Autor: Mauricio Jancic de Artimar Ltda http://www.artimar.com.br/
Una de las preguntas que la mayoría de la gente se hace es cuál es realmente el alcance de LoRa.
Lamentablemente esta pregunta no tiene una respuesta fácil, por la naturaleza del funcionamiento de RF y por la variabilidad que tienen los diferentes escenarios de prueba. Algunas de esas variaciones son:
- Ruido electromagnético en el lugar de la medición
- Tipo y tamaño de antena
- Instalación del equipo y la antena
- Configuración de potencia del equipo (Gateway)
- Orientación y tipo de antena del nodo
- Altura del nodo
- Obstáculos intermedios
- Otras variables inmanejables en la vida real
A pesar de todo lo anterior, cuando la gente entiende todo esto, igual dice: “OK, lo entiendo. ¿Pero el alcance cuánto es más o menos?”
Entonces, me propuse hacer esta prueba con la ayuda de Patricio Dubini de Electrónica Elemon. Así que instalamos 2 GW, uno en el edificio de Elemon (Capdevila 2702) y otro en mi casa, Av. Olazabal y Alvarez Thomas.
El primer GW está instalado en un 6to Piso y el segundo en un 9no Piso, ambos usando una antena de 6 dBi de ganancia y 165 cm de largo (http://www.digikey.com/product-detail/en/laird-technologies-ias/FG9026/994-1018-5-ND/2392197).
Instalacion 1:
Ubicación: Capdevila 2707, Capital Federal
Altura: 20 metros
Hardware: Kerlink IoT Station 915 MHz
Instalacion 2:
Ubicación: Av. Olazabal y Alvarez Thomas, Capital Federal
Altura: 30 metros
Hardware: Mutitech conduit con MTAC
Pruebas:
Para las pruebas usé un Microchip LoRa Mote (DM164139) pero en lugar de usar las pilas y los pulsadores, lo usé conectado a una PC con el LoRa Development Enviroment de Microchip.
Salí con el auto a dar vueltas y básicamente probar el alcance máximo del setup. Como más allá de -136 dBm la calidad de la conexión es muy baja, cuando llegaba a -133 dBm consideraba que era el límite del alcance en ese sentido.
Como network server usamos el servicio de Orbiwise, que es un servicio de Network server de LoRa pago.
Este server tiene una app básica que retorna el payload de los paquetes junto con el timestamp y el nivel RSSI.
Todas las pruebas se hicieron con el Mote en la misma posición (apoyado en el torpedo del auto), con lo cual seguramente es posible conseguir mejores distancias en condiciones más favorables para el nodo.
Los resultados de las pruebas los volqué en un Excel, el cual copio como referencia a continuación:
Una vez compilados estos datos y para poder mostrarlos de alguna manera interesante, usé una API de Heatmaps de Google Maps. La verdad que que no se programar en Javascript, pero resultó muy fácil buscando algo de información en la web.
Terminé usando un Fiddle de Google Maps del cual hice un Fork para esta aplicación:
https://jsfiddle.net/MauricioJancic/h3dkhun5/
El resultado quedó bastante bueno para mi gusto, usando las siguientes referencias:
Círculo verde: radio de 1300 metros alrededor del Gateway de Elemon
Círculo rojo: radio de 1300 metros alrededor del Gateway de mi casa
Circulo gris: Radio de 3 km alrededor del Gateway de mi casa
Los puntos de la tabla fueron colocados en el mapa y se los usó como puntos del heatmap. El resultado es el siguiente:
Conclusiones y futuros trabajos:
Creo que el alcance fue bastante mejor de lo que esperaba. La instalación de las antenas no era ideal, ni muy buena, y sin embargo alcanzamos una distancia de casi 3 km.
Puesto en perspectiva, y con respecto a la Ciudad de Buenos Aires, el área cubierta por sólo 2 GW es bastante generosa:
3 km de radio >> 28 km²
Superficie de CABA >> 203 km²
Superficie Gran Buenos Aires >> 4000 km²
Los trabajos que quedan por hacer son los siguientes:
1. Medir el resto de los cuadrantes de cobertura, estimo que en dirección sur-este el alcance será inferior ya que no tengo línea de vista como hacia el norte.
2. Medir la zona de intersección de los nodos y probar cobertura en sótanos, subterráneo, etc.
