En julio de 2019, se estableció un nuevo récord mundial cuando 24 puertas de enlace LoRaWAN recibieron simultáneamente un mensaje transmitido por un nodo y una de las puertas de enlace residía a una distancia de 766 kilómetros del nodo. El récord anterior era de 702 kilómetros. El nuevo récord lo consiguió un equipo de la Universidad de Zaragoza.
ibercivis celebró en julio el evento para explorar la alta atmósfera a través de globos aerostáticos. Se invitó a profesores, estudiantes y voluntarios a participar en el evento. Cada globo estaba equipado con múltiples sensores para medir diferentes parámetros en la estratosfera. El evento no tenía como objetivo batir ni establecer ningún récord.
Para fines de comunicación (entre el globo y la estación base) se utilizó la tecnología LoRaWAN. El bajo consumo de energía y la amplia cobertura de área/red es lo que hace que la tecnología sea atractiva para investigadores y organizadores.
En total se lanzaron 7 globos desde la estación base de Alfamén en España. Uno de los globos, bautizado como “Diana I” por el grupo de investigación en ingeniería informática de la Universidad de Zaragoza, transmitió un mensaje mientras volaba a 24,8 kilómetros de altitud. El mensaje fue recibido y decodificado exitosamente por el portal instalado a 2.253 kilómetros de altitud y ubicado a 766 kilómetros de “Diana I”.
El nodo “Diana I” estuvo compuesto por un sensor de temperatura, humedad y presión barométrica BME280 junto con un módulo rastreador GPS. El nodo Diana-I transmitió el mensaje en sólo 25 mW. En teoría, según SEMTECH (la academia de desarrolladores de LoRaWAN), la distancia máxima alcanzable en Europa desde LoRaWAN con un coste de 25 mW es de 800 kilómetros en condiciones ideales (línea de visión, temperatura).
¿Qué abrió el camino?
La puerta de enlace que recibió y decodificó con éxito el mensaje se instaló en un centro turístico de montaña nevado a una altitud de 2.253 km. El nodo/globo volaba a una altitud de 24,8 km. La diferencia de altura entre el nodo y la puerta de enlace era de 22,5 km y no había ningún objeto sólido entre el nodo y la puerta de enlace, por lo que se cumplió la condición de línea de visión. La forma más sencilla de lograr una alta sensibilidad en la planificación de radio es aumentar la altura de la antena. El mismo principio se puso en práctica en el escenario anterior.
Curiosamente, la temperatura atmosférica en el nodo se registró en -16,5 grados Celsius. A esta temperatura, no se esperaría que las ondas de radio LoRaWAN a 154 dB viajaran una distancia de 766 km. Sin embargo, el límite teórico de 800 km se puede alcanzar o incluso superar.
Velocidad de datos alcanzable
La velocidad de datos depende de muchos factores, por ejemplo, tipo de antena, línea de visión, carga útil, frecuencia, capacitancia, oscilador, etc. En el caso de LoRaWAN, puedes verlo de esta manera. Todo tiene un coste, por lo que si se reduce la potencia, también lo hará la tarifa de datos.
- Mínimo 250 bits por segundo
- Máximo 50 kilobits por segundo
No puede transferir archivos ni reproducir medios a través de LoRaWAN. LoRaWAN solo es adecuado para el control de sensores y actuadores, como monitoreo del nivel de agua de tanques, monitoreo de espacios de estacionamiento o garajes, detección de vida silvestre y alarmas de seguridad.
¿Dónde se pueden comprar piezas para el proyecto DIY LoRaWAN?
BME280: Mouser-BME280=
GPS: GPS-Mouser
LoRaWAN: Nodo LoRa (915Mhz-estándar americano)
LoRaWAN: LoRa Gateway (estándar americano 915Mhz)
