Cos'è LoRaWAN?

LoRaWAN è una specifica LPWAN (Low Power Wide Area Network) creata per dispositivi wireless alimentati a batteria. Secondo la LoRa-Alliance, LoRa è già utilizzato in milioni di sensori. Alcuni dei componenti principali che fungono da base per le specifiche sono i servizi di comunicazione bidirezionale, mobilità e localizzazione.

Un'area in cui LoRaWAN differisce dalle altre specifiche di rete è che utilizza un'architettura a stella, con un nodo centrale a cui sono collegati tutti gli altri nodi e i gateway fungono da ponte trasparente che trasmette messaggi tra i dispositivi finali e un server di rete centrale nel backend. I gateway sono collegati al server di rete tramite connessioni IP standard mentre i dispositivi finali utilizzano la comunicazione wireless single-hop verso uno o più gateway. Tutte le comunicazioni end-point sono bidirezionali e supportano il multicast, consentendo aggiornamenti software via etere. Secondo LoRa-Alliance, l’organizzazione no-profit che ha creato le specifiche LoRaWAN, questo aiuta a preservare la durata della batteria e a ottenere una connessione a lungo raggio.

Un singolo gateway o stazione base abilitato per LoRa può coprire intere città o centinaia di chilometri quadrati. Naturalmente, la portata dipende dall’ambiente di una determinata posizione, ma LoRa e LoRaWAN affermano di avere un budget di collegamento, il fattore principale nel determinare la portata della comunicazione, maggiore di qualsiasi altra tecnologia di comunicazione standardizzata.

Classi di punti finali

LoRaWAN dispone di diverse classi di dispositivi endpoint per soddisfare le diverse esigenze riflesse nell'ampia gamma di applicazioni. Secondo il suo sito web, questi includono:

• Dispositivi terminali bidirezionali (Classe A): I dispositivi finali di Classe A consentono comunicazioni bidirezionali in cui la trasmissione in uplink di ciascun dispositivo finale è seguita da due brevi finestre di ricezione in downlink. Lo slot di trasmissione programmato dal dispositivo finale si basa sulle proprie esigenze di comunicazione con una piccola variazione basata su una base temporale casuale (protocollo di tipo ALOHA). Questa operazione di Classe A è il sistema di dispositivi finali a consumo più basso per applicazioni che richiedono solo la comunicazione in downlink dal server poco dopo che il dispositivo finale ha inviato una trasmissione in uplink. Le comunicazioni di downlink dal server in qualsiasi altro momento dovranno attendere fino al successivo uplink programmato.
• Dispositivi terminali bidirezionali con slot di ricezione programmati (Classe B): Oltre alle finestre di ricezione casuale di Classe A, i dispositivi di Classe B aprono finestre di ricezione aggiuntive a orari programmati. Affinché il dispositivo finale possa aprire la sua finestra di ricezione all'orario previsto, riceve un beacon sincronizzato dal gateway. Ciò consente al server di sapere quando il dispositivo finale è in ascolto.
• Dispositivi terminali bidirezionali con slot di ricezione massimi (Classe C): I dispositivi finali della classe C hanno finestre di ricezione quasi sempre aperte e chiuse solo durante la trasmissione.