Arquitetura da Rede LoRa
A rede LoRa é composta por três elementos principais: **dispositivos finais (nós sensores/atuadores), gateways** e **servidores de rede**. Essa estrutura permite a comunicação de longo alcance com baixo consumo de energia, sendo amplamente utilizada para aplicações de Internet das Coisas (IoT).
Componentes
- Dispositivos finais (nós LoRa): Sensores ou atuadores equipados com chips LoRa que coletam ou enviam dados. Eles podem operar no modo ponto-a-ponto ou conectar-se a uma rede baseada no protocolo LoRaWAN.
- Gateways: Dispositivos intermediários que recebem sinais dos nós LoRa e os retransmitem para os servidores de rede usando conexões de maior largura de banda, como Ethernet, Wi-Fi ou redes celulares.
- Servidores de rede: Responsáveis por processar os dados recebidos dos gateways, aplicando regras de roteamento e garantindo a segurança das comunicações.
Funcionamento da Comunicação
A comunicação em uma rede LoRa ocorre da seguinte maneira:
- Os dispositivos finais transmitem dados usando a modulação LoRa na frequência apropriada.
- Os gateways recebem essas transmissões e as encaminham simultaneamente para os servidores de rede.
- O servidor de rede processa os pacotes recebidos e encaminha as informações para aplicativos de usuário ou sistemas de controle.
A comunicação LoRa pode operar em modo assíncrono (quando os dispositivos enviam dados apenas quando necessário) ou sincronizado (quando há uma troca contínua de informações). O alcance do sinal pode variar de alguns quilômetros em áreas urbanas a mais de 15 km em áreas rurais.
LoRa vs. LoRaWAN
Embora os termos sejam frequentemente usados como sinônimos, LoRa e LoRaWAN são conceitos distintos:
- LoRa refere-se exclusivamente à camada física de comunicação sem fio baseada em Chirp Spread Spectrum (CSS).
- LoRaWAN é um protocolo de rede que define como os dispositivos LoRa se comunicam de forma segura e escalável. Ele inclui funcionalidades como gerenciamento de dispositivos, autenticação e alocação de espectro.
A separação entre LoRa e LoRaWAN permite que a tecnologia seja utilizada tanto em redes privadas, operadas diretamente por empresas, quanto em redes públicas de larga escala.
