Cómo mejorar el rendimiento de la puerta de enlace LoRaWAN®

¿Cuáles son las mejores prácticas para mejorar el rendimiento de las pasarelas LoRaWAN? El protocolo de comunicación LoRa depende de varios factores de dispersión (SF), velocidades de datos, tasa de codificación, condiciones de propagación y la especificación LoRaWAN. Por lo tanto, al considerar el rendimiento que puede garantizar la pasarela, es importante tener en cuenta la potencia de transmisión, la tasa de transferencia de datos, el factor de dispersión, el ciclo de trabajo, la tasa de ocupación del canal y la distancia entre las pasarelas. Comprender estos factores y optimizarlos puede ayudarle a obtener el mejor rendimiento posible de su red LoRa. A continuación, se enumeran algunos consejos útiles para mejorar el rendimiento de su pasarela LoRaWAN.

Factor de propagación

Una de las formas de mejorar Puerta de enlace LoRaWAN El rendimiento de la red se optimiza ajustando los factores de dispersión (SF) asignados a la puerta de enlace. Estos factores son cruciales para la capacidad de la celda LoRa, ya que influyen en los efectos de captura. Cuanto mayores sean los factores de dispersión, mayor será la distancia entre el usuario y la puerta de enlace, y cuanto menores sean, mayor será la distancia.

Para optimizar el PRP (Probabilidad de recepción de paquetes) de dispositivos LoRaWAN, el factor de dispersión se asigna a cada uno de los ED (Dispositivos finales) en un espectro ensanchado de chirridos. El ToA (Tiempo en el aire) de cada dispositivos finales Es diferente, lo que significa que ajustar los factores de dispersión puede mejorar el rendimiento de la red LoRaWAN. La asignación de factores de dispersión tiene varias características y se puede optimizar para disminuir el consumo de energía. Esta técnica de comunicación se basa en un algoritmo genético ADR de distribución uniforme.

El factor de dispersión es la relación entre las tasas de chips y símbolos. Un valor alto factor de dispersión mejora la relación señal/ruido (SNR) y aumenta el tiempo de transmisión de un paquete.factor de propagación puede ser de 6 a 12 en diferentes configuraciones. Cuanto menor sea el factor de dispersión, cuanto mayor sea la tasa de chirrido. Además de afectar la relación señal/ruido (Relación señal/ruido), cuanto mayor sea el factor de dispersión mejora la sensibilidad de la antena receptora. Si desea mejorar el rendimiento de su Puerta de enlace LoRaWAN, deberías considerar el factor de dispersión utilizado en el sistema. El factor de dispersión determina cuán robusta es la señal frente a interferencias y condiciones del canal. Cuanto mayor sea la factor de dispersiónCuanto menor sea la tasa de error durante la decodificación, menor será la tasa de error. factor de dispersión es una variación lineal en frecuencia, que disminuye a medida que aumenta la intensidad de la señal. Aumentar la factor de dispersión Permite que la puerta de enlace extienda el alcance de la transmisión y la comunicación LoRa.

Ciclo de trabajo

El ciclo de trabajo es otro factor clave para optimizar el rendimiento de la puerta de enlace LoRaWAN. Al modificar el ciclo de trabajo de cada nodo de la red LoRa, se optimizan la frecuencia y la velocidad de transferencia de datos. Los factores de dispersión también influyen en la cantidad de tramas confirmadas que envía la puerta de enlace. Cuantas más tramas pueda enviar un nodo por segundo, mejor. A mayor ciclo de trabajo, mayor será el tiempo necesario para completar la comunicación LoRa.

Si desea mejorar el rendimiento de su puerta de enlace LoRaWAN, debe modificar el parámetro del ciclo de trabajo. Este parámetro limita la cantidad de comunicaciones en paquetes transmitidos que pueden ocurrir en una hora. En la banda de frecuencia europea de 863-870 MHz, se debe utilizar un ciclo de trabajo del 1 % por canal. Al modificar este parámetro, puede aumentar el rendimiento de su puerta de enlace LoRaWAN hasta en un 50 %.

