La conectividad de bajo consumo y largo alcance es esencial para el desarrollo del Internet de las Cosas (IoT). Dos tecnologías destacadas en este ámbito son LoRaWAN y Sigfox, cada una con características únicas que las hacen adecuadas para diferentes aplicaciones. LoRaWAN, basado en la modulación LoRa, ofrece una arquitectura flexible y escalable, mientras que Sigfox se centra en la simplicidad y eficiencia energética.
Este artículo explora en profundidad las diferencias técnicas entre LoRaWAN y Sigfox, sus especificaciones, ventajas y limitaciones. Además, se analiza una iniciativa de Elecrow que promueve el uso de módulos LoRa y el patrocinio de ensamblaje de PCB, facilitando el acceso a estas tecnologías para desarrolladores y empresas.
¿Qué es LoRa y LoRaWAN?
LoRa (Long Range) es una tecnología de modulación de espectro ensanchado desarrollada por Semtech, diseñada para permitir comunicaciones de largo alcance con bajo consumo de energía. LoRaWAN (LoRa Wide Area Network) es un protocolo de red que utiliza la modulación LoRa para permitir la comunicación entre dispositivos y servidores de red en una arquitectura de estrella. Esta arquitectura permite que los dispositivos se comuniquen con múltiples gateways, que a su vez se conectan a servidores centrales.
LoRaWAN opera en bandas de frecuencia no licenciadas, como 868 MHz en Europa, y ofrece tasas de datos que varían entre 0.3 kbps y 50 kbps, dependiendo de la configuración y las condiciones del entorno. La especificación LoRaWAN define tres clases de dispositivos:
Clase A: Dispositivos con el menor consumo de energía, que abren ventanas de recepción después de cada transmisión.
Clase B: Dispositivos que abren ventanas de recepción en horarios programados, sincronizados mediante señales de beacon.
Clase C: Dispositivos que mantienen la ventana de recepción abierta continuamente, adecuados para aplicaciones que requieren latencia mínima.
La seguridad en LoRaWAN se basa en cifrado AES-128 en múltiples capas, asegurando la integridad y confidencialidad de los datos transmitidos.
¿Qué es Sigfox?
Sigfox es una tecnología de comunicación de banda ultra estrecha (UNB) que opera en bandas de frecuencia no licenciadas, como 868 MHz en Europa. Está diseñada para transmitir pequeñas cantidades de datos con un consumo de energía extremadamente bajo, lo que permite que los dispositivos funcionen durante años con una sola batería.
Las características clave de Sigfox incluyen:
Tasa de datos de 100 o 600 bps, dependiendo de la región.
Tamaño máximo de mensaje de 12 bytes.
Hasta 140 mensajes ascendentes por día.
Alcance de más de 10 km en áreas rurales.
La arquitectura de Sigfox es sencilla: los dispositivos transmiten directamente a las estaciones base de Sigfox, que luego envían los datos a la nube de Sigfox. Esta simplicidad reduce la complejidad del dispositivo y facilita la implementación.
Comparación técnica entre LoRaWAN y Sigfox
Característica | LoRaWAN | Sigfox |
---|---|---|
Frecuencia | 868 MHz (Europa) | 868 MHz (Europa) |
Tasa de datos | 0.3 kbps – 50 kbps | 100 – 600 bps |
Tamaño máximo de mensaje | Hasta 243 bytes | 12 bytes |
Mensajes por día | Ilimitados (sujeto a duty cycle) | 140 mensajes ascendentes |
Arquitectura | Estrella (gateways y servidores) | Directa (dispositivo a nube) |
Seguridad | AES-128 en múltiples capas | Seguridad básica integrada |
Alcance | Hasta 15 km en áreas rurales | Más de 10 km en áreas rurales |
Flexibilidad | Alta (redes públicas o privadas) | Baja (red pública de Sigfox) |
LoRaWAN ofrece mayor flexibilidad y capacidad de configuración, siendo adecuado para aplicaciones que requieren transmisión de datos más frecuentes o mayores volúmenes de datos. Por otro lado, Sigfox es ideal para aplicaciones donde se transmiten pequeñas cantidades de datos de forma esporádica, y donde la simplicidad y el bajo consumo de energía son prioritarios.
Iniciativa de Elecrow: módulos LoRa y patrocinio de ensamblaje de PCB
Elecrow ha lanzado una iniciativa para promover el uso de tecnologías LoRa, ofreciendo módulos LoRa gratuitos y patrocinio para el ensamblaje de placas de circuito impreso (PCB). Esta iniciativa está dirigida a desarrolladores, fabricantes y empresas que deseen explorar o implementar soluciones basadas en LoRa.
Los módulos ofrecidos por Elecrow están diseñados para facilitar la integración de la tecnología LoRa en diversos proyectos, proporcionando una plataforma accesible para el desarrollo de soluciones IoT de largo alcance y bajo consumo. El patrocinio del ensamblaje de PCB permite a los participantes recibir soporte en la fabricación de sus diseños, reduciendo las barreras de entrada para la creación de prototipos y productos finales.
Esta iniciativa representa una oportunidad para que los interesados en la tecnología LoRa experimenten y desarrollen soluciones innovadoras sin incurrir en altos costos iniciales.
Reflexiones finales
La elección entre LoRaWAN y Sigfox depende de las necesidades específicas de cada aplicación. Si se requiere transmitir datos más grandes o con mayor frecuencia, y se valora la flexibilidad en la configuración de la red, LoRaWAN es una opción adecuada. En cambio, para aplicaciones que implican la transmisión de pequeñas cantidades de datos de forma esporádica, y donde la simplicidad y el bajo consumo de energía son esenciales, Sigfox puede ser la mejor elección.
Iniciativas como la de Elecrow facilitan el acceso a estas tecnologías, permitiendo a más desarrolladores y empresas explorar y aprovechar las ventajas de la conectividad de largo alcance y bajo consumo en el ámbito del IoT.
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Hace años en PCDEMANO dimos nuestros primeros pasos con Sigfox montando una estación meteorológica situada a 300 km de casa que enviaba datos sin necesidad de WiFi o de 4G.
Ahora aprovechando el apoyo de nuestros amigos chinos de Elecrow vamos a participar en su Concurso y aprender «algo» sobre LoraWAN.