Conhece a rede LoRa? Então, veja 5 motivos para você usá-la no seu pátio logístico. Uma tecnologia que começou revolucionando diversas áreas ligadas à Internet das Coisas.

Como a imagem abaixo mostra, essa tecnologia tem sido usada em diferentes áreas como saúde, agricultura, controle industrial, residencial, smart cities, ambientais, medições, logística e supply chain, entre outras.

Fonte: IoTCaribbean [1]

O nome pode parecer estranho, mas suas especificidades e funcionalidades irão te surpreender. 

Você já perdeu o sinal de comunicação em seu pátio logístico? Já aconteceu isso justamente na hora em que você conversava com algum funcionário sobre algum empecilho no processo de carga ou descarga de insumos? 

Isso porque a rede LoRa pode te ajudar a mitigar problemas de comunicação em um pátio logístico. E pode fazer com que pessoas e objetos se comuniquem entre si, auxiliando na automatização de processos. 

Nesse post vamos aprofundar um pouco sobre essa tecnologia. Vem conosco? Vamos falar sobre:

• O que é LoRa?
• Como essa tecnologia funciona?
• O que é necessário para ela funcionar?
• Qual a diferença entre LoRa e LoRaWAN?
• Por que não usar outras tecnologias?
• Quem é responsável pela regulamentação?
• Porque a rede LoRa é ideal para o seu pátio logístico?
• Observações importantes sobre a rede LoRa.

Mas o que é LoRa?

LoRa, do inglês Long Range, é uma tecnologia de radiocomunicação de longo alcance e baixo consumo de energia.

Como se não bastasse essas características, para se transmitir uma informação importante, ela envia pequenos pacotes de dados, o que agiliza a comunicação.

Como essa tecnologia funciona?

Uma das tecnologias mais antigas na história das telecomunicações é o telégrafo, inventado há cerca de três séculos atrás.

A telegrafia enviava, através de um meio físico, assim como fazem os cabos de rede de hoje em dia, informações de uma ponta à outra. 

Para a segurança da informação transmitida, ela era codificada (através do código Morse). Havia uma limitação no número de bits enviados por segundo. Porém, a velocidade da informação mesmo assim era, para a época, surpreendente.

Além disso, com o advento do telégrafo elétrico, a velocidade de transmissão de dados aumentou incrivelmente. Mas havia ainda um fator limitante: a velocidade de quem envia a mensagem, e a habilidade de quem recebe estas informações. 

Com o passar das gerações, muitas tecnologias surgiram, uma substituindo a anterior. Mas sempre com a seguinte tendência: aumento da taxa de transmissão de dados, da quantidade de dados, da banda.

Isso corresponde ao tamanho do pacote de dados que se pode enviar (sinais de radiodifusão, televisão, fax, etc, internet).

Logo, o ápice das tecnologias de telecomunicações que chegamos, considerado por muitos, é a internet. Inventada em meados do século passado, é um tipo de rede que conecta o globo, pessoas de todas as partes. 

Este é o ponto onde nos encontramos:

• todos estão conectados, de modo wireless (sem fio) ou não, dependendo do dispositivo utilizado;
• com banda larga para envio de pacotes de dados bem grandes, capazes de enviar imagens, vídeos e áudio para serem reproduzidos em tempo real. 

Contudo, para a realização de tais tarefas, a frequência do sinal precisa ser alta. O que gera perdas de pacotes – e com isto, não se pode ter um alcance tão grande com esta tecnologia. 

Um exemplo prático é a rede Wi-Fi (Wide-Fidelity), que envia uma grande quantidade de dados, mas apenas para uma rede local (por isso ela é chamada de LAN – Local Area Network – ou Rede de Área Local). 

Quando saímos da localidade onde nossa rede está instalada, perdemos acesso, a conexão fica mais fraca ou até inexistente, impossibilitando assim a comunicação entre dois pontos (pessoas ou objetos).

Como implementar a rede LoRaWAN?

Algo a ser considerado no processo de decisão, de escolha da rede de comunicação, é o custo-benefício.

Por exemplo, para se implementar uma rede GSM, popularmente conhecida como 2G, pouco recurso se necessitava há uns dez anos atrás, quando essa tecnologia estava em voga. 

Isto porque ela também é uma rede de longo alcance. Todavia, um dos recursos mais caros já era despendido antes mesmo do cliente comprar o produto, o que não impacta tanto no custo de implantação. 

Justamente porque ela necessitava de satélites, o que fazia a parte “bruta” da comunicação. A rede GSM é bem parecida com o GPS, Global Position System, tecnologia amplamente conhecida. 

Já a rede LoRaWAN, por exemplo, depende de alguns recursos para ser implantada, que são necessárias para cada campo onde esta será implementada. 

