Gracias a los avances tecnológicos, ahora es posible aprovechar al máximo los dispositivos inteligentes, tanto en casa como en el trabajo. Como su nombre indica, LoRa, desde un punto de vista tecnológico, se refiere a dispositivos inalámbricos de largo alcance que transmiten pequeños fragmentos de datos a largas distancias sin consumir mucha energía. MOKOSmart es uno de los mayores fabricantes de módulos LoRa, que se integran a la perfección en los principales sectores del IoT. La relación entre el IoT y los dispositivos LoRa es tal que estos, junto con los ideales de LoRaWAN, ofrecen componentes atractivos para aplicaciones de IoT. Si tiene un proyecto puntual que requiere el uso de un módulo Bluetooth, MOKOSmart es su socio ideal para módulos LoRa. Disponemos de módulos Bluetooth de alta calidad que cumplen con todos los estándares inalámbricos y proporcionan los circuitos externos necesarios.

Módulos LoRa

MKL62

Chip SX1262
Orificio de sello para antena LoRa
14.6 mm * 10.6 mm * 2.8 mm

MKL62BA

Chip LoRa SX1262 y Nordic nRF52832
Interfaz IPEX para antena LoRa
24 mm x 19 mm * 2.8 mm

MKL110BC

Chip LR1110 y Nordic nRF52840
Orificio de sello para antena LoRa
22.3mm * 17.1mm

MKLC68BA

Chip Nordic nRF52832 y Semtech LLCC68
Interfaz IPEX para antena LoRa
24mm x x 19mm 2.8mm

Kit de desarrollo de módulos LoRa

MKL62ST-DT

Chip MCU STM32
Adecuado para MKL62BA y MKLC68BA
80x36x12mm

Aplicaciones

Servicios MOKOSmart

Como líder en la producción de módulos LoRa, nos especializamos en diversas ofertas, que incluyen:

Ingeniería

Con un departamento OEM/ODM de soluciones de diseño inalámbrico RF confiable, el equipo de MOKOSmart cuenta con ingenieros altamente cualificados especializados en hardware y software integrados para IoT. Si su proyecto requiere experiencia en ingeniería, nuestros técnicos pueden ayudarle a actualizarlo o a desarrollar un producto completamente nuevo.

Manufactura

En la fabricación de dispositivos LoRa y otros dispositivos IoT, MOKOSmart utiliza tecnología avanzada para garantizar resultados de alta calidad. Nos especializamos en la fabricación de diversos productos inteligentes directamente desde nuestra fábrica para ofrecer productos de calidad a bajo costo a nuestros clientes de forma constante.

Investigación y diseño

El equipo de expertos de MOKOSmart se mantiene al día con las tendencias del mercado en investigación y diseño. Le garantizamos que dispondrá de diversas opciones para cada proyecto.

Evaluacion de proyecto

Nuestra experiencia abarca diversos campos, lo que nos permite gestionar con comodidad cualquier proyecto de IoT. Analizamos a fondo cada proyecto y nos aseguramos de que cumpla a la perfección con sus requisitos ficticios.

Garantía de Calidad

MOKOSmart se enorgullece de ofrecer pruebas de certificación de calidad a sus clientes. Gracias a nuestra estrecha colaboración con UL Laboratory y SGS, podemos ofrecer certificaciones UL, CE, RoHS y otras certificaciones instantáneas. Todas las inspecciones se realizan con herramientas de precisión personalizadas y programas de prueba avanzados.

Servicios MOKOSmart

Como líder en la producción de módulos LoRa, nos especializamos en diversas ofertas, que incluyen:

Marca personalizada

Para empezar, cualquier distribuidor puede ganar fácilmente mucho dinero personalizando nuestra marca y vendiéndola como si fuera suya.

Acceso a múltiples soluciones

Otra razón por la que trabajar con MOKOSmart es una buena idea es que tendrás acceso a diferentes soluciones en un mismo lugar. Ya sean servicios de ingeniería o control de calidad, tenemos todo lo que buscas en el mundo del IoT.

Productos de alta calidad

El acceso a productos originales, innovadores, de alta calidad y de alto rendimiento en un mundo plagado de falsificaciones es invaluable. Todos nuestros productos se fabrican con tecnología de fabricación avanzada, por lo que nuestro nivel de innovación es de primer nivel, lo que se traduce en la calidad de nuestros productos.

