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Arduino lanza sus propios gateways LoRaWAN

Presentación de los dos tipos de gateways: interior y exterior / Copyright 2022 Arduino Inc.

Próximamente Arduino va a sacar sus propios gateways bajo su marca en colaboración con RAK Wireless.

Arduino Pro WisGate Edge Lite 2 y WisGate Edge Pro impulsado por RAKwireless garantizan una conectividad segura y fiable para una amplia gama de aplicaciones profesionales y son adecuados para una cobertura de área mediana a amplia en entornos industriales y regiones remotas.

¿Para edificios de plantas industriales o exteriores/campos remotos? Los gateways WisGate ofrecen: conectividad Ethernet segura, Wi-Fi o LTE; configuración rápida y diagnóstico, copia de seguridad y registro de datos gracias a una ranura de tarjeta SD, WisGateOS completamente personalizable, propulsado por RAKwireless y basado en OpenWRT de código abierto y soporte Power over Ethernet (POE).

Están diseñados para facilitar la innovación, con una experiencia de usuario intuitiva fuera de la caja para facilitar la configuración y el diagnóstico, así como tutoriales exhaustivos y documentación técnica y montaje sin problemas en carriles y postes DIN, con cajas para entornos interiores y exteriores.

WisGate Edge Lite 2

El WisGate Edge Lite 2 ofrece una cobertura profunda en interiores, ideal para aplicaciones en edificios de varios pisos, y cuenta con un recinto diseñado para una instalación eficiente con montaje opcional en carril DIN.

Copyright 2022 Arduino Inc.

WisGate Edge Pro

Viene con antena de fibra de vidrio con ganancia de 5dBi – es el ajuste perfecto para el despliegue al aire libre, para implementar soluciones de seguridad en complejos sitios de construcción o monitorear cultivos remotamente para maximizar el rendimiento.

También trae un kit para la instalación on-pole y DIN-rail y soporta hasta 16 canales LoRa® gracias a un Dual LoRaWAN® Concentrador.

Copyright 2022 Arduino Inc.

Fuente: https://www.arduino.cc/pro/hardware/product/lora-gateways

Repositorio con recursos LoRa/LoRaWAN

Genial repositorio lleno de contenido curado sobre LoRa/LoRaWAN e IoT

Empezar en el mundo de las tecnologías LoRa/LoRaWAN puede resultar un poco abrumador. Aunque hay mucha información en la red (blogs, sitios especializados, YouTube, …) no es fácil dar con buen contenido que te permita avanzar rápidamente.

Alex al rescate

Si te mueves por el mundo maker, probablemente te suene un tal @alexcorvis84.

Alex es un tipo inquieto cuya pasión son las redes LPWAN y todo lo relacionado con el mundo maker.

Entre sus múltiples actividades, se encarga de coordinar un grupo de apasionados del mundo LPWAN.

En relación a LoRa/LoRaWAN, Alex ha creado un repositorio en GitHub donde está recopilando recursos tanto para empezar en este fascinante mundo como para convertirse en un verdadero maestro.

Aquí está el repositorio => Recursos sobre LoRa/LoRaWAN e IoT en general.

Captura de pantalla del README.md del repositorio

En el repositorio se pueden encontrar tanto cursos en video, proyectos, información sobre Helium, especificación LoRaWAN, fabricantes, …

El repositorio contiene muchos enlaces de calidad y curados por Alex.

Ni que decir tiene que es un proyecto open source, que aporta y también debe recibir aportaciones de cualquiera que conozca un recurso que considere de utilidad y que por tanto debe aparecer ahí

¿echas algo en falta? Se aceptan pull requests.

Desde LPWAN.es queremos dar la gracia Alex por compartir con nosotros este repositorio y ayudar que el LPWAN llegue a todas partes. ¡Muchas gracias crack!

Pycom lanza su primer hotspot Helium a un precio muy competitivo

El HotSpot de Pycom es muy compacto al igual que económico / Imagen Copyright 2022 Pycom Ltd

Pycom es un fabricante de SoC y hardware integrado con LoRa, LoRaWAN, Sigfox, … desde casi el comienzo de la proliferación de las tecnologías LPWAN.

Entre sus artículos más exitosos se encuentra el Wipy, LoPy, … y desde ahora su primer HotSpot Helium.

Resulta curioso que una fabricante que lleva prácticamente desde el principio en el mundo LPWAN, no se haya animado hasta ahora a tener su propio hotspot. Suponemos que tendrían sus dudas respecto al proyecto Helium (sí, comentario 100% de opinión, no fundamentado).

Sea como fuera, ahora si se han lanzado a la aventura Helium con un primer batch de 4.000 unidades que se espera entregar en Junio de 2.022.

Lo más sorprendente es su precio: sólo 275€ (envío e impuestos no incluidos).

Si lo comparamos con otros hotspots del mercado, vemos que el precio es muy muy competitivo.

