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LoRa + TTN: comunicando cosas con internet

WORK IN PROGRESS

Hacer que un cacharro electrónico sin conectividad wifi , móvil o bluetooth suba información a Internet sin hilos y a kilómetros de la civilización (o no)

Y por otro lado toda la terminología utilizada en esta tecnología . ¡Que no es poca !

LoRa ( LOng RAnge )

LoRa es una tecnología de transmisión inalámbrica , desarrollada entre 2008 y 2013 en Francia y adquirida y patentada por la compañía Semtech , que permite comunicar datos a muy largas distancias y con bajo consumo de energía (~ 100mW ).

Se alcanzan fácilmente 2km en área urbana y más de 10 km en área rural. ¡Actualmente el récord tierra-tierra es de 210 km con una shield de arduino de 16$! ( febrero 2017) y globo -tierra 702 km ( agosto 2017).

==== Las bandas de frecuencia de LoRa ====

Esta tecnología de radio utiliza bandas ISM, Industrial Scientific & Medical. Estas bandas son de uso libre sin licencia pero limitadas en potencia y tiempo de transmisión.

LoRa utiliza tres bandas de frecuencia principalmente :

• 433 MHz en Asia
• 915 MHz en

América

• 868 MHz en Europa

Esto es muy importante ! Fíjate muy bien si vas a comprar un dispositivo con LoRa que tenga la frecuencia adecuada . Si no lo haces puedes acabar con un módulo que no pueda hablar con otros dispositivos LoRa y que incluso puede estar infringiendo las regulaciones de radio. En las webs chinas encontrarás que los módulos con banda 433 MHz son los más baratos

Dentro de las bandas del anterior apartado, se definen canales de frecuencias concretas. Es complicado recordar las frecuencias de todos los canales, pero normalmente las librerías que utilizaremos ya se encargan de facilitarnos esta tarea. Qúedate con que para la banda de 868 MHz hay 10 canales y para la de 915 MHz hasta 64.

Esto seguro que es nuevo para ti. El spreading factor, se podría traducir como factor de esparcimiento. Para entenderlo imagina que estás en un concierto y quieres hablar con un acompañante pero no te oye por el ruido aunque grites todo lo que puedas (potencia de transmisión). Una opción para que te escuche es hablar mucho mas despacio. Pues es lo que define este factor, cuanto te “esparces” en el tiempo. Los SF parten del 7, mínimo esparcimiento, al 12, máximo.

Lo genial de esto es que puedes llegar mucho más lejos con tu transmisor LoRa, pero tardarás mucho más en transmitir tus envíos y podrás enviar menos mensajes por la regla del 1%.

Otro carácteristica nueva. En europa la banda 868 MHz tiene un par de limitaciones. La primera es la potencia de emisión: 25mW, que no nos preocupa mucho ya que los módulos que utilizaremos no llegan a tanta. Pero la segunda si que es importante y debemos estár al loro para no violar la regulación.

Esta regla simplificadamente lo que dice es que no podemos transmitir más que el 1% del tiempo. Es decir si por ejemplo enviar un paquete nos lleva 100ms, tendremos que mantenernos calladitos por 900ms.

Como norma general, no envíes más de una vez cada 3 minutos y cumpliras la reglamentación. Si quieres enviar más a menudo, existen calculadoras para obtener los tiempos entre envío mínimos. Para LoRaWAN (explicado más adelante), revisa la Fair access policy.