Academia LoRaWAN®

Vejamos as diferenças entre LoRa implementado com camadas de rede proprietárias e LoRa implementado com LoRaWAN.

Muitas vezes há confusão entre fabricantes de equipamentos e fornecedores de rede sobre as diferenças entre dispositivos LoRaWAN e dispositivos puramente LoRa, que possuem camada de rede proprietária. Esta seção descreve as diferenças técnicas entre eles e os prós e contras de cada um.

Conforme descrito anteriormente, “LoRa” refere-se à camada física de rádio, baseada em chips desenvolvidos pela Semtech. Esta camada é conhecida como a Camada 1 na pilha de sete camadas do modelo Open Systems Interconnection (OSI). No entanto, para existirem dispositivos e redes utilizáveis, é necessária a Camada 2 dessa pilha. Isso pode ser desenvolvido separadamente como camada de rede proprietária ou você pode usar a especificação LoRaWAN Layer 2 desenvolvida pela LoRa Alliance, juntamente com o software de código aberto disponível para implementá-la.

A especificação LoRaWAN e o código-fonte compatível implementam todos os seguintes recursos LoRaWAN, que são incluídos por padrão:

• Controle de taxa de dados adaptável (ADR), onde a taxa de dados e a potência são ajustadas individual e dinamicamente para o dispositivo. A configuração da taxa de dados depende da distância do dispositivo ao Gateway.
• Acesso seguro à rede por meio da ativação Over-The-Air.
• Todos os recursos de segurança do LoRaWAN. Você pode definir as frequências a serem usadas pelo dispositivo final.
• Segurança de ponta a ponta, usando payload seguro AES 128 para dados de controle e de aplicativos.
• Verificação de criptografia em todas as mensagens.
• Uso de contadores únicos para uplinks e downlinks.
• Configuração de pacotes confirmados e não confirmados (tanto uplink quanto downlink) e transmissão automática de mensagens perdidas.
• Diferentes classes de operação, dependendo do caso de uso (ou seja, Classe A, B ou C).
• Configuração do dispositivo para países ou regiões específicos afim de estar em conformidade com os requisitos regulamentares.

Todos esses recursos poderiam ser desenvolvidos com uma camada de rede proprietária. No entanto, isso exigiria muito tempo de desenvolvimento e esforço de depuração. Normalmente, as soluções proprietárias implementam apenas os recursos básicos de rede e, como resultado, há muito pouca segurança incluída, se houver, e não há processo seguro para um dispositivo ingressar em uma rede. Além disso, o ADR normalmente não está incluído, portanto, os dispositivos são configurados para a distância máxima de transmissão e, portanto, usam a taxa de dados mais baixa. Essa configuração requer o tempo no ar mais longo para transmitir e receber mensagens, o que tem um impacto significativo na energia usada pelo dispositivo. Na pior das hipóteses, isso pode ser 1.000 vezes menos eficiente e pode causar falha prematura do dispositivo.  Tempos de transmissão excessivamente longos também podem causar poluição significativa no ar, especialmente porque os dispositivos são configurados para transmitir para a distância máxima.

Outra grande desvantagem de usar uma camada de rede proprietária é que ela não irá interoperar com o grande volume de redes compatíveis com LoRaWAN e não pode fazer parte ou uso do grande ecossistema LoRa Alliance® existente. Além disso, não será possível para o dispositivo proprietário fazer roaming em outras redes LoRaWAN, sejam elas públicas ou privadas.

Alguns desenvolvedores podem começar a construir dispositivos com LoRa com uma camada de rede proprietária, mas à medida que suas implantações de rede aumentam, acabam mudando para LoRa com LoRaWAN devido aos dispositivos LoRaWAN prontamente disponíveis que possuem segurança, confiabilidade e interoperabilidade integradas.