Segue os recursos essenciais para o funcionamento de uma aplicação baseada em LoRa:

• Gateway: este funciona como uma porta de acesso entre os equipamentos que se encontram na planta/pátio e a internet, através da tecnologia de rádio LoRa.
• Dispositivos eletrônicos: indispensáveis elementos da rede, vão executar a função determinada pelo projeto ou demanda. São comunicadores, entre funcionários e funcionários, funcionários e equipamentos, ou entre equipamentos entre si.
• Roteador de internet: é o que vai permitir com que o Gateway acesse à Internet. É o elemento mais comum entre os recursos necessários para se instalar a rede LoRa.
• Unidade de Processamento: onde a aplicação de comunicação/gestão do seu pátio está rodando? Existem recursos locais, em termos de computadores, para processar e armazenar os dados/mensagens?

Quando uma empresa terceiriza a instalação da rede LoRa, a empresa terceirizada cuidará dos detalhes técnicos. Assim, isso evita a alocação de mão de obra qualificada e desperdícios de tempo e dinheiro. 

Um dos equipamentos com maior custo de aquisição para a configuração da rede é o gateway. Contudo, ao se implementar uma rede com apenas um gateway, ela se torna escalável.

Isto porque a rede é expansível – com um gateway, podemos utilizar dezenas, centenas ou milhares de dispositivos compatíveis. 

Outra coisa que deve ser considerada no projeto é onde o processamento e armazenamento dos dados é feito: processamento paralelo, nas nuvens; banco de dados…

O mais importante é que para o gestor de logística, por exemplo, esse conhecimento técnico não é necessário! Mas um pouco de conhecimento, para saber “onde se está pisando”, é sempre bom! 

Qual a diferença entre LoRa e LoRaWAN?

LoRa, como vimos, significa Long Range, ou seja, uma rede de longo alcance. Mas e LoRaWAN?

Algo fundamental para, por exemplo, um gestor decidir se esta tecnologia atende às necessidades de sua empresa, é entender esse conceito. 

O sufixo WAN vem de Wide Area Network [2]. Lembra de quando falamos da rede Wi-Fi, que ela é LAN? 

Então, a diferença básica entre essas duas tecnologias é que o protocolo da rede LoRa (que é para áreas mais largas) é feito para funcionar muito bem em longas distâncias (10 km). Enquanto a rede Wi-Fi, que é local, tem um alcance menor (10 m).

Agora vamos lá: qual a diferença entre LoRa e LoRaWAN? Geralmente, quando nos referimos à LoRa, referimos ao circuito, componentes, tudo que envolve radiofrequência.

LoRaWAN é um protocolo que vai ser implementado em um circuito que possui tecnologia LoRa. E o produto final terá consumo de energia extremamente baixo, e um alcance que poderá cobrir, por exemplo, um pátio logístico.

Portanto, se você tem problema de cobertura ou alcance de sinal, você já sabe para onde correr…

Por que não usar outras tecnologias?

Dentro do protocolo LoRaWAN existem três categorias (chamadas de classes), que apresentam características bem divergentes e complementares entre si.

Porém, um dispositivo pode fazer o intercâmbio entre essas classes dependendo da necessidade. As classes do protocolo são as seguintes:

Classe	Consumo de energia	Comunicação/Latência
A	Extremamente baixo	Bidirecional/alta
B	Baixo	Bidirecional com latência de downlink determinística
C	Maior consumo	Bidirecional, menor latência

Dependendo da demanda do produto, que pode ser dinâmica (variar no tempo), implementar a rede LoRaWAN pode ser a tecnologia de comunicação empregada para comunicar pessoas ou objetos. 

Isso porque a solução utilizando LoRa pode alterar a classe em que está funcionando, em tempo real.

Ou seja, se em um determinado momento é necessário enviar dados com menor latência ou atraso. Pode-se alterar a classe, alterando também o consumo de energia do produto.

Você pode se perguntar: por que não utilizar um celular para realizar a comunicação. Ou porque não utilizar sempre a classe que tem menor tempo de atraso de mensagens? 

Bem, primeiramente, aparelhos celulares atuais não tem uma autonomia de bateria tão boa, porque foram projetados para outros fins, para uso geral, cotidiano. 

Outro ponto é que, geralmente, esse equipamento de comunicação é utilizado em regiões em que não há acesso fácil para o carregamento do dispositivo, regiões inóspitas ou não possui cobertura para 3G ou 4G.

Fonte: Semtech [3]

Com isso, a bateria dele tem que durar por bem mais tempo. Isso é para garantir que o produto ou pessoa está comunicável durante uma operação logística.

É exatamente por isso que se altera a classe do dispositivo. Para fazê-lo economizar energia, quando necessário, ou ter uma comunicação mais rápida, quando demandado.

Quem é responsável pela regulamentação?

 A ANATEL – Agência Nacional de Telecomunicações é o órgão nacional responsável pela regulamentação de tecnologias de diferentes fontes e fins.

Isto sucede para trazer um alto nível de qualidade na entrega de serviços, e uma uniformização nos produtos. 

Isto impede também que aparelhos “piratas” atrapalhem na comunicação. Isso acontece porque eles podem gerar interferência e fazer com que haja perdas de pacotes em outros dispositivos – isto em qualquer tecnologia. 