Precios asequibles

A pesar de las tecnologías avanzadas, la experiencia profesional y el intenso proceso de adquisición de materiales que utilizamos para la fabricación de nuestros productos, nos esforzamos por mantener precios accesibles. Nuestros artículos son más asequibles para la distribución y venta minorista que los de la competencia, ya que los fabricamos en nuestra propia fábrica.

Ventajas de los módulos LoRaWAN

Los siguientes son algunos de los principales beneficios de LoRaWAN:
  • Todas las bandas ISM utilizadas por LoRaWAN están disponibles en la mayoría de los países del mundo. Se utilizan principalmente las bandas ISM de 868 MHz y 915 MHz.
  • Su alcance de cobertura es muy amplio. Por ejemplo, puede cubrir más de 15 km en zonas rurales y unos 5 km en zonas urbanas.
  • Su batería dura más ya que consume menos energía.
  • Un dispositivo LoRaWAN Gateway está diseñado especialmente para gestionar varios nodos o dispositivos finales con facilidad.
  • Su arquitectura simple facilita la implementación de LoRaWAN en cualquier ubicación.
  • LoRaWAN aplica la técnica de velocidad de datos adaptativa al variar la salida de RF de los dispositivos finales y la velocidad de datos de salida. Esto maximiza la capacidad general de la red LoRaWAN y también la duración de la batería.

Componentes de los módulos LoRaWAN

Además del Semtech LoRa SX1262, un módulo LoRaWAN también se integra fácilmente con el chip Nordic BLE nRF52832 con un ARM Cortex-M4 de 32 bits, 64 kB de RAM o 512 kB de flash.

Además, el módulo LoRaWAN respalda diversas interfaces digitales como SPI, GPIO, NFC, UART, ADC, I²C y más. Cuando sus sensores se conectan físicamente a estas interfaces digitales, el módulo LoRaWAN recopila y transmite rápidamente los datos de los sensores a una puerta de enlace LoRaWAN remota antes de transferirlos a un servidor.

Además, el módulo LoRaWAN BLE permite crear un enlace con terminales BLE. Esto permite compartir datos a corta distancia, como actualizar el firmware de forma inalámbrica con un teléfono inteligente.

Diferencia entre el módulo LoRa y el módulo LoRaWAN

Aunque es fácil pensar que los módulos LoRa y LoRaWAN son iguales, sus entidades son muy diferentes. Entonces, ¿en qué se diferencian?

LoRa es una señal de radiofrecuencia

Todos los módulos LoRa son transmisores de señales de radiofrecuencia basados en la capa física de telecomunicaciones. Es fácil transformar cualquier dato en señales mediante un módem LoRa. LoRa aplica el espectro ensanchado por chirp (CSS), una técnica de modulación al transmitir señales, aunque esto varía según el mensaje que se desee transmitir.

Además, al transmitir, LoRa utiliza todo el ancho de banda del canal, lo que le permite ser robusto a las desviaciones de velocidad y al ruido. Un módulo LoRa de largo alcance ofrece un mayor alcance de comunicación al transmitir datos; por ello, es conocido por aumentar la sensibilidad de los receptores. En buenas condiciones, LoRa puede cubrir hasta 20 km, lo que lo hace ideal para soluciones de red en zonas rurales.

LoRaWAN vincula señales a la aplicación

LoRaWAN controla la arquitectura y el protocolo del dispositivo de telecomunicaciones, lo que facilita la regulación de la duración de la batería de los nodos, la capacidad de las redes, la calidad del servicio, la seguridad de los datos transmitidos, además de la variedad y los tipos de aplicaciones en cuestión.

La combinación de LoRaWan con señales de radiofrecuencia LoRa permite generar soluciones de transmisión bidireccionales, rentables, de largo alcance y bajo consumo, para su aplicación en diversas situaciones. Esto ha propiciado la creciente difusión de LoRaWAN en las ciudades inteligentes para redes IoT.

Comparación entre el módulo LoRa y otros módulos de comunicación

Si bien estas redes se posicionan de la misma manera en el mercado del IoT, difieren sustancialmente en marketing y tecnología. Con SigFox aspirando a convertirse en un operador universal del IoT, la Alianza LoRa busca proporcionar una tecnología que permita a otras empresas de módulos de comunicación implementar aplicaciones del IoT a nivel mundial.