Principales características

Está disponible para Europa (868 MHz) y EEUU (915 MHz).

Como la mayoría de fabricantes de HotSpots, para el «cerebro» del mismo utilizan una Raspberry PI 4 en formato CM (módulo).

Para la parte de comunicaciones LoRa han reutilizado su producto PyGate, un gateway LoRa con soporte simultáneo de 8 canales gracias al uso del SX1308 (concentrador LoRa de Semtech) y 2 módulos de radio LoRa SX1257.

Incluye 2 GB de RAM (quizás algo pequeño para la situación actual de la red) y tarjeta SD de 64 GB.

Descripción del PyGate / Copyright 2022 PyCom Ltd

Más información y compra

El hotspot se puede pre-comprar ya desde la web de Pycom.

Si queréis saber más, aquí está el datasheet del producto.

El HotSpot se compone 3 módulos principales: CM4, PyEth y PyGate / Copyright 2022 PyCom Ltd.

LoRa y el duty cycle

1% es muy poderoso si sabes usarlo bien

Cuando hablamos de LoRaWAN solemos comentar que utiliza una red «gratuita».

Sería más correcto decir que LoRa suele utilizar unas frecuencias «no-licenciadas».

Una banda (rango de frecuencias) se dice que no es licenciada cuando no es necesario pedir licencia para operar con ella.

Si en España queremos montar una radio FM, debemos solicitar y pagar religiosamente por dicha (estrecha) frecuencia.

Existe un rango de frecuencias no-licenciadas llamadas bandas ISM.

El nombre viene de «banda para radio industriales, científicas y médicas».

En Europa, para LoRa la banda legal a usar es la de 868 Mhz. En EEUU es la de 915 Mhz.

También podríamos usarlo bajo la banda de 2.4 Ghz. Esta banda es la misma que se usa para el WiFi y el Bluetooth.

En el caso del WiFi 5, se utiliza la banda ISM de 5.8 Ghz.

Al ser un espacio compartido por y para todos, se debe hacer un uso responsable del mismo (recogido por ley).

Lo primero es la potencia de señal. En el caso de WiFi 2.4 Ghz, la potencia máxima a la que podemos emitir es de 100 mW. Esta limitación permite que nuestra WiFi solo sea accesible por nuestro hogar y como mucho las inmediaciones.

En el caso de LoRa, la potencia máxima en España es de 25mW para la banda de 868 Mhz.

¿Por qué el WiFi 2.4Ghz tiene como máximo 100 mW y LoRa 868 Mhz solo 25 mW?

La respuesta está en la física de la ondas. A menor frecuencia, mayor capacidad de penetración. Luego LoRa, al tener menor frecuencia, con menos energía podemos alcanzar distancias más largas.

Pero…

¿Qué es el duty cycle?

La limitación de potencia nos limita a una zona geográfica.

Pero también es necesaria una limitación en el tiempo que permita que más usuarios puedan usar el «aire» para sus comunicaciones.

Por este motivo se establece un tiempo máximo de uso por canal. A esto se le denomina duty cycle.

En realidad, el duty cycle es el tiempo que está un dispositivo comunicando, haciendo uso del aire como canal. Lo que ocurre es que se asocia «duty cycle» como «limitación del duty cycle».

Basicamente, en Europa, no podemos emitir más del 1% del tiempo.

Esto quiere decir que de cada 100s, solo podemos emitir 1s como máximo. No quiere decir que tenga que ser 1s en total, pero la suma tiene que ser 1s. Si consideramos una hora (3600s), podríamos emitir 36s en total.

De esta forma, nos aseguramos que el espacio pueda ser compartido por todos para nuestras telecomunicaciones.

Es importante respetar el valor máximo de duty cycle más allá de que sea imperativo legal.

Calculadora máximo duty cycle

Como el duty cycle aplica por canal, en el caso de LoRaWAN, donde podemos ir cambiando de canal, a veces no queda muy claro cómo se puede respetar bien el duty cycle. Si encima jugamos con parámetros como el ancho de banda y el spread factor, la cosa se complica.

Para dar una buena respuesta o ver si es viable un proyecto con LoRa/LoRaWAN, han desarrollado esta magnífica calculadora de duty cycle: Airtime calculator for LoRaWAN.

Con solo introducir un para de parámetros, vemos la viabilidad de nuestro proyecto

Como se puede observar, basta con indicar la frecuencia y tamaños de paquetes para que la calculadora nos diga cuántos paquetes podemos enviar cada 24 horas.

LHT52 Sensor de temperatura y humedad de LoRaWAN Low Cost

El LHT52 es bastante pequeño / Copyright Dragino Ltd

Dragino ha lanzado un nuevo sensor de temperatura y humedad low cost LoRaWAN. Se trata del Dragino LHT52.

Incluye un sensor integrado de temperatura/humedad y un conector USB tipo C para conectarse a sensores externos como un sensor de temperatura externa.