No caso do LoRaWAN, que é um protocolo de comunicação, existe um órgão chamado LoRa Alliance[5] – a Aliança do LoRa. Uma organização aberta internacional que padroniza os procedimentos operacionais do protocolo. 

Um exemplo da ação da Aliança do LoRa é a determinação das faixas de frequência, um dado extremamente importante no aspecto técnico da tecnologia, de diversos países ao redor do globo.

A saber: aqui no Brasil, a faixa de frequência regulamentada é a de 902 até 907.5 MHz, e a de 915 a 928 MHz. 

Lembra quando a gente comentou sobre largura de banda? Essa determinação é importante para justamente evitar interferências com outras tecnologias, como os sistemas de estações de radiodifusão (seja AM ou FM [4]), o próprio Wi-Fi (faixa de 2,4 e 5 GHz), entre outras.

Ah, um ponto de bastante atenção: as faixas de Wi-Fi e de BLE (Bluetooth Low Energy) não são regulamentadas. Isso faz com que haja um grande número de dispositivos, o que aumenta ainda mais o risco de interferências.

Porque a rede LoRa é ideal para o pátio logístico?

Agora que você já entendeu o que é e como funciona o LoRa, vai ser essencial saber o motivo de aplicar essa tecnologia em um pátio logístico. Confira as principais razões para isso:

1. Alcance de sinal

Como a faixa de frequência para esta tecnologia está bem abaixo do Wi-Fi, pode-se esperar que o alcance seja bem maior. 

Sabendo que quanto maior a frequência da tecnologia, mais interferência haverá no sinal. Percebe-se então que a rede LoRa tem um alcance considerado na faixa de dezenas e em alguns casos até centenas de quilômetros.  

Fonte: Semtech [3]

2. Baixo consumo de energia

Por apresentar um baixo consumo de energia, os dispositivos da rede LoRa tendem a ter uma autonomia maior. Ou seja, estarem em funcionamento por mais tempo, sem necessidade de carregamento de bateria.

 Isto melhora a experiência do usuário do sistema, sejam eles funcionários (equipe interna), clientes, parceiros, etc.

Isto melhora também a questão da vida útil do equipamento. Considerando que possuem um tempo de vida útil que depende do número de vezes que a bateria é recarregada.

Assim, há um menor custo com manutenção de equipamentos.

3. Flexibilidade na operação

Você pode determinar para uma empresa terceirizada, que vai realizar a implantação da rede/serviço, as especificidades do seu pátio logístico, como:

• Quanto tempo dura os processos logísticos? A bateria dos dispositivos tem uma boa autonomia para executar as devidas funções?

• O seu funcionário precisa se comunicar com outros funcionários e/ou com equipamentos? Você pode especificar essa demanda!

• Seu pátio tem perspectiva de crescimento? Com a rede LoRa possui alta escalabilidade de dispositivos.

• Qual atraso/latência é permitido para se realizar a comunicação? Existem processos com necessidade de comunicação em tempo real com baixa latência?

4. Segurança e confiabilidade

Por ser um protocolo devidamente regulamentado e mantido internacionalmente por um órgão competente, é extremamente seguro e confiável utilizar a rede LoRa em seu pátio. 

Com estratégias para a cibersegurança dos dados da planta/pátio logístico, como a encriptação de dados, você pode ter uma rede LoRa sem ter dor de cabeça com esse assunto!

5. Sem distrações

Quando utilizamos um comunicador que tem uma função específica, assim como responder a uma mensagem com um “sim” ou “não”, o usuário vai ter bem menos chances de se perder. Por exemplo, nas redes sociais, que estão instaladas em seus dispositivos mobile. 

Quando os colaboradores forem realizar suas tarefas, comunicando entre si ou com equipamentos, não se sentirão atraídos pelos recursos de seu comunicador. Isso ocorre poreque estes são específicos para resolver as demandas de seu trabalho. Mais foco, menos distrações!

Observações importantes sobre a rede LoRa

A rede LoRa, apesar de ter sido desenvolvida recentemente (última década), já é utilizada ao redor do mundo, e possui uma padronização a nível internacional.

A distância e cobertura da tecnologia foi feita para processos que possuem participantes que estão a dezenas de quilômetros.

Ou seja, em um pátio logístico ou planta industrial, que possui uma extensão espacial relativamente grande, haverá comunicação entre todas as partes envolvidas sem nenhum problema!

Como a tecnologia foi projetada para um consumo de energia extremamente baixo, você não precisa se preocupar.

Por exemplo, se um dispositivo que está em áreas remotas ou de difícil acesso, em termos de recarga de bateria, tudo depende das especificações técnicas do seu projeto.

Enfim, agora você já consegue entender, exatamente, o porque a rede LoRa é o meio de comunicação ideal para o seu pátio.

Isso é essencial para que você crie medidas para otimizar e/ou automatizar processos. E, com isso, melhorar o nível de satisfação de seus clientes e funcionários.

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Por: Bernardo Guerra P. Cunha | 05 de Abril de 2021.