LoRa: la risposta giusta per il lighting cittadino in loT

L’illuminazione pubblica è una delle funzioni più energivore e una gestione intelligente, consentita dall’Internet delle cose, è sicuramente un mezzo per risparmiare. LoRa è lo standard più adatto alla soluzione

Aggiungere intelligenza alla illuminazione pubblica contribuisce sicuramente a ridurre il consumo della energia elettrica necessaria abbattendo la bolletta che grava sui bilanci cittadini.

Sensori di prossimità possono ridurre il flusso luminoso in assenza di veicoli o pedoni nell’area di illuminazione. Sensori crepuscolari accendono e spengono i lampioni ed eventualmente ne regolano il flusso luminoso per ottenere il giusto livello di luce.

Un punto luce inserito in una rete IoT può richiedere l’intervento di un manutentore nel caso di rilevazione di un malfunzionamento, riducendo i costi di intervento al minimo indispensabile.

Una serie di punti luce collegati a internet possono inoltre svolgere una funzione di ponte per altre applicazioni smart city.

Per esempio, l’aggiunta di un microfono in una posizione strategica, come un incrocio trafficato, può essere utile ad individuare incidenti tra veicoli o situazioni di pericolo.

Che cosa è LoRa?

LoRa è l’acronimo di Long Range e vuole indicare un protocollo di comunicazione che copre un ampio raggio d’azione. Allo scopo le frequenze utilizzate sono quelle al di sotto del gigaHertz della banda libera ISM (Industrial, Scientific, Medical) ovvero 868 MHz o 433 MHz a livello Europeo.

Queste frequenze consentono una penetrazione ottimale che in ambiente rurale può raggiungere le 30 miglia (circa 50 Km) ed assicurare una portata di 1,2/1,5 Km in ambiente densamente urbanizzato.

Ma LoRa non nasce solo con questo obiettivo: Semtech, la società che ha lanciato lo standard e primo attore della LