Melhores práticas para implantação de gateways LoRaWAN®: garantindo excelente cobertura de RF a baixo custo.

LoRaWAN® é uma tecnologia LPWAN amplamente utilizada para IoT.Oferecendo conectividade de longo alcance e baixo consumo de energia para diversas aplicações, o sucesso de uma rede LoRaWAN® depende em grande parte da instalação e implantação corretas dos gateways.

Recentemente, uma empresa na Ásia entrou em contato com a TEKTELIC preocupada com o baixo desempenho de seu gateway LoRaWAN® não-TEKTELIC. Após análise, ficou claro que tanto a seleção quanto a instalação do gateway não foram ideais, resultando em cobertura de RF deficiente e aumento de custos.

Neste artigo, exploraremos quais são os principais problemas e compartilharemos as melhores práticas para uma implementação eficaz. Gateway LoRaWAN® desdobramento, desenvolvimento.

Desafios: Instalação inadequada e escolha incorreta do gateway.

Figura 1: Instalação ineficiente e dispendiosa de um gateway LoRaWAN®

Uma análise da configuração apresentada na Figura 1 destaca várias questões-chave:

1. Cabo RF de baixa qualidade:A instalação utiliza um cabo longo do tipo RG, que não é adequado para instalações externas. Esses cabos não são projetados para aplicações de radiofrequência de alto desempenho devido a:
   • Alta perda de sinal, o que reduz a sensibilidade do receptor.
   • Proteção contra umidade e durabilidade deficientes.
   • Suscetibilidade a danos, especialmente quando dobrado em ângulos agudos.

Solução: Utilize cabos de alta qualidade, como os cabos LMR-400, LMR-600 ou HELIAX da Andrew. Esses cabos oferecem menor perda de sinal, melhor resistência à umidade e custo-benefício a longo prazo.

Para obter mais detalhes sobre como selecionar os cabos de RF adequados, confira nosso artigo sobre Como escolher os cabos de RF adequados para redes LoRaWAN® confiáveis.

2. Posicionamento inadequado do portal de entrada:O gateway foi instalado a uma altura baixa, causando obstruções significativas ao sinal. Para uma instalação ideal:
   • O portal deve estar a pelo menos 5 a 7 metros acima do telhado do edifício.
   • A antena deve ser posicionada bem acima de obstáculos como outros telhados.

2. Seleção de antena incorreta:A antena utilizada na configuração possui um ganho elevado (12-15 dBi), o que concentra a maior parte da energia de radiofrequência para fora, com cobertura mínima para baixo. Essa configuração é ineficiente para áreas urbanas e semiurbanas, onde é necessária uma cobertura equilibrada tanto em ambientes internos quanto externos.

Solução: Utilize uma antena de 6 dBi para obter um padrão de radiação equilibrado que proporcione cobertura tanto de longo alcance quanto para baixo.

4. Backhaul não confiável:A instalação não possui antenas externas visíveis de GPS e de celular, o que levanta preocupações sobre a confiabilidade da conexão de retorno e a sincronização de tempo.

Melhores práticas para implantação de gateways LoRaWAN®

Para garantir excelente cobertura de radiofrequência e custo-benefício, siga estas orientações:

1. Escolha equipamentos de alto desempenho: Selecione gateways que ofereçam confiabilidade comprovada e compatibilidade com o ambiente de implantação. Gateways empresariais TEKTELICPor exemplo, oferecem desempenho e custo-benefício superiores em comparação com o gateway implantado anteriormente pela empresa na Ásia.
2. Otimizar posicionamento:
   • Instale o gateway e a antena a uma altura suficiente para evitar obstruções.
   • Utilize uma solução de montagem estável, como um poste de 5 a 6 metros fixado com um suporte pesado.
3. Selecione os cabos e antenas corretos:
   • Use cabos curtos e de alta qualidade para minimizar a perda de sinal.
   • Escolha antenas com o ganho adequado para atender às necessidades de implantação.
4. Entenda a perda de propagação de RF em diferentes ambientes:
   • Áreas suburbanas: Os sinais de radiofrequência sofrem atenuação moderada devido a edifícios e vegetação, com um expoente de perda de percurso em torno de 3 a 4.
   • Áreas rurais: Com menos obstáculos, o expoente de perda de percurso é menor (2-3), permitindo um alcance maior. No entanto, o terreno e a vegetação ainda podem afetar a cobertura.
   • A instalação de antenas acima de telhados e árvores ajuda a reduzir obstruções e melhora a propagação do sinal.
5. Garantir um backhaul confiável:
   • Implante gateways com backhaul celular ou Ethernet estável.
   • Garanta a funcionalidade GPS para rastreamento preciso da localização e sincronização de tempo.

A Instalação Ideal: Um Estudo de Caso

Figura 2: Instalação eficiente e econômica de um gateway LoRaWAN®

A configuração mostrada na Figura 2 demonstra as melhores práticas:

• Elevação elevada: O gateway está instalado a 15 metros do solo, com a antena posicionada ligeiramente mais acima para minimizar o sombreamento de radiofrequência e garantir uma radiação de sinal ideal.
• Cabo Premium: A instalação utiliza cabo Andrew HELIAX para minimizar a perda de sinal e aumentar a durabilidade.
• Cobertura ideal: O posicionamento da antena permite um raio de cobertura de 2 a 3 km, com forte penetração em ambientes internos e alcance estendido em ambientes externos.
• Eficiência de custos: A instalação proporciona excelente cobertura a baixo custo, com apoio da prefeitura para implantação e manutenção gratuitas.

Conclusão

Um bom planejamento e execução são essenciais para o sucesso de uma implementação LoRaWAN®. Seguindo as melhores práticas, como usar componentes de alta qualidade, otimizar o posicionamento e selecionar o equipamento certo, as organizações podem obter uma cobertura de radiofrequência robusta, mantendo os custos baixos.