In più occasioni ci è capitato di accennare al termine Lora o LoraWAN , senza però mai provare ad approfondire il discorso in cui si inquadrano…

In un articolo pubblicato sul sito www.aripenisolasorrentina.net   “LoraWAN: chi è costei…” abbiamo provato a spiegare cosa si cela dietro questo acronimo: sostanzialmente si tratta di un nuovo sistema di trasmissione che sfrutta una metodica di tipo “spread spectrum”, ovvero a spettro disperso, per  realizzare un significativo guadagno in  termini di distanze e velocità di trasmissione ottenibili, rispetto alle tradizionali tecniche di trasmissione digitale quali ad es. FSK/AFSK:

La tecnologia LoraWAN è oggi considerata una delle più promettenti tecniche impiegabili per relizzare la famosa  “Internet-of-things (IoT)”  ovvero l’interconnessione tramite internet di oggetti distribuiti nello spazio ed in grado di comunicare tra loro.

Messa in questi termini sembrerebbe che il discorso sia abbastanza lontano dagli interessi di noi radioamatori….

In realtà le cose sono abbastanza diverse: infatti forse i radioamatori sono stati gli antesignani dell’IoT se pensiamo che hanno realizzato un sistema, l’APRS, che in maniera abbastanza forse primitiva, si proponeva proprio di aggregare dati provenienti da stazioni/oggetti mobili usando dei portali internet ad hoc, in modo da consentire agli interessati di utilizzare tali dati per diverse finalità….

Quindi viene naturale pensare a come la tecnica Lora possa eventualmente essere utilizzata dai radioamatori nel contesto dell’APRS per ottenere dei vantaggi rispetto al tradizionale metodo di reporting APRS basato sulla tecnica di trasmissione AFSK.

Allargando ulteriormente il discorso si profilano altre interessanti possibilità di utilizzo di questa nuova tecnica in aree dove tradizionalmente si usavano tecniche numeriche per vario scopo: una area molto interessante è quella della comunicazione e del tracking dei palloni aerostatici: per le loro caratteristiche queste sperimentazioni richiedevano di poter seguire dei target anche a notevoli distanze ( svariate decine di Km) raccogliendone i dati prodotti durante la sperimentazione… la tecnica Lora ha rivoluzionato questa area consentendo di realizzare dei sistemi di tracking molto performanti a costi molto bassi.

Nel recente passato ci sono state alcune sperimentazioni realizzate da radioamatori austriaci e tedeschi che hanno portato a creare una prima base tecnologica per la realizzazione di un sistema di accesso APRS basato appunto sulla tecnica Lora , sfruttando la gamma di frequenza dei 434 Mhz, ed utilizzando dei dispositivi pensati per l’IoT, riadattati all’uso radioamatoriale.

I risultati di queste prime sperimentazioni lasciano pensare che il discorso possa essere di notevole interesse  anche in altre aree.

Ovviamente sorge immediatamente la domanda: ma cosa ci interessa a noi nell’ambito del progetto SARIMESH questa tecnologia?

Esistono diverse possibili risposte alla domanda:

• SARIMESH si connota come una rete completamente digitale …. quindi come tale sicuramente può integrarsi con altre reti digitali…
• sarimesh è una rete “internodo” quindi come tale è pensata per interconnettere tra loro nodi di “accesso” a cui è demandato il compito di collegare l’utenza alla rete….  un esempio di modalità di accesso è tramite hot-spot wifi colocati con i nodi… Lora può rappresentare un ulteriore modo estremamente interessante per ampliare la platea di possibili utilizzi della rete SARIMESH
• ormai è trend consolidato che una rete digitale oltre ad interconnettere “utenti umani” sarà sempre più essenziale a connettere “utenti non umani”…  è  esattamente il discorso “Internet of things” di cui parlavamo prima…..
• diversamente dagli “utenti umani” che richiedono alte bande disponibili, gli “utenti non umani” hanno esigenze molto più contenute, sia in termini di banda disponibile che soprattutto in termini di potenza elettrica disponibile….
• la ricerca quindi di una metodica di accesso a bassissima esigenza energetica anche se a bassi valori di banda è un tema estremamente importante per una rete completamente digitale che si prefigga di collegare sia utenti umani che non umani.