Los módulos LoRa típicos son adecuados, ya que pueden operar bidireccionalmente de forma eficaz, a diferencia de SigFox. En cualquier momento, es posible transformar un receptor en transmisor mediante el mismo módulo de radio y viceversa. Por lo tanto, LoRa está más modificado para poder controlar configuraciones.

Al integrar un módulo de radio, SigFox ofrece una API sencilla. Por otro lado, el módulo de comunicación LoRa ofrece una amplia API configurable de bajo nivel, lo que permite realizar diversas optimizaciones. Esto simplifica la integración de SigFox en comparación con el módulo de radio LoRa.

Todos los mensajes de SigFox están, por diseño, restringidos a 12 bytes. En el caso de LoRa, el usuario define la longitud de los mensajes. Los desarrolladores deben certificar que los mensajes de radio enviados tengan una duración inferior a cinco segundos. Esto garantiza el cumplimiento de los protocolos establecidos.

Aunque solo SigFox puede autenticar e identificar dispositivos, las tecnologías Lora y SigFox proporcionan ciertas funciones de protección. Por otro lado, ambas redes ofrecen una alta resistencia a la saturación de las comunicaciones, ya que realizan transmisiones mediante comunicaciones unilaterales sin autorización de ninguna red.

La velocidad de datos del módulo LoRa

Incluso a baja potencia, la tecnología Chirp de espectro ensanchado permite que LoRaWAN funcione a la perfección con el ruido de canal, el efecto Doppler y el desvanecimiento por trayectos múltiples. El ancho de banda y el factor de ensanchamiento determinan la velocidad de datos, pero esto depende principalmente de su plan de frecuencias y ubicación. Todos los canales que utiliza el módulo LoRaWAN deben tener un ancho de banda de 125 kHz, 250 kHz o 500 kHz. El dispositivo final selecciona el factor de ensanchamiento e influye en el tiempo de transmisión de una trama.

Costo del módulo LoRa

Para la viabilidad del IoT, el costo debe ser menor. El módulo LoRa destaca en cuanto a precio, ya que su precio general ronda los $8-10. Esto representa más de la mitad del precio de los módulos LTE celulares, como NB-IoT.

El coste de NB-IoT es elevado debido a algunos problemas de regalías de IP relacionados con la operación de la banda licenciada, la complejidad de su red y el área de silicio avanzada requerida. Además, actualizar las estaciones base de NB-IoT a niveles avanzados de 4G/LTE es mucho más costoso que implementar LoRa mediante puertas de enlace en torre o puertas de enlace industriales. Se prevé que el coste del módulo LoRaWAN disminuya cuando el mercado alcance su pleno desarrollo y se concreten las integraciones.

Cómo elegir un módulo LoRa

A continuación se presentan sugerencias sobre cómo los desarrolladores y las empresas pueden determinar qué módulo LoRa se adapta mejor a sus necesidades.

Sugerencia para exterior o interior

El acceso a las puertas de enlace de primera puerta es una forma general de clasificar la división entre estaciones exteriores e interiores. Tras determinar si la aplicación IoT se ubicará en interiores o exteriores, considere cómo se conectará internet a la puerta de enlace. Esto le ayudará a determinar si la puerta de enlace es compatible con 3G o 4G, especialmente con el módulo LoRaWAN en 865.

Sugerencia de capacidad

Las puertas de enlace están disponibles en versiones de inversión que admiten una cantidad diferente de canales para redes públicas o en implementaciones confiables, que son mejores opciones para canales con mayor número. Dado que el módulo LoRaWAN del modelo 865 permite una implementación de alta capacidad, es ideal para la mayoría de las aplicaciones que utilizan puertas de enlace.

Sugerencia de privacidad de datos

Al seleccionar el mejor módulo LoRa, debe considerar su control de datos en tiempo real, los requisitos de su cobertura de campo y si el cliente respeta la privacidad de sus datos. Por ejemplo, para evitar la fuga de datos, MokoSMART ha empleado un servidor de red que permite a los usuarios rastrear el flujo de datos mediante VPN o MQTT dentro de su puerta de enlace.

