LoRaWAN: La chiave per una connessione intelligente
LoRaWAN, acronimo di Long Range Wide Area Network, è un protocollo di comunicazione wireless, basato su tecnologia LoRa, caratterizzato da bassa potenza e lungo raggio di trasmissione, sviluppato appositamente per le applicazioni IoT (Internet of Things).
Il protocollo LoRaWAN è stato standardizzato dalla LoRa Alliance: organizzazione di aziende leader del settore che lavorano insieme per promuovere e sviluppare la rete LoRaWAN a livello globale.
Il LoRaWAN è stato progettato per fornire una connessione wireless affidabile, economica e a bassa potenza .
La rete LoRaWAN è costituita sulla base di (almeno) 3 “entità” strutturali indispensabili:
– Dispositivo IoT
– Gateway
– Network Server
I vari dispositivi IoT, dislocati in una determinata area, trasmettono dati in LoRaWAN al Gateway che copre quella zona. L’insieme dei Gateway (che costituiscono delle celle locali di raccolta dati) trasmettono a loro volta ad un Network Server tramite INTERNET (in Wi-Fi, fibra ottica ecc.). L’utente finale (che usufruisce dei dati raccolti e inviati dai dispositivi IoT) si può collegare al Network Server per accedere a tutte le informazioni raccolte.
Caratteristiche e potenzialità del protocollo LoRaWAN
I dispositivi LoRa sono dotati di un chip radio a bassa potenza, che permette loro di trasmettere dati a una distanza di oltre 10 km in campo aperto, permettendo una durata della batteria nell’ordine della decina di anni (utilizzando un certo numero di trasmissioni e ricezioni, opportunamente ponderato in funzione della specifica applicazione). Questo è il motivo per il quale il LoRaWAN è ideale per le applicazioni IoT che richiedono una trasmissione a lunga distanza, come ad esempio: agricoltura di precisione, monitoraggio ambientale, gestione delle risorse idriche, controllo sul dissesto idrogeologico.
Una delle caratteristiche più interessanti del LoRa è la sua capacità di supportare un grande numero di dispositivi, rendendolo adatto ad applicazioni come la gestione del traffico urbano e la sicurezza pubblica.
Supporta anche la comunicazione bidirezionale tra i dispositivi e il server centrale. Il che significa, che i singoli dispositivi possono ricevere istruzioni dal server e inviare loro un feedback (se richiesto).
LoRaWAN è altamente sicuro, utilizzando la crittografia end-to-end, i dati trasmessi dai dispositivi sono criptati prima di essere trasmessi e decriptati solo quando raggiungono il server centrale.
In termini di costi, la tecnologia LoRa è un’opzione molto economica rispetto ad altre tecnologie IoT. Grazie alla riduzione del consumo energetico e al vasto raggio di copertura, i costi di implementazione della tecnologia risultano essere inferiori rispetto alle connessioni a banda larg
Ambiti applicativi del LoRaWAN
Grazie alle sue caratteristiche uniche, il LoRaWAN ha trovato numerosi ambiti applicativi in diversi settori:
- Monitoraggio ambientale: Il LoRaWAN viene ampiamente utilizzato per monitorare parametri ambientali come la qualità dell’aria, la temperatura, l’umidità e la pressione.
I sensori basati su LoRaWAN possono essere posizionati in varie aree geografiche per raccogliere dati in tempo reale e aiutare nella gestione delle risorse ambientali. - Agricoltura intelligente: Il settore agricolo sta beneficiando del LoRaWAN per il monitoraggio delle colture, il controllo dell’irrigazione, il tracciamento degli animali e la gestione delle attrezzature.
Questa tecnologia consente ai contadini di raccogliere dati essenziali per prendere decisioni informate sulla coltivazione, migliorando l’efficienza e la resa complessiva. - Smart city: Le città intelligenti sfruttano il potenziale del LoRaWAN per monitorare e gestire una vasta gamma di servizi, tra cui il monitoraggio del traffico, l’illuminazione pubblica intelligente, la gestione dei rifiuti, il monitoraggio dei livelli di inquinamento e altro ancora.
L’infrastruttura a basso consumo energetico e la copertura a lungo raggio del LoRaWAN si adattano perfettamente alle esigenze di una città intelligente. - Logistica e supply chain: Il LoRaWAN offre una soluzione efficiente per il monitoraggio e la gestione delle merci durante il trasporto.
- Monitoraggio della salute: Il LoRaWAN trova impiego anche nel monitoraggio remoto della salute, consentendo ai medici di raccogliere dati vitali dei pazienti senza la necessità di visite frequenti in ospedale.
Il nostro nodo LoRa: MAMWLE-DVK-CB01
Per agevolare la creazione e lo sviluppo di sistemi LoRaWAN® dedicati al monitoraggio ambientale e industriale, il nostro team R&D ha realizzato: MAMWLE-DVK-CB01.
Si tratta di un kit di sviluppo completo composto da una carrier board che monta un nodo LoRa.
Il nodo LoRa, compatto e versatile, è una scheda radio che può essere facilmente collegata a varie tipologie di antenne e interfacciata con diversi sensori o attuatori tramite ingressi/uscite analogiche o digitali.
La Carrier Board, permette una semplice connessione del nodo LoRa a una vasta gamma di sensori o attuatori grazie ai suoi connettori compatibili con gli shield per ARDUINO UNO R3.
MAMWLE-DVK-CB01 è già stato integrato in diverse applicazioni IoT, ad esempio in un sistema IoT di allerta frane e per il prototipo di una serratura intelligente per cassonetti, ma si presta a molteplici usi in vari campi.
