LoRa tecnologia a supporto delle fabbriche intelligenti

LoRa tecnologia per le fabbriche intelligenti: una grande novità nel 2023

Grazie alla tecnologia IoT – Internet of Things, nel tempo si sono affermati diversi strumenti oggi molto utilizzati come il Wi-Fi e il Bluetooth. Un altro mezzo di comunicazione proveniente dall’ambito IoT è LoRa tecnologia di nuovo livello. In particolare, LoRa (abbreviazione di LOng RAnge) è un sistema di comunicazione wireless che può distribuire piccole quantità di dati in ampie aree. È molto diffuso, infatti, negli ambiti di applicazione a lunga distanza e bassa potenza. Si tratta di una tecnologia altamente sensibile, che può essere identificata anche in presenza di segnale debole, e consente di raggiungere una distanza maggiore.

Secondo i dati rilevati da Statista, le connessioni LoRa raggiungeranno i 730 milioni nel 2023, rispetto ai 470 milioni del 2022. Questo evidenzia la sua importanza per le industrie IoT anche per il prossimo anno.

1. 1. Reti LoRa

I dispositivi e le reti LoRa, come la LoRaWAN, rendono possibili nuove applicazioni IoT per superare numerose sfide. Parliamo di gestione dell’energia e delle risorse naturali, controllo dell’inquinamento, efficienza delle infrastrutture, prevenzione dei disastri. I dispositivi LoRa contano centinaia di casi d’uso per le smart city, le case e gli edifici, le comunità, la logistica, l’agricoltura e altro ancora. Grazie a milioni di dispositivi connessi in giro per il mondo e in costante crescita, LoRa sta creando una rete sempre più intelligente.

1. 1. LoRa tecnologia intelligente: come funziona

Per la precisione, LoRa è una tecnica di modulazione wireless sviluppata da Semtech, derivante dalla tecnologia Chirp Spread Spectrum. I cosiddetti “impulsi chirp” sono utilizzati per codificare le informazioni mediante onde radio. La trasmissione modulata può essere ricevuta su varie distanze e resiste alle interruzioni.

Rispetto al WiFi, al Bluetooth o a ZigBee, i dati possono essere inviati a una distanza superiore. Per questo, LoRa è ottima per sensori e attuatori a basso consumo.

In merito al networking, LoRa rende possibile un approccio fisico al trasporto wireless, come un chip ricetrasmittente. Tuttavia, l’impossibilità di controllare il traffico per la raccolta dati e la gestione dei dispositivi endpoint genera la mancanza di protocolli di rete adeguati. Per questo è stata implementata LoRaWAN, nota anche come WAN a lungo raggio.

1. 1. Cos’è LoRaWAN?

La LoRa Alliance ha creato e gestisce LoRaWAN, uno standard aperto basato sul cloud che facilita la comunicazione tra dispositivi. LoRaWAN combina il networking con la tecnologia wireless LoRa e aggiunge funzioni di sicurezza (autenticazione nodi, crittografia dati). Lo scopo è collegare a Internet i dispositivi elettronici portatili in modalità wireless.

LoRaWAN è anche uno standard per un’integrazione più agevole tra dispositivi di fornitori diversi. Infatti, attualmente ci sono 181 operatori di rete LoRaWAN sparsi nel mondo. Secondo ABI Research, entro il 2026 LoRa rappresenterà più di 1/4 delle connessioni di rete LPWA, cosa che la renderebbe la principale tecnologia LPWA non cellulare.

1. 1. Come funziona LoRaWAN?

L’architettura LoRaWAN si costituisce di quattro elementi principali:

Nodi finali – dispositivi situati ai margini della rete
Gateway – connessioni che utilizzano un concentratore LoRa per raccogliere i dati dai nodi finali e inviarli al server di rete
Server di rete – l’application server che riceve tutti i dati del server Cloud LoRa
Server di applicazione (o application server) – per interpretare visivamente o analiticamente i dati.

LoRa tecnologia

LoRa Tecnologia indispensabile per fabbriche intelligenti

Le fabbriche intelligenti si basano sui dati per gestire le strutture, i processi ed eventuali criticità. Questo avviene mediante reti interconnesse di macchine, dispositivi e strumenti di comunicazione. Anche LoRa e LoRaWAN possono rendere le smart factory più efficienti grazie alla loro lunga portata e basso consumo energetico. Vediamo ora in che modo LoRa può semplificare i processi lavorativi quotidiani.

Monitoraggio di beni e strutture

L’uso di telemetria e geolocalizzazione in una soluzione IoT industriale fornisce un quadro completo degli asset. Per gli ambienti IT, i sensori aumentano il monitoraggio degli spazi fisici. Per aumentare l’operatività, ridurre i furti e ottimizzare la logistica, i dati possono essere usati per tracciare gli asset e la loro posizione.

Monitoraggio ambientale

Alcuni fattori come la temperatura e l’umidità, lo stato di chiusura e apertura delle porte, l’illuminazione e l’occupazione possono essere misurati con i sensori LoRaWAN. I dati privati vengono recuperati dalla rete LoRaWAN e trasmessi a un sistema SCADA per l’archiviazione.

Automazione industriale

La connessione dei dati Modbus a una rete privata LoRaWAN può recuperare dati da asset remoti anche a chilometri di distanza mediante sensori intelligenti, che possono trovarsi dietro edifici, muri e altri oggetti solidi.

Gestione industriale intelligente

I sensori possono monitorare a distanza attrezzature e veicoli per effettuare test di corrente elettrica, letture di temperatura e contatori d’acqua, e analizzare il vapore di attrezzature pesanti (carrelli elevatori, camion, autocisterne).

Monitoraggio del livello di Co2

Grazie ai sensori di CO2 basati su LoRaWAN e LoRa, negli uffici e spazi di lavoro è possibile monitorare la ventilazione, garantire una sufficiente illuminazione, gestire il livello di rumore e migliorare altri elementi.

1. 1. I vantaggi della tecnologia LoRa per le fabbriche intelligenti

Ogni smart factory e impianto di produzione presenta esigenze diverse. Per questo, LoRa può essere ampliata per soddisfare vari progetti apportando vantaggi tra cui: