Il termine LoRaWAN sta per Long Range Wide Area Network e indica una rete radio a lunga portata e a basso consumo energetico.
LoRaWAN è progettato principalmente per sistemi wireless alimentati a batteria e rappresenta un complemento alla rete mobile tradizionale.
Immaginate di voler rilevare il numero di visitatori a tutte le entrate di un grande magazzino. Installare successivamente i cavi a tutte le porte sarebbe un lavoro enorme. Con LoRaWAN utilizzate i nostri contapersone alimentati a batteria e installate centralmente un gateway LoRaWAN. Tutti i contatori si collegano a questo gateway, che poi trasmette i dati tramite il vostro router ai nostri servizi cloud.
Grazie all’ampia portata e al basso consumo energetico, questa tecnologia radio è particolarmente adatta per la trasmissione di informazioni e dati nell’ambito dell’Internet delle Cose (Internet of Things – IoT). La connessione intelligente di oggetti di lavoro e di uso quotidiano costituisce la base per le città moderne del futuro. La rete LoRaWAN globale è quindi un elemento importante per la digitalizzazione dei processi e la progettazione delle Smart Cities.
Approfondimento: L’Internet delle Cose (IoT) indica la connessione di oggetti tramite Internet. Dispositivi e macchine intelligenti possono comunicare tra loro e ricevere o trasmettere dati attraverso la rete. Tra questi rientrano ad esempio soluzioni smart home, come il controllo a distanza dell’illuminazione domestica tramite un’app.
Per l’utilizzo di questa tecnologia radio esiste una vasta gamma di sensori: indicatori di occupazione per scrivanie, indicatori di occupazione per stanze (sale riunioni), sensori CO2, contapersone, termometri e molto altro ancora...
Un vantaggio particolare della trasmissione dati con LoRaWAN è l’ampia portata radio: nelle aree urbane la trasmissione dati funziona fino a 2 km di distanza, nelle zone rurali la portata può arrivare fino a 15 km o più. LoRaWAN offre inoltre un’ottima penetrazione degli edifici, arrivando fino ai piani interrati o ai garage sotterranei.
A differenza di altre tecnologie radio (ad esempio WLAN o Bluetooth), il consumo energetico è molto basso. Questo è dovuto soprattutto alle piccole quantità di dati e ai lunghi tempi di trasmissione. Ciò influisce positivamente sulla durata della batteria dei dispositivi, che può arrivare fino a 10 anni.
Quanto sia elevato il consumo energetico dipende però anche dal dispositivo scelto. Si distinguono tre classi di dispositivi:
- Classe A: i dispositivi LoRaWAN di questa classe sono particolarmente efficienti dal punto di vista energetico e adatti anche per applicazioni IoT. Rimangono permanentemente in modalità risparmio energetico e comunicano solo in finestre temporali casuali, ad esempio generate da un cambiamento di stato come il superamento di una soglia.
- Classe B: in questa classe di dispositivi è possibile definire una finestra temporale predefinita in cui il modulo LoRaWAN si attiva dalla modalità di riposo per trasmettere o ricevere dati.
- Classe C: questi dispositivi sono sempre in modalità ricezione e possono ricevere e inviare informazioni in qualsiasi momento. Tuttavia, sono anche quelli con il consumo energetico più elevato e sono quindi più adatti a sistemi con alimentazione esterna.
Da sapere: tutta la comunicazione dal sensore al server di rete avviene in forma criptata. Pertanto, la trasmissione dati con LoRaWAN è estremamente sicura.
LoRaWAN e Smart Cities: esempi di applicazione
La tecnologia radio LoRa è un elemento centrale per lo sviluppo di città intelligenti. Il concetto di “Smart Cities” mira a rendere più efficienti e sostenibili settori come la mobilità, l’energia o la sicurezza pubblica. In questo modo si vuole migliorare la qualità della vita negli spazi urbani.
La rete LoRaWAN, a basso consumo e a lunga portata, apre numerose opportunità per nuove applicazioni IoT di ogni tipo – sia nel settore pubblico, nell’industria e nell’agricoltura, sia per scopi privati. Di seguito abbiamo raccolto alcuni esempi di applicazione:
- Gestione del traffico stradale tramite un sistema intelligente di semafori. Grazie ai sensori nei veicoli si può garantire un flusso di traffico regolare senza lunghe attese.
- Monitoraggio della qualità dell’aria e del clima interno in uffici, istituti scolastici o sale eventi. In questo modo si possono migliorare concentrazione e salute e ottimizzare il consumo energetico dell’edificio.
- Rilevamento dell’umidità del terreno, della temperatura o delle precipitazioni nelle aziende agricole. Misurando questi valori si può intervenire tempestivamente, ad esempio regolando l’irrigazione.
- Rilevamento precoce di guasti o malfunzionamenti delle macchine. Questo è particolarmente vantaggioso negli impianti industriali e di produzione. Ad esempio, può essere attivato un allarme quando vengono superate determinate soglie o quando il carico delle macchine è troppo elevato.
- Sensori di livello per contenitori dei rifiuti.
Fonte: IKB e eastek