Gateway LoRa experimental para despliegue de dispositivos de medición IoT

Abstract

Se describe el dispositivo de medición y la red IoT ad-hoc implementada, utilizando la tecnología LoRa, a través de módulos de sistemas embebidos, cuyo concentrador (gateway) se ubicó en la azotea de un edificio del centro de la ciudad a una altura aproximada de 100 metros. El sistema así implementado nos permitió un radio de cobertura de alrededor de 15 km a través del enlace en 915Mhz, lo cual nos aseguró cubrir la totalidad del radio urbano de la ciudad de San Francisco. El enlace con el dispositivo de medición se realiza a través de transceptores LoRa, basados en el módulo SX1276, que permiten con una mínima potencia de 20 dbm (100mW), alcanzar el rango de cobertura deseado. Para el enlace de backhaul se utiliza la red 4G. La red Wifi implementada dentro del gabinete del gateway permite conectar el transceptor LoRa y una placa Raspberry Pi 3 con la cual se realiza la programación del módulo LoRa en forma remota. Un servidor MQTT y una aplicación Node-Red ejecutándose en la nube y registrando en una base de datos, los valores de las variables medidas completan el paquete tecnológico.The measurement device and the IoT ad-hoc network implemented using LoRa technology are described, through embedded modules, whose hub (gateway) was located on the roof of a building in the city center at an approximate height of 100 m. meters. The system implemented in this way allowed a coverage range of around 15 km through the 915Mhz link, which ensured that we covered the entire urban radius of the city of San Francisco. The link with the measure device is made through LoRa transceivers, based on the SX1276 module, which allow, with a minimum power of 20 dbm (100mW), to reach the desired coverage range. For the backhaul link, the 4G network is used. The Wi-Fi network implemented inside the gateway cabinet allows connecting the LoRa transceiver and a Raspberry Pi 3 board with which the LoRa module programming is done remotely. An MQTT server and a Node-Red application running in the cloud and recording in a database the values of the measured variables complete the technological package.