El número de canales debe diseñarse cuidadosamente para minimizar la probabilidad de colisiones de paquetes. Además, el número de canales debe estar estrechamente vinculado con el número de dispositivos finales. El número de canales debe ser lo suficientemente grande como para ofrecer canales de comunicación alternativos para los nodos de la red que colisionan entre sí. De esta manera, el ciclo de trabajo no tiene un gran impacto en la latencia. El número de canales de comunicación, a su vez, es cada vez más importante para su Puerta de enlace LoRaWAN para trabajar con eficacia.

Un ciclo de trabajo fijo limita el número de transmisiones en el enlace descendente. El período de inactividad inmediatamente posterior a las transmisiones también reduce la capacidad de la Red LoRaWANEl uso de un ciclo de trabajo fijo reduce la cantidad de tramas confirmadas, pero puede no ser suficiente para servicios de alta fiabilidad. La regulación del ciclo de trabajo también limita la cantidad de tramas confirmadas, lo que puede degradar el rendimiento.

Para maximizar el rendimiento de sus redes de puerta de enlace LoRaWAN, es fundamental ajustar el ciclo de trabajo para adaptarlo al número de dispositivos finales y sus necesidades de datos. Una puerta de enlace LoRaWAN bien dimensionada puede dar servicio a miles de dispositivos finales, pero debe mantener la flexibilidad necesaria para satisfacer los requisitos de las distintas aplicaciones.

Tasa de ocupación del canal

Existen varias formas de mejorar el rendimiento de la puerta de enlace LoRaWAN, incluyendo la reducción de la superposición de canales y la optimización de la tasa de ocupación de canales. Aumentar la tasa de ocupación de canales garantizará un mejor rendimiento en un despliegue denso de dispositivos de Internet de las Cosas (IoT). La funcionalidad de diseño asistido por computadora (CAD) que proporciona el transductor LoRa le permite detectar la señal de preámbulo LoRa y ajustar la configuración. En un artículo reciente de Kim et al. se define un nuevo método que consiste en seleccionar un factor de dispersión adaptativo entre dos módems LoRa de un solo canal [2]. Este método asigna pares de transmisores a factores de dispersión de manera que se reduzcan las colisiones junto con la topología de múltiples saltos.

Los autores proponen clasificar el entorno antes del despliegue. El mecanismo actual de estimación de la calidad del enlace no es adaptativo y no considera las pérdidas causadas por colisiones con otros dispositivos LoRa. Tampoco tiene en cuenta los efectos de las colisiones con otras redes LoRa. Al aumentar la tasa de ocupación del canal, se incrementará el número de nodos finales que pueden comunicarse entre sí. Esta estrategia puede mejorar significativamente el rendimiento de la puerta de enlace LoRaWAN.

Un aumento en la tasa de ocupación del canal puede incrementar el rendimiento de la red hasta en un 15%. Además, puede mejorar la calidad del servicio proporcionado por una puerta de enlace. Aumentar la tasa de ocupación del canal en Puertas de enlace LoRaWAN Es una característica clave que aumentará la satisfacción del usuario y reducirá los costos operativos.

Distancia entre puertas de enlace

La distancia entre dos gateways LoRaWAN también influye significativamente en el rendimiento. Si bien un número elevado de gateways puede mejorar el rendimiento general, un número reducido puede reducirlo. Siempre que la distancia entre los gateways se encuentre dentro del radio de la red, el rendimiento de la red del Internet de las Cosas mejorará. Si bien se puede aumentar la distancia entre los gateways acercándolos, esto solo resulta beneficioso para redes LoRaWAN con un gran número de nodos LoRa.

Cuanto mayor sea la distancia entre dos pasarelas LoRaWAN, mayor será la sensibilidad de los paquetes de velocidad de datos adaptativa. Cuanto más lejos estén las pasarelas, más paquetes de datos recopilados estarán sujetos a factor de dispersión valores. Esto permite que más nodos LoRa transmitan con un valor más bajo. factor de dispersión, reduciendo la interferencia y el desvanecimiento rápido. Pero existe un límite en la distancia que pueden alcanzar las señales de radio y dentro de la cual se pueden transmitir datos.

