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informação técnico‑comercial
transmissão wireless de longo alcance SOLUÇÕES CARLO GAVAZZI PARA REDES PÚBLICAS E PRIVADAS
Figura 1.
DESAFIO A monitorização dos consumos de eletricidade, gás e água quer para aplicações de sub metering ou eficiência energética, é muitas vezes crítica devido às dificuldades na recolha dos dados de forma segura, automática e económica. Tipicamente, o objetivo é recolher os dados de um elevado número de contadores numa vasta área e concentrar a informação num único ponto. Existem variadas tecnologias que permitem automatizar este processo, mas estas tecnologias são muitas vezes inviáveis devido a: • Custos operacionais e de comissionamento; • Condicionalismos na implementação (em particular nas aplicações de retrofiting, onde não é possível instalar cabos de rede). Nestes casos, uma solução wireless será a opção ideal. Contudo, as tecnologias normalmente utilizadas estão limitadas no que respeita às distâncias de comunicação ou em desvantagem em termos económicos, visto requererem o acesso a redes móveis, por cada ponto de medida, com os custos associados. Além disso, nas zonas urbanas, a situação é particularmente complicada devido a restrições relativas à utilização de bandas de comunicação e interfaces com outros equipamentos. A tecnologia de base wireless LoRa® foi implementada para transmitir pequenas quantidades de dados a longas distâncias (até 10 km) de forma segura e protegida, através de uma inovadora técnica de modulação de sinal. O utilizador pode instalar quer os emissores/recetores (equipamentos remotos) e o recetor (gateway) sem necessidades de qualquer permissão ou taxas anuais. É consequentemente a solução ótima para as aplicações atrás descritas.
LoRa® (diminutivo de “Long Range”) é uma tecnologia de transmissão wireless baseada em técnicas de modulação por espalhamento espectral (ou sistema SS) derivada da tecnologia CSS (Chirp Spread Spectrum). Utilizada internacionalmente para as redes de IoT (Internet of Things) as características principais da LoRa® são: • Operação a baixa potência; • Baixo débito (50 kbps max.); • Longo alcance de comunicação (até 5 - 10 km); • Elevada robustez contra interferências. LoRaWAN® é um protocolo LPWAN (Low Power, Wide Area Networking) baseado na tecnologia LoRa®. Desenhado para interligar equipamentos (‘Things’) à Internet, de forma wireless, o protocolo LoRaWAN® potencializa o espectro de rádio não sujeito a licença na banda ISM (Industrial, Scientific and Medical). A especificação define os parâmetros da camada física do equipamento-infraestrutura e do protocolo LoRaWAN®, que possibilita a interoperabilidade entre equipamentos. A LoRa Alliance™, associação não lucrativa, promove a estandardização e a harmonização global do protocolo LoRaWAN®. O protocolo LoRaWAN® cumpre os requisitos essenciais da IoT tais como a comunicação bidirecional e segurança integral (end-to-end)1.
ARQUITETURA LoRaWAN®
Figura 3.
À DESCOBERTA DE LoRa® E LoRaWAN®
DISPOSITIVO FINAL (END DEVICE) O dispositivo final (também referido como nó final - end node) é o sensor ou o dispositivo de medida que transmite os dados via wireless. Estes dispositivos estão divididos em 3 classes distintas (A, B e C), contudo a maioria dos dispositivos finais disponíveis no mercado são classe A. Tal significa: • Transmitem os dados (ligação ascendente - uplink) de acordo com a sua configuração, normalmente a intervalos fixos ou se existir uma determinada condição;
Figura 2. Solução baseada em LoRa®. www.oelectricista.pt o electricista 74
LoRa aliance (2015). “https://lora-alliance.org/sites/default/files/2018-04/what-is-lorawan.pdf”
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