Com a popularização da tecnologia LoRa, redes LoRaWAN se tornaram cada vez mais famosas, sendo mais conhecidas que a própria tecnologia LoRa. Mas existem também as redes LoRaMESH, que trazem diversas vantagens em alguns cenários. Para isso, vamos entender melhor como cada uma dessas redes funciona.
Como vimos na publicação sobre a tecnologia LoRa (clique aqui para acessar), ela é uma técnica de modulação de rádio que permite a transmissão de dados a longas distâncias com baixo consumo de energia. Mas para que isso seja possível, precisamos utilizar algum protocolo de comunicação, sendo o LoRaWAN e o LoRaMESH os mais comuns.
Redes LoRaWAN
Enquanto o LoRa se refere à camada física de comunicação (tecnologia de modulação de sinal de rádio), o LoRaWAN, abreviação de “LoRa Wide Area Network” em inglês, ou “Rede LoRa de Área Ampla” em português) é o protocolo de rede que gerencia a comunicação entre os dispositivos LoRa e a infraestrutura de rede.
O LoRaWAN é um protocolo baseado em software que define como os dispositivos LoRa se conectam e interagem. Ele opera na camada de rede e gerencia aspectos como segurança, gerenciamento de dispositivos, roteamento de dados e otimização de energia.
O LoRaWAN foi desenvolvido pela LoRa Alliance, um consórcio de empresas que promove e padroniza a tecnologia LoRa. A principal função do LoRaWAN é garantir que os dispositivos LoRa possam se comunicar de forma segura e eficiente com pontos de acesso e servidores de rede, permitindo a transmissão de dados para a internet ou sistemas de backend.
A arquitetura do LoRaWAN é composta por três elementos principais: Os Dispositivos Finais, os Pontos de Acesso e os Servidores de Rede. Esses elementos são os responsáveis por manter uma rede LoRaWAN funcionando de forma prática, escalável e eficiente.
Além de ser mais econômica, o suporte a milhares de dispositivos conectados a um único ponto de acesso, torna o sistema mais escalável, sendo ideal para aplicações em larga escala.
Esse protocolo também utiliza criptografia de ponta a ponta para garantir a segurança dos dados transmitidos. O algoritmo utilizado para isso é o AES-128, devido às limitações técnicas dos dispositivos finais, que normalmente são microcontroladores com baixa capacidade computacional.
Redes LoRaMESH
Enquanto o LoRaWAN é amplamente utilizado para comunicação de longo alcance em redes de grande escala, o LoRaMESH surge como uma alternativa interessante para cenários onde a comunicação em rede mesh (rede de malha) é necessária.
O LoRaMESH combina a eficiência energética e o longo alcance da tecnologia LoRa com a flexibilidade e robustez das redes mesh, permitindo que os dispositivos se comuniquem diretamente entre si, sem a necessidade de pontos de acesso centralizados.
Em uma rede mesh, cada dispositivo atua como um nó que pode transmitir e receber dados, mas também pode retransmitir esses dados para outros dispositivos na rede. Isso cria uma rede descentralizada e autoconfigurável, onde os dados podem ser roteados de forma dinâmica entre os nós.
Por isso, ao contrário do LoRaWAN, que depende de pontos de acesso para conectar dispositivos à rede, o LoRaMESH permite que os dispositivos se comuniquem diretamente, tornando-se uma alternativa vantajosa em cenários onde há pouca ou nenhuma infraestrutura de pontos de acesso.
Nesse tipo de rede, os dispositivos podem desempenhar três funções principais, sendo elas: Transmissor, Receptor e Retransmissor (Relay). A transmissão e recepção dos dados não é um diferencial, e tão pouco o que faz diferença no LoRaMESH, o seu principal diferencial está na retransmissão dos dados.
Essa capacidade de retransmissão é o que torna as redes mesh tão robustas e flexíveis. Se um dispositivo não puder se comunicar diretamente com o destino final, ele pode usar outros dispositivos como “pontes” para alcançar o destino.
É importante lembrar que assim como em redes LoRaWAN, redes LoRaMESH também precisam de um servidor de controle da rede, onde as informações possam ser devidamente tradadas e encaminhadas da rede para a internet e da internet para a rede.
Conclusão
As tecnologias LoRaWAN e LoRaMESH demonstram como a conectividade de longa distância pode ser otimizada para diferentes cenários dentro do ecossistema IoT. Enquanto o LoRaWAN se destaca em redes estruturadas e escaláveis, com gateways centralizados, o LoRaMESH oferece uma abordagem mais flexível e descentralizada, ideal para ambientes onde a infraestrutura de comunicação é limitada ou inexistente.
A escolha entre essas tecnologias depende das necessidades específicas da aplicação, como cobertura, consumo de energia, latência e infraestrutura disponível. Ambas as soluções ampliam as possibilidades para a comunicação eficiente em redes sem fio, permitindo inovação em setores como agricultura, cidades inteligentes, monitoramento ambiental e automação industrial.
Compreender as diferenças entre LoRaWAN e LoRaMESH é essencial para projetar redes mais eficientes e adaptadas aos desafios da conectividade IoT, garantindo soluções mais resilientes e eficazes para o futuro da comunicação sem fio.
Deixe um comentário