El protocolo LoRaWAN define el número máximo de nodos y el número máximo de colisiones que pueden ocurrir antes de que la red LoRa comience a experimentar problemas con las ondas de radio, la tasa de chips, la tasa de símbolos, la modulación LoRa, la transmisión y el alcance de la comunicación. Esto permite estimar la capacidad del canal de comunicación manteniendo el alto rendimiento de la tecnología LoRa. También se debe considerar la distancia entre las pasarelas LoRa y sus ciclos de trabajo, lo que mejorará su rendimiento general. La distancia entre las pasarelas LoRaWAN no debe superar los 200 m, ya que, de lo contrario, la transmisión del servidor de red a grandes distancias puede volverse inestable.

Diversos estudios han analizado la escalabilidad de la red LoRa. La referencia de Georgiou et al. proporciona un modelo matemático de una red con una sola puerta de enlace, que incluye los efectos de la saturación del canal del demodulador y una segunda puerta de enlace [1]. El rendimiento de las redes LoRa resultantes es superior al de una red con una sola puerta de enlace y pocos nodos. Sin embargo, la distancia entre las puertas de enlace puede aumentar el número de nodos en una red.

Ganancia de procesamiento

Este aumento en la ganancia de procesamiento debe implementarse en la puerta de enlace para aumentar su rendimiento general de largo alcance. El número máximo de nodos de tecnología LoRa es cercano a 1000. El uso de una tecnología LoRa full-duplex en banda puede minimizar la sobrecarga de control de la cola distribuida (DQ). Dependiendo de la configuración, la ganancia de procesamiento puede ser hasta tres veces el rendimiento total. El protocolo MAC (Control de Acceso al Medio) es otro factor a considerar al mejorar Puerta de enlace LoRaWAN rendimiento.

Las redes LoRaWAN pueden gestionar millones de mensajes al día por cada puerta de enlace. El número de mensajes que admite una puerta de enlace depende de la cantidad de dispositivos de monitorización y aplicaciones de Internet de las Cosas (IoT) que tenga instaladas. Por ejemplo, una única puerta de enlace de ocho canales puede gestionar solo unos cientos de miles de mensajes en un periodo de 24 horas. Una red con diez o más puertas de enlace puede gestionar un millón de mensajes al día. Este no es el límite de las redes LoRaWAN, sino el límite de lo que puede gestionar una sola puerta de enlace.

Como se mencionó, la factor de dispersión afecta el rendimiento de comunicación de las redes LoRa. Una gran factor de dispersión da como resultado más tiempo al aire. Más grande factor de dispersión Mejora el presupuesto de enlaces pero reduce la sensibilidad. Un valor menor factor de dispersión mejora el alcance de transmisión y aumenta el número de mensajes. Sin embargo, el factor de dispersión Debe corresponder al método de modulación utilizado por la puerta de enlace. De lo contrario, la puerta de enlace no podrá recibir los datos.

Posibles problemas relacionados con las redes LoRaWAN

Radiofrecuencia dentro y fuera de banda (Radiofrecuencia) La interferencia es uno de los problemas más comunes de LoRaWAN® que resultan en una cobertura LoRaWAN® deficiente y poco confiable, una disponibilidad y confiabilidad reducidas de las redes LoRa y la necesidad de retransmisión de paquetes (lo que resulta en una menor duración de la batería del dispositivo). Estas señales de RF interferentes son muy comunes y son generadas por estaciones base celulares 2G a 5G desplegadas cerca, FM (Modulación de frecuencia) Transmisores, señales de televisión, estaciones de retransmisión GPS y transmisores inalámbricos fijos y móviles. Las comunicaciones LoRa y las pasarelas LoRaWAN® mal diseñadas, con un rechazo insuficiente o nulo de estas señales de interferencia en sus puertos de antena, se ven afectadas, lo que resulta en un rendimiento deficiente.

El aumento de la carga de la red y la degradación del rendimiento pueden degradar el desempeño de Redes LoRaWANPara superar estos problemas, el protocolo de comunicación LoRaWAN deberá incorporar nuevas funcionalidades, como antenas omnidireccionales, mayor velocidad de transmisión de datos, ganancia de antena, bajo consumo de energía y ondas de radio de largo alcance. El servidor de aplicaciones del Internet de las Cosas (IoT) se encarga de gestionar los datos de las aplicaciones de sensores y de crear las cargas útiles de enlace descendente de la capa de aplicación para las aplicaciones y dispositivos IoT conectados. Además, un servidor de unión gestionará el proceso de activación inalámbrica para los dispositivos con tecnología LoRa.

