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LoRa y LoRaWan

Conceptos básicos y Glosario. 

Antes de empezar a hablar de LoRa y LoRaWan vamos a definir una serie de términos y conceptos que nos ayudarán a entender para que sirve y cómo funciona esta tecnología. 
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IoT (Internet of Things): 

IoT significa internet de las cosas, es decir, se trata de un nuevo concepto en el que ahora ya no solo son las personas quienes se conectan a internet, también cosas (por ejemplo un electrodoméstico) pueden gestionar información a través de la red.

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LoRa (LOng RAnge):

LoRa es una tecnología de transmisión inalámbrica, desarrollada entre 2008 y 2013 en Francia y adquirida y patentada por la compañía Semtech, que permite comunicar datos a muy larga distancia y con bajo consumo de energía (10~25mW).

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LoRaWAN:

Mientras que LoRa es la tecnología de transmisión, LoRaWan es una especificación para redes de bajo consumo y área amplia LPWAN (Low Power Wide Area Network). Por lo que LoRaWan, no se trata de comunicación entre dispositivos, sino entre dispositivos e Internet.

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TTN (The Things Network)

TTN es una organización que pretende crear una red LoraWan distribuida y descentralizada para IoT con filosofía Open Source.

La red TTN la crea la comunidad, es decir usuarios que instalan Gateways que dan cobertura y permiten la comunicación entre los Nodos e Internet.

Una característica que la hace distinta de otras redes es la confidencialidad, los datos son cifrados punto a punto y no se comparten.

En esta red encontramos básicamente dos elementos: los Nodos y los Gateways.

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Nodo (La fuente de información):
 
Un nodo es el dispositivo que genera la información útil que queremos leer. Este nodo necesita conexión con un Gateway para enviar esa información.

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Gateway(El enlace):
 
Un gateway es un dispositivo que enlaza la información entre los nodos que se comunican con él e Internet y viceversa. En el caso de TTN un Gateway puede dar servicio a aproximadamente 1000 nodos.

En resumen: A lo largo del tiempo un nodo transmite información, si hay cobertura de un gateway este la recibe y la retransmite vía internet a la base de datos del usuario de TTN, donde quedará almacenada. Sólo el usuario (o los que este que haya autorizado) podrán acceder a ella y usarla como consideren.

Las frecuencias de LoRa :

LoRa y LoRaWan utiliza en Europa 868 MHz dentro de las bandas ISM, Industrial Scientific & Medical. Estas bandas son de uso libre sin licencia, pero limitadas en potencia y tiempo de transmisión.

En Europa hay una segunda banda ISM, la de 433 MHz que se puede usar para LoRa pero no para LoRaWan. Con potencia y tiempo de transmisión similar.

Limitaciones: 

Potencia de emisión: La máxima potencia de emisión es de 25 mW.

La regla del 1%: (DC o Duty Cycle) Básicamente esta regla dice que cada nodo solo puede estar el 1% del tiempo del tiempo transmitiendo. Por ejemplo, si enviar un paquete tarda 1 segundo, tendremos que esperar como mínimo 99 segundos para emitir el siguiente.

En todo caso esta definición está pensada para redes privadas y no para redes ttn y es un poco más compleja. Para máyor detalle de cómo funciona el Duty Cycle visitar este enlace: Duty Cycle