 

Da queste considerazioni emerge penso l’evidenza di come possa esserci una significativa sinergia tra il tema SARIMESH e il tema Lora:

• volendo oggi collegare tra loro dispositivi, che chiameremo più propriamente “sensori”,  in una certa area geografica esistono numerose tecniche tradizionali quali ad es. il GSM oppure dispositivi radio tradizionali.. Lora si profila come l’alternativa vincente…
• la realizzazione di dispositivi (automatici) collegabili in rete deve necessariamente fare i conti con i consumi energetici… Lora si profila come l’alternativa ad oggi più interessante dal punto dei consumi energetici…
• la realizzazione di sensori con finalità di difesa del territorio si scontra sempre con il fattore costi… Lora essendo una tecnologia che si inserisce su uno dei  filoni di sviluppo principale dei prossimi anni nel settore dell’IoT promette target di costo estremamente interessanti sia in termini di costi di sviluppo che di costo di prodotto.
• l’integrazione di una rete mesh quale è SARIMESH con una rete di accesso basata su Lora rappresenta una scelta ottimale dal punto di vista della robustezza e della indipendenza dalle reti tradizionali ( internet), quindi ottimale a fronte di situazioni di tipo emergenziale o di tipo digital-divide.

 

Una delle principali caratteristiche del protocollo di trasmissione Lora è la sua adattabilità a diverse situazioni di tipo fisico: semplicemente sfruttando le caratteristiche del protocollo è possibile per esempio avere una banda disponibile molto alta su brevi distanze o lunghe distanze con bande più basse…. questo suggerisce diversi scenari di utilizzo della stessa tecnologia…

Sintetizzando ci sembra che ci sia spazio per una significativa attività di sperimentazione che vada a sviscerare le potenzialità di questa tecnologia in relazione alle aree applicative di cui sopra:  si tratta di utilizzi abbastanza diversi dai classici scenari di cui si interessa l’IoT, e proprio per questo pensiamo ci sia spazio di sperimentazione per noi radioamatori.

Ovviamente pensare di utilizzare in ambito radiomatoriale delle tecniche pensate per altri ambiti, porta a dover fare tutta una serie di considerazioni sia di natura tecnica che soprattutto di natura normativa: è questo forse uno dei temi prioritari da affrontare nella sperimentazione, in quanto è essenziale poter operare in accordo alle norme e ai regolamenti che regolano la nostra attività.

Superato l’aspetto normativo si pone il tema della tipologia di servizio per cui si intende utilizzare la tecnologia Lora:  e qui si apre il discorso APRS e dintorni:  sicuramente APRS rappresenta un tema consolidato che può essere declinato in tanti modi diversi: basti pensare che oggi tantissimi dispositivi radio digitali ( es. DMR o D-star) si collegano al servizio sfruttando i propri meccanismi proprietari e appoggiandosi ad internet….  orbene pensare a Lora per accedere tramite terminali a bassissimo costo alla rete APRS è sicuramente un tema interessante…

Rispetto ai tradizionali sistemi di accesso APRS basati su radio con AFSK a 1200 bps, Lora consente molta più flessibilità… come usare questa flessibilità in aggiunta alla presenza di una rete mesh di supporto è un tema sicuramente di notevole interesse.

Nel prosieguo è nostra intenzione attivarci su questa tematica coinvolgendo sperabilmente una molteplicità di interessi e competenze con lo scopo di arricchire il tema e definire un piccolo programma di sperimentazione che consenta di valutare le potenzialità di questa tecnologia confrontandola alle altre tecniche di trasmissione attualmente in uso; allo scopo sarà interessante realizzare un “test bed” in cui poter valutare fianco a fianco sia le nuove modalità che quelle tradizionali, ad es.  APRS/AFSK, APRS via DMR/D-Star, etc,

Gli interessati alla sperimentazione possono contattare i membri del gruppo di sperimentazione SARIMESH segnalando le proprie idee e/o competenze all’indirizzo di e-mail : info@sarimesh.net.