Hay muchas pasarelas LoRaWAN® desplegadas globalmente que no proporcionan selectividad Rx ni rechazo fuera de banda, lo que resulta en un rendimiento LoRaWAN® degradado, cobertura reducida (en muchos casos los operadores y las empresas han informado de una cobertura reducida de 5-10 km a menos de 1 km), Rx aumentado (Recibir) nivel de ruido, Rx SNR (relación señal/ruido) reducida, IM3 de alto nivel (Intermodulación de tercer orden) y IM2 (Intermodulación de segundo orden) generado dentro de la banda LoRaWAN® Rx, modulación cruzada y daños (quemados) de los LNA de la puerta de enlace (Amplificador de bajo ruido).

En conjunto, estas deficiencias de radiofrecuencia reducen la cobertura de LoRaWAN®, limitan la penetración en interiores, afectan la fiabilidad y la seguridad de las redes LoRa, degradan el rendimiento general de la modulación LoRa a un nivel que se considera poco fiable para muchas aplicaciones prácticas (como la construcción de ciudades inteligentes, la monitorización del consumo energético o los servicios seleccionados aleatoriamente) y suponen un coste significativamente mayor para el operador, ya que necesita desplegar más gateways LoRaWAN® para cubrir las mismas áreas, con un mantenimiento y servicio más frecuentes de las redes LoRa.

Muchos suponen que el bajo rendimiento de RF está relacionado con el propio estándar LoRaWAN®, pero el verdadero problema radica en los deficientes diseños de las radios de puerta de enlace LoRaWAN®. La solución es bastante sencilla y económica. – Implementar las mismas consideraciones de diseño que las estaciones base 1G a 4G y la mayoría de los demás desarrolladores de productos inalámbricos han estado implementando durante los últimos 50 años.

¿Qué aspectos son importantes a tener en cuenta al elegir una puerta de enlace IoT?

¿Cuáles son las consideraciones más importantes para seleccionar una puerta de enlace para el Internet de las Cosas (IoT)? Esta sección presenta la importancia del almacenamiento de datos, el consumo de energía de procesamiento y la seguridad de la red. El objetivo principal de la puerta de enlace es garantizar una transmisión fluida de datos a larga distancia a través de redes de comunicación mediante una señal específica.

Almacenamiento de datos

Hay muchos factores a considerar al seleccionar una puerta de enlace para el Internet de las Cosas (IoT), incluido el almacenamiento de datos. En algunos casos, una sola puerta de enlace puede ser suficiente, mientras que otros pueden necesitar más. La cantidad de sensores necesarios también puede variar; algunos sistemas requieren hasta 10 000 sensores, que toman 30 lecturas por segundo. Antes de tomar una decisión, es importante evaluar el entorno en el que se implementará la solución IoT. Por ejemplo, una empresa de telecomunicaciones puede necesitar que sus sensores se instalen en la parte superior de una torre de comunicaciones. La puerta de enlace para el IoT debe instalarse en el punto más alto posible, por lo que debe ser capaz de soportar altas temperaturas, mientras que un fabricante de automóviles puede necesitar una que se monte en el interior de la habitación.

Los datos generados por los dispositivos IoT se presentan en diversos formatos, como lecturas de sensores, metadatos sobre el estado del dispositivo e imágenes o vídeos de gran tamaño. Almacenar y transmitir estos formatos puede resultar complejo, y además pueden estar expuestos a entornos adversos. En tales entornos, las necesidades de almacenamiento de datos deben ser capaces de satisfacer una amplia gama de requisitos.

Otro aspecto a considerar es la cantidad de datos que almacena la puerta de enlace. Una puerta de enlace industrial, por ejemplo, suele estar diseñada para usarse en entornos con redes confiables, pero esto no significa que los datos se almacenarán indefinidamente. A menudo, las puertas de enlace industriales no cuentan con suficiente capacidad de almacenamiento para guardar grandes cantidades de datos. Para poder almacenar estos datos, la puerta de enlace debe tener memoria ampliable y ranuras para tarjetas microSD adicionales.

