Mejores prácticas para la implementación de pasarelas LoRaWAN®: Cómo garantizar una excelente cobertura de radiofrecuencia a bajo coste.

LoRaWAN® es una tecnología LPWAN ampliamente utilizada para IoT.Ofrece conectividad de largo alcance y bajo consumo para diversas aplicaciones. Sin embargo, el éxito de una red LoRaWAN® depende en gran medida de la correcta instalación y despliegue de las pasarelas.

Recientemente, una empresa asiática se puso en contacto con TEKTELIC para expresar su preocupación por el bajo rendimiento de su puerta de enlace LoRaWAN® existente, que no era de TEKTELIC. Tras la revisión, quedó claro que tanto la selección como la instalación de la puerta de enlace no eran las ideales, lo que provocaba una cobertura de radiofrecuencia deficiente y un aumento de los costes.

En este artículo, exploraremos cuáles son los principales problemas y compartiremos las mejores prácticas para una gestión eficaz. puerta de enlace LoRaWAN® despliegue.

Desafíos: Instalación deficiente y elección de puerta de enlace

Figura 1: Instalación ineficiente y costosa de una puerta de enlace LoRaWAN®

Un análisis de la configuración de la Figura 1 pone de relieve varias cuestiones clave:

1. Cable de RF de baja calidad:La instalación utiliza un cable largo tipo RG, que no es adecuado para despliegues en exteriores. Estos cables no están diseñados para aplicaciones de RF de alto rendimiento debido a:
   • Alta pérdida de señal, lo que reduce la sensibilidad del receptor.
   • Escasa protección contra la humedad y poca durabilidad.
   • Susceptibilidad a sufrir daños, especialmente al doblarse en ángulos agudos.

La Solución: Utilice cables de alta calidad como los LMR-400, LMR-600 o HELIAX de Andrew. Estos cables ofrecen menor pérdida de señal, mayor resistencia a la humedad y rentabilidad a largo plazo.

Para obtener más detalles sobre cómo seleccionar los cables RF adecuados, consulte nuestro artículo sobre Cómo elegir los cables de RF adecuados para redes LoRaWAN® fiables.

2. Ubicación inadecuada del portal de acceso:La puerta de enlace se instaló a baja altura, lo que provocó importantes obstrucciones de la señal. Para una ubicación óptima:
   • La puerta de acceso debe estar al menos a 5-7 metros por encima del tejado del edificio.
   • La antena debe colocarse muy por encima de los obstáculos circundantes, como otros tejados.

2. Selección de antena incorrecta:La antena utilizada en esta configuración tiene una alta ganancia (12-15 dBi), lo que concentra la mayor parte de la energía de radiofrecuencia hacia afuera con una cobertura mínima hacia abajo. Esta configuración resulta ineficiente para áreas urbanas y semiurbanas donde se requiere una cobertura equilibrada tanto en interiores como en exteriores.

La Solución: Utilice una antena de 6 dBi para lograr un patrón de radiación equilibrado que proporcione cobertura tanto de largo alcance como hacia abajo.

4. Retorno poco fiable:La instalación carece de antenas GPS y celulares externas visibles, lo que suscita preocupación sobre la fiabilidad de la red de retorno y la sincronización horaria.

Mejores prácticas para la implementación de gateways LoRaWAN®

Para garantizar una excelente cobertura de radiofrecuencia y una buena relación coste-eficacia, siga estas directrices:

1. Elija equipos de alto rendimiento: Seleccione pasarelas que ofrezcan fiabilidad y compatibilidad comprobadas con el entorno de implementación. Pasarelas empresariales TEKTELICPor ejemplo, ofrecen un rendimiento superior y una mayor rentabilidad en comparación con la pasarela desplegada anteriormente por la empresa en Asia.
2. Optimizar ubicación:
   • Instale la puerta de enlace y la antena a una altura suficiente para evitar obstrucciones.
   • Utilice una solución de montaje estable, como un poste de 5 a 6 metros asegurado con un soporte lastrado.
3. Seleccione los cables y antenas adecuados:
   • Utilice cables cortos y de alta calidad para minimizar la pérdida de señal.
   • Elija antenas con la ganancia adecuada para satisfacer las necesidades de la instalación.
4. Comprender la pérdida de trayectoria de RF en diferentes entornos:
   • Áreas suburbanas: Las señales de radiofrecuencia experimentan una atenuación moderada debido a los edificios y la vegetación, con un exponente de pérdida de trayectoria de alrededor de 3-4.
   • Zonas rurales: Con menos obstáculos, el exponente de pérdida de trayectoria es menor (2-3), lo que permite un mayor alcance. Sin embargo, el terreno y la vegetación aún pueden afectar la cobertura.
   • Instalar antenas por encima de los tejados y los árboles ayuda a reducir las obstrucciones y mejora la propagación de la señal.
5. Garantizar un transporte de retorno fiable:
   • Implemente pasarelas con una conexión de retorno celular o Ethernet estable.
   • Garantizar la capacidad GPS para un seguimiento preciso de la ubicación y la sincronización horaria.

La instalación ideal: un estudio de caso

Figura 2: Instalación eficaz y económica de una puerta de enlace LoRaWAN®

La configuración que se muestra en la Figura 2 demuestra las mejores prácticas:

• Gran elevación: La puerta de enlace está montada a 15 metros del suelo, con la antena colocada ligeramente más arriba para minimizar las interferencias de radiofrecuencia y garantizar una radiación de señal óptima.
• Cable premium: La instalación utiliza cable Andrew HELIAX para minimizar la pérdida de señal y mejorar la durabilidad.
• Cobertura óptima: La ubicación de la antena permite un radio de cobertura de 2 a 3 km con una fuerte penetración en interiores y un alcance extendido en exteriores.
• Eficiencia de costo: Esta configuración logra una excelente cobertura a bajo costo, con el apoyo del municipio para el despliegue y mantenimiento gratuitos.

Conclusión

Una planificación y ejecución adecuadas son clave para el éxito de una implementación de LoRaWAN®. Siguiendo las mejores prácticas, como el uso de componentes de alta calidad, la optimización de la ubicación y la selección del equipo correcto, las organizaciones pueden lograr una sólida cobertura de radiofrecuencia manteniendo los costos bajos.