Pruebe extensamente la sugerencia

Asegúrese de que el módulo LoRa que adquiera se haya probado exhaustivamente con servidores de red y dispositivos finales. A veces, surgen problemas de compatibilidad si los dispositivos finales, servidores de red y puertas de enlace utilizados son compatibles con LoRaWAN.

Cómo configurar el LoRa SX1278 con Arduino

En nuestra demostración, incorporaremos dos placas Arduino y dos módulos LoRa adicionales para transferir datos de una placa a otra. Usaremos un Arduino Nano como receptor y un Arduino Uno como transmisor.

Dado que los rangos de frecuencia de los módulos LoRa varían, los más comunes son los de 433 MHz y 915 MHz. El módulo de 868 MHz también se está popularizando cada vez más en el mercado. Revise la parte posterior de su módulo para ver su frecuencia. Si planea comprar un chip, asegúrese de tener excelentes habilidades de soldadura.

Sería mejor montar una antena en su módulo LoRa según la potencia de transmisión de salida. Aunque en esta demostración usaremos un módulo LoRa de 433 MHz, también usaremos antenas de 433 MHz.

El lado de transmisión que conecta Arduino Uno al LoRa SX1278

En la parte de transmisión de esta demostración, el módulo LoRa utilizará un Arduino Uno. Primero, conecte el diagrama de circuito de su Arduino UNO con LoRa, como se ilustra a continuación.

Un módulo LoRa tiene 16 pines, 8 en cada lado. De estos 16 pines, un GPIO de DIO0 a DIO5 usará seis, mientras que los pines de tierra usarán cuatro. Dado que el módulo utiliza 3.3 V para funcionar, los pines de 3.3 V de la placa Arduino Uno deben conectarse con los pines de 3.3 V del LoRa. A continuación, conecte los pines SPI de la placa Arduino al pin SPI del LoRa.

Utilice cables de conexión para conectar el módulo LoRa al Arduino UNO. La configuración completa es portátil para realizar pruebas al alimentarla con una batería externa. La configuración debería ser similar a la que se muestra a continuación.

El lado receptor que conecta el Arduino Nano al LoRa SX1278

El lado receptor del módulo usará un Arduino Nano. Use cualquier placa Arduino disponible en los lados de transmisión y recepción, pero asegúrese de que estén correctamente fijados.

El módulo LoRa cuenta con un regulador externo de 3.3 V para alimentar los pines de 3.3 V. Esto se debe a que el regulador integrado del Arduino Nano no es lo suficientemente potente como para proporcionar una corriente de funcionamiento suficiente para el módulo LoRa.

Método de preparación de la comunicación inalámbrica LoRa utilizando Arduino IDE

Tras configurar el hardware, pase a la sección IDE de Arduino. En esta demostración, nuestro IDE de Arduino incluirá una biblioteca y ejemplos de bocetos con pequeñas modificaciones para permitir la comunicación entre nuestros módulos LoRa. Siga los pasos del boceto una vez abierto el IDE de Arduino para agregar la biblioteca. Después, busque "LoRa Radio", seleccione la biblioteca y haga clic en "Instalar".

Utilice Archivo -> ejemplo -> LoRa, luego abra los programas de envío y recepción del módulo LoRa como se muestra a continuación.

Cada 5 segundos, el programa emisor envía un "hola" mientras incrementa el valor del contador. Este mensaje es recibido por un receptor que posteriormente imprime el valor RSSI en el monitor serie. Primero, asegúrese de realizar cambios en la función LoRa.begin(). Está configurada por defecto para funcionar en el módulo LoRa de 915 MHz, por lo que el programa tiene la función "LoRa.begin(915E6)".

Luego de certificar que las conexiones están realizadas adecuadamente, y el módulo LoRa está conectado correctamente con la antena, cargue el programa una vez que esté listo.

Comunicación inalámbrica de LoRa con Arduino

Abra el monitor serie de la placa Arduino después de cargar el programa. El monitor serie del emisor debería indicar el valor enviado y recibido posteriormente, y mostrarse en el monitor serie del receptor.

Es importante verificar constantemente el valor RSSI del módulo LoRa en cada mensaje recibido. El valor RSSI siempre será negativo. En nuestra demostración, ronda -68. Esto se debe a que la intensidad de la señal se intensifica a medida que el valor RSSI se acerca a cero.