Poder de procesamiento

Hay varios factores a considerar al elegir pasarelas. Dependiendo del objetivo final y la funcionalidad requerida, los valores ideales variarán. Por ejemplo, una pasarela puede tener un solo sensor, mientras que otra podría tener diez mil. Debe tener en cuenta la capacidad de procesamiento de la pasarela, ya que algunas pueden requerir hasta treinta lecturas por segundo, lo cual no es posible con una pasarela de baja potencia. También puede necesitar varias pasarelas para alternar los valores de transmisión (envío y recepción de información).

Otro factor a considerar es la cantidad de equipos obsoletos que utiliza su fábrica. Muchas fábricas aún dependen de equipos antiguos, y los resultados de diversos estudios demuestran que, en general, su actualización no es práctica ni económica. Por ello, es importante asegurarse de que la pasarela que elija sea compatible con equipos obsoletos. Esto le permitirá integrar todos los datos de múltiples máquinas y monitorizar su rendimiento. También puede considerar otras características, como la capacidad de ahorro de energía y la compatibilidad con LTE (Long-Term Evolution). Una pasarela con estas características debe ser flexible y fácil de usar.

Al elegir pasarelas, la capacidad de procesamiento es un factor importante. A mayor capacidad, mayor será el número de aplicaciones que pueden ejecutar. Sin embargo, mayor capacidad implica mayor vulnerabilidad. Dado que las pasarelas IoT son la primera línea de comunicación del sistema, deben ser seguras, por lo que es fundamental elegir aquellas que operen sobre redes fiables con transmisión cifrada de largo alcance.

Si su empresa depende de datos industriales, debe elegir pasarelas con suficiente capacidad de procesamiento. La pasarela debe tener la potencia de procesamiento necesaria para gestionar los datos que llegan desde los dispositivos de monitorización. Por ejemplo, si desea automatizar el riego en su explotación agrícola, deberá instalar varios sensores para monitorizar la humedad del suelo, el rendimiento de los cultivos y el desempeño general. Estos sensores, a su vez, deben enviar los resultados obtenidos mediante pasarelas con suficiente ganancia de antena, bajo consumo de energía y transmisión de largo alcance. Además, para ofrecer el máximo valor, su pasarela debe contar con alertas integradas que le notifiquen cuándo es necesario realizar algún cambio.

Seguridad

Si planea integrar proyectos de IIoT (Internet industrial de las cosas) con su infraestructura existente, considere adquirir una puerta de enlace con capacidades de análisis en tiempo real. El análisis en tiempo real ayuda a prevenir defectos en los productos. Elija una puerta de enlace que ofrezca funciones de administración remota para monitorear alertas y revisar datos. Además, busque modelos que ofrezcan funciones robustas de seguridad y cifrado de transmisión. También es recomendable elegir una puerta de enlace que admita múltiples protocolos de comunicación, ya que esto garantiza la transmisión a larga distancia.

Las pasarelas IoT deben cumplir con los estándares de seguridad que satisfagan las necesidades de su empresa. Busque DES (Estándar de cifrado de datos), RSA (Rivest–Shamir–Adleman), AES (Estándar de cifrado avanzado)o el algoritmo de cifrado Twofish. Su puerta de enlace también debe tener capacidad de almacenamiento local. No se recomienda el almacenamiento en la nube. Un dispositivo local es la mejor opción. Las puertas de enlace IoT incluyen funciones de cifrado y autenticación. Al elegir una puerta de enlace IoT, tenga en cuenta la calificación de seguridad de la IoT Foundation.

Las pasarelas IoT deben contar con cifrado integrado, un protocolo de autenticación robusto y una plataforma segura para la actualización remota de software. La ganancia, el procesamiento y el análisis de la antena perimetral también son fundamentales para una transferencia de datos segura. Elija una pasarela con estas características para garantizar la seguridad de sus datos IoT de principio a fin. Además, busque una pasarela compatible con los protocolos de conectividad más recientes y con dispositivos móviles.

Aplicaciones informáticas de borde

Al elegir una puerta de enlace IoT, tenga en cuenta que las aplicaciones de computación perimetral utilizan la capacidad de procesamiento en el extremo de la red para agregar, preprocesar y evaluar los datos IoT. Es fundamental proteger estos dispositivos para que puedan manejar datos confidenciales y respaldar la toma de decisiones sobre el mundo físico. Para mejorar la seguridad, existen puertas de enlace de computación perimetral con métodos de cifrado y control de acceso. También pueden equiparse con gestión de conmutación por error para garantizar que la entrega de datos continúe incluso si falla uno de los nodos.

