Tecnología LoRaWAN, una oportunidad para atraer proyectos innovadores a la Val d’Aran

En las últimas semanas, en Arantec hemos estado ocupados ampliando la red LoRaWAN en el Val d’Aran.

El despliegue de tecnología LoRaWAN constituye uno de los proyectos estratégicos del Conselh Generau d’Aran para mejorar la conectividad del valle y contribuir a la digitalización de actividades como la ganadería.

El proyecto se inició en la primavera de 2021 con la instalación de dos gateways o puertas de enlace. En esta fase, se han instalado 6 nuevos equipos que van a permitir ampliar la red, incrementando las oportunidades para desarrollar proyectos de base tecnológica.

¿Quieres saber qué es LoRaWAN y qué posibilidades abre para la Val d’Aran y otros territorios de montaña? Acompáñanos, que nos vamos de viaje a un futuro que está a la vuelta de la esquina.

Tecnologías y redes LoRaWAN, descubriendo un mundo de posibilidades

Los últimos años han supuesto un auténtico boom en relación al internet de las cosas o internet of things (IoT). Es decir, de objetos físicos que se conectan a internet y reciben o envían datos. ¿Cómo se efectúa esta comunicación? A través de protocolos como LoRaWAN. 

LoRa y LoRaWAN, dos términos relacionados pero con significado diferente

La mejor forma de comprender qué es LoRaWAN es explicando primero qué es LoRa.

El término LoRa es el acrónimo de Long Range (largo alcance). Es un tipo de tecnología inalámbrica (como el wifi o el Bluetooth) que fue desarrollada en 2009 por la empresa francesa Cycleo y adquirida por la compañía californiana Semtech en 2012.

Pero LoRa tiene una limitación: solo se puede conectar punto a punto. Es decir, un dispositivo LoRa solo se puede comunicar con otro similar.

Si el proyecto en el que estamos trabajando es pequeño, puede ser suficiente. Pero, normalmente, lo que nos interesa es conectar los sensores o nodos desplegados en el territorio con un servidor o la nube para poder visualizarlos en herramientas como la plataforma web de Smartyplanet. Y este paso se consigue mediante los gateways.

Estas puertas de enlace son los dispositivos que integran los nodos con el servidor. Reciben la señal de radiofrecuencia y la transforman para poder ser enviada a través de una IP y viceversa, siguiendo el protocolo de red LoRaWAN, que aporta el componente de red, la capacidad para administrar y autentificar los dispositivos que forman el sistema y el encriptado de los datos.

El despliegue de LoRaWAN está gestionado actualmente por la organización LoRa Alliance, que se encarga de su estandarización y de asegurar la interoperabilidad de los productos.

En resumen,

  • LoRa es la señal de radio que transporta los datos, y
  • LoRaWAN, el protocolo de comunicación que usa LoRa y que define cómo se articula la comunicación dentro de la red.
Arquitectura de una red LoRaWAN. Fuente: Polytech Grenoble

Principales atributos de una red LoRaWAN

En cuanto a sus características, la tecnología LoRaWAN destaca por:

  • Alcance, pudiendo conectar dispositivos hasta 20 km.
  • Bajo consumo, porque los dispositivos solo se comunican cuando tienen datos para enviar. Si se establece, por ejemplo, que los datos se deben transmitir cada 10 minutos, el nodo se despierta, envía el mensaje y vuelve a hibernar. Esta forma de funcionamiento permite que las baterías duren hasta 10 años.
  • Geolocalización sin consumo energético adicional.
  • Funciona bajo estándares open source.
  • Transmisión de datos cifrada de extremo a extremo.
  • Comunicación bidireccional.
  • Bajos costes de conexión.
  • Rápido despliegue
  • Número limitado de paquetes de información que se pueden enviar

Una red LoRaWAN, por tanto, puede ser apta para un entorno rural o urbano en el que se requiera el envío de paquetes de datos de pequeño volumen (temperatura, coordenadas, altura de una lámina de agua, etc.). No sirve, en cambio, para transmitir en tiempo real, enviar fotografías o hacer llamadas de teléfono, servicios que podrían ser soportados por un red 5G, por ejemplo.

Características de los principales protocolos de comunicación. Fuente: Telenor

¿Qué tipo de proyectos va a permitir desarrollar la red LoRaWAN en el Val d’Aran?

Una red LoRaWAN puede usarse para decenas de iniciativas. En la web de Semtech tienes varios ejemplos de cómo usar la tecnología LoRaWAN.

En el caso de la Val d’Aran, se han barajado diferentes opciones (turismo, emergencias, agricultura, etc.). Pero, a efectos del presente artículo vamos a detenernos brevemente en una aplicación en concreto: la ganadería conectada, cuya utilidad se constató en un experiencia piloto durante 2021.

Ganadería inteligente o cómo las vacas pueden beneficiarse de internet

La ganadería es una importante y arraigada actividad en la Val d’Aran, con abundantes pastos de montaña propicios para la explotación extensiva del ganado.

Este aprovechamiento implica que los animales pasan largas horas pastando al aire libre. Y aunque las cabañas ganaderas suelen estar vigiladas por los pastores, no están exentas, por ejemplo, del ataque de depredadores.

En este sentido, la red LoRaWAN puede suponer un importante avance en la digitalización del sector, permitiendo:

  • La localización de los animales a través de collares que transmiten sus coordenadas
  • El establecimiento de vallados virtuales similares a los desarrollados en el marco del proyecto E-Barana, en el Pirineo aragonés.
  • La correcta gestión de los pastos, pudiendo generar mapas de calor en función de la localización de los animales.
  • La detección de ganado enfermo, herido o gestante.

Conclusión

En Arantec estamos volcados con todas las iniciativas que persiguen poner en valor el medio rural y facilitar la vida de sus habitantes y sus visitantes.

Y no tenemos ninguna duda de que la tecnología LoRaWAN va a ser un punto de inflexión para que actividades tan sacrificadas como el pastoreo resulten más sencillas.

Fuentes consultadas

Modelo OSI
– Rodríguez Díaz, D. (2021). Red privada LoRaWan para el ámbito de aplicaciones en la Industria 4.0 (TFG en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática). Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech. Barcelona. http://hdl.handle.net/2117/359214 
– Aqui Hay Apuntes (19/02/2019). LoRa (1). Introducción y conceptos (Archivo de vídeo). Youtube. https://youtu.be/qs7Lz9g-mgg 

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