LHT52 siente temperatura ambiente y humedad y envía estos valores a través del protocolo LoRaWAN.

Se dirige a aplicaciones profesionales de la red de sensores inalámbricos, como servicio de alimentación, medición inteligente, ciudades inteligentes, automatización de edificios, etc.

Funciona con 2 baterías AAA y puede estar funcionando hasta varios años.

Las baterías se pueden cambiar fácilmente.

LHT52 es totalmente compatible con LoRaWAN v1.0 y admite la función de alarma de temperatura. Si la temperatura baja o supera un valor umbral, notifica inmediatamente del cambio.

En cuanto al precio, tiene un PVP en torno a los 30€.

Fuente: https://www.dragino.com/products/temperature-humidity-sensor/item/199-lht52.html

La importancia de las redes LPWAN en situaciones de emergencia

Las comunicaciones son infraestructura clave

Vivimos días oscuros.

Con la invasión de Ucrania se pone de manifiesto lo importante que son mantener las telecomunicaciones operativas en todo el territorio.

Cuando se produce una invasión de este tipo suele ser habitual atacar las infraestructuras críticas que permiten mantener al territorio conectado.

Las comunicaciones militares utilizan unas frecuencias y protocolos de seguridad propios y normalmente están garantizas. Pero en caso de una invasión como está, donde la propia población civil está defendiendo su nación, se hace necesario tener una red de «backup» por si la telefonía (3G/4G/GPRS) cae. La coordinación en este tipo de conflictos es cuestión de supervivencia.

LoRaWAN y redes tipo Mesh

Sabemos que en buenas condiciones, no es complicado alcanzar distancias de 20km – 30km con tecnología LoRaWAN.

Dentro de complejos y grandes edificios, LoRa no puede ser tan efectiva como lo puede ser ZigBee.

Tanto una como otra pueden funcionar en modo mesh.

¿Qué son las redes tipo mesh?

Mesh viene del inglés y significa malla. Se trata de forma un equivalente a «cadena humana» donde los datos se pasan de un nodo a otro hasta alcanzar el nodo destino o un gateway conectado a Internet que enrute los datos hacia el destino final. Es el típico «pásalo».

Si lo vemos desde el punto de vista de red, estos dispositivos formarían una especie de reticula o malla. De ahí viene el nombre.

Existen proyectos como el Wiphone, un «teléfono» que utiliza VoIP y que incluye la posibilidad de comunicación con LoRa.

Envio de SMS via LoRa / Fuente: YouTube

No es complicado modificar el firmware (que es open source) para hacerlo funcionar en modo mesh. De esa forma, teniendo una red densa formada por dichos dispositivos no sería complicado hacer llegar mensajes de una punta a otra de una gran ciudad.

Se podría enviar hasta imágenes comprimidas o pequeños archivos de voz.

ZigBee lleva casi en su ADN el funcionamiento en modo mesh.

Esas características hacen que sea muy usado en instalaciones domóticas complejas. El empleo de la banda ISM 2.4 GHz hace que sea apropiado para evitar obstáculos como paredes, ventanas, … dentro de los edificios.

¿Cómo funcionan las redes Zigbee? / Fuente: YouTube

Aunque hemos visto que con LoRa/LoRaWAN y Zigbee podemos tener resuelta la comunicación entre nodos, ¿qué ocurre si queremos comunicarnos con el exterior?

Soporte reforzado LoRaWAN con Helium

Gracias al gran avance de la red LoRaWAN con Helium, ciudades como Kiev parecen tener cobertura LoRaWAN por toda la ciudad y afueras.

Mapa de cobertura LoRaWAN con Helium en Kiev / Captura de pantalla de explorer.helium.com

Internet por satélite

Si una ventaja tiene el internet por satélite, es que no puede ser bloqueado o saboteado (salvo que se tiren abajo la configuración del satélite o sus enlaces).

Basta con tener un nodo con parabólica apuntando a la red de satélites y listo.

Poco antes de escribir este artículo, Starlink, el proyecto de Internet satelital de Elon Musk, se ha puesto en funcionamiento en Ucrania ante la petición del presidente del país.

Esto supone un espaldarazo a las comunicaciones con el resto del mundo en un momento de emergencia como el que vive Ucrania ahora mismo.

Conclusion

Hemos visto como la combinación de redes LPWAN (LoRa, LoRaWAN y Zigbee) junto al internet satelital pueden ser una herramienta de comunicación excepcional en emergencias como la que vive Ucrania.

Posicionamiento de LPWAN.es ante la invasión de Ucrania

Todo el equipo de LPWAN.es condena el ataque de Rusia a Ucrania. Estamos en contra de cualquier tipo de violencia y nuestra única «guerra» es el cambio climático. Es momento para que el mundo entero se alinee contra este enemigo común que ya ha hecho acto de presencia.

Esperemos que la razón llegue finalmente entre los beligerantes y se ponga fin a esta situación.