Otro factor a considerar al elegir una puerta de enlace IoT es el rendimiento de la red. El rendimiento se refiere a la cantidad de datos transmitidos por segundo. Esta métrica se suele medir en gigabits y megabits. Las aplicaciones a menudo requieren un rendimiento mínimo para funcionar correctamente, por lo que un rendimiento bajo puede afectar el desempeño. Además, una alta latencia limita la funcionalidad de una aplicación. Para solucionar este problema, las puertas de enlace de computación perimetral también ofrecen capacidades de resolución de problemas. Estas puertas de enlace suelen estar ubicadas fuera de un centro de datos seguro.

Otro aspecto a considerar al elegir una puerta de enlace IoT es la capacidad de implementar computación perimetral. Esta tecnología permite su implementación en diversos entornos físicos, incluyendo exteriores y fábricas de fundición. La computación perimetral se está volviendo más común a medida que la IoT se adopta más ampliamente. Las aplicaciones de computación perimetral pueden reducir la latencia. La mayor parte de los datos provenientes de los sensores son irrelevantes para la mayoría de las aplicaciones IoT. Si, por ejemplo, un sensor de temperatura registra una lectura de veinte grados Celsius cada segundo, la computación perimetral permitirá filtrar los datos en la ubicación del sensor antes de enviarlos a la nube. Esto reduce los costos de red, así como los costos de almacenamiento y procesamiento en la nube, aumentando el valor de la información.

Protocolos de comunicación

Elija una puerta de enlace IoT que admita el protocolo de comunicación adecuado. A diferencia de los protocolos de comunicación estándar, los protocolos IoT siguen arquitecturas diferentes y ofrecen distintas capacidades. La elección del protocolo debe basarse en el tipo de aplicación y el nivel de seguridad y fiabilidad deseado. Si su caso de uso tiene recursos limitados, elija uno con una baja velocidad de datos y un alto nivel de seguridad. Si necesita una conexión segura y fiable, elija uno con transmisión fiable a larga distancia.

Además, considere el alcance de los datos que puede enviar el dispositivo IoT. BLE (Bluetooth Low Energy) no es adecuado para aplicaciones WAN. Asimismo, el alcance del dispositivo debe ser compatible con el protocolo utilizado para las comunicaciones remotas. Por otro lado, elija una puerta de enlace con computación perimetral, que permite transmitir y analizar datos directamente desde el dispositivo. Si tiene dudas, considere utilizar una puerta de enlace de múltiples saltos.

¿Qué hace que las ondas de radio TEKTELIC sean fiables?

El TEKTELICO Nuestro equipo lleva más de 25 años desarrollando radios inalámbricas y estaciones base 1G-4G (15 años en Nortel, ALU y Ericsson, entre otras empresas, y 12 años en TEKTELIC) para integradores y operadores globales de primer nivel, y nunca hemos producido una sola radio 1G a 4G, celda pequeña o estación base sin filtros de RF de cavidad o duplexores que proporcionen suficiente selectividad de recepción y rechazo fuera de banda.

La realización de las deficiencias de radio RF y los presupuestos del sistema derivan el nivel requerido de selectividad de Rx y rechazo fuera de banda y los distribuyen dentro de la banda base de radio, factor de dispersión sección y extremo frontal. La implementación real se realiza con la ayuda de filtros digitales, cerámica integrada y SAW (Onda acústica superficial)/BAW (Onda acústica volumétrica) filtros, y filtros de cavidad de RF y duplexores.

Es cierto que estas implementaciones añaden coste, cierta complejidad, peso incremental y volumen a Puertas de enlace LoRaWAN®Sin embargo, garantizan el mejor rendimiento posible de LoRaWAN® en cualquier condición de despliegue cerca de un transmisor inalámbrico. Esto da como resultado: Cobertura LoRaWAN® significativamente mejorada, fiabilidad, confiabilidad y alcance de transmisión en presencia de fuertes señales interferentes fuera de banda. Además, el mismo Los operadores de LoRaWAN® pueden esperar una linealidad de recepción mejorada y una figura de ruido de recepción más baja.Esto garantiza un rendimiento más fiable y estable de las redes LoRaWAN®, una mayor capacidad de red, menos retransmisiones de dispositivos y una mayor duración de la batería gracias a su bajo consumo energético. No hay ninguna desventaja en el rendimiento, solo un pequeño aumento de coste, peso y tamaño a nivel de puerta de enlace, lo que se traduce en un coste total de red considerablemente menor (se requieren menos puertas de enlace para cubrir la misma área) y costes operativos anuales mucho más bajos (menos incidencias y un mantenimiento general mucho menor).

