocollo LoRaWAN.
Scenari di Applicazione:
Mobilità Intelligente (E-Bike): Implementazione di un sistema di geolocalizzazione per mezzi pubblici o e-bike, soprattutto in aree rurali o con scarsa copertura di rete cellulare. Possibilità di attivare un alert di emergenza tramite pulsante SOS e monitoraggio di passaggi pericolosi lungo i percorsi.
Gestione Intelligente dei Rifiuti: Valutazione del carico dei cassonetti dei rifiuti in zone rurali. Il monitoraggio del riempimento consente di ottimizzare le operazioni di raccolta, riducendo il tempo, il carburante e l’impatto ambientale.
Caratteristiche tecniche
Standard | LoRaWAN |
Modulazione | CSS |
Frequenza | Unlicensed ISM bands (868 MHz in Europe, 915 MHz in North America, and 433 MHz in Asia) |
Larghezza di banda | 250 kHz e 125 kHz |
Max data rate | 50 kbps |
Bidirectional | si, Half-Duplex |
Max mess/gg | Illimitati |
Max payload length | 243 Bytes |
Range | 5 km (urban) 20 km (rural) |
Authentication & encryption | AES 128b |
Localizzazione | Yes (TDOA) |