La figura 1 es una imagen de TEKTELIC Outdoor LoRaWAN®. Puerta de enlace IoT KONA Mega Con duplexores de cavidad RF de alto rendimiento integrados, diseñados a medida y fabricados a medida. Estos duplexores, combinados con filtros digitales I/Q y filtros cerámicos RF integrados, hacen que el TEKTELIC KONA Mega Gateway funcione excepcionalmente bien en presencia de fuertes señales interferentes o cualquier otro impacto real del entorno RF. Como se puede apreciar en la imagen, estos duplexores ocupan aproximadamente el 60 % del volumen del gateway, casi la mitad de su peso, y son los componentes más caros del mismo, pero valen cada centavo para los clientes que implementan redes LoRaWAN® de grado operador de alta capacidad, alta disponibilidad y confiabilidad, con una vida útil prevista de 10 a 15 años sin necesidad de mantenimiento.

Para superar problemas similares con varios clientes que no podían reemplazar sus gateways LoRaWAN® originales por diversas razones (siendo el tiempo y el coste los más importantes), TEKTELIC desarrolló un filtro frontal de RF de banda ISM IP67 propietario que admite FDD (Dúplex por división de frecuencia) y TDD (Dúplex por división de tiempo) modos de operación con pasarelas de proveedores de terceros. No ofrece el mismo rendimiento que el TEKTELIC KONA Mega y Macro Aunque no es compatible con pasarelas, mejora significativamente el rendimiento general de LoRaWAN® en presencia de fuertes señales interferentes. A continuación se muestra una imagen del filtro frontal de RF de la banda ISM.

Los operadores de LoRaWAN® deben tener en cuenta que si la red LoRaWAN® experimenta problemas de cobertura, fiabilidad, confiabilidad u otros problemas de rendimiento, deben escanear si hay señales fuertes presentes en la entrada de la antena LoRaWAN, no solo en la banda LoRaWAN, sino también entre 200 y 300 MHz por encima y por debajo de la banda ISM de LoRaWAN, ya que los LNA de puerta de enlace LoRaWAN son dispositivos de banda ancha. Si hay señales interferentes, y en la mayoría de las implementaciones urbanas y suburbanas esto casi siempre ocurre si hay muchos otros sistemas inalámbricos desplegados en la misma torre, edificio o poste (así como implementaciones rurales de LoRaWAN® en la misma torre), trabaje con su integrador de sistemas, proveedor de puerta de enlace LoRaWAN®, otro especialista o póngase en contacto con el equipo de TEKTELIC y estaremos encantados de ayudarle a mejorar la cobertura, la fiabilidad, la confiabilidad y el rendimiento general de la transmisión de comunicaciones LoRa® de su red LoRaWAN®.

Como puede ver, para responder a la pregunta "¿cómo mejorar el rendimiento de la puerta de enlace LoRaWAN?" debe considerar una serie de factores. Puede ser bastante difícil elegir una puerta de enlace que se adapte a sus necesidades, y definitivamente necesitará un socio confiable para ello. TEKTELICO Nuestro equipo de soporte está listo para ayudarle a elegir la mejor puerta de enlace IoT, así que no dude en escribirnos a info@tektelic.com.

1. Georgiou, A., Katkov, M., & Tsodyks, M. (2021). Modelo de interferencia retroactiva del olvido. La Revista de Neurociencia Matemática, 11(1). doi: 10.1186/s13408-021-00102-6
2. Kim, S., Lee, H., & Jeon, S. (2020). Un esquema de selección de factor de dispersión adaptativo para un módem LoRa de un solo canal. Sensores (Basilea, Suiza), 20 (4), 1008. https://doi.org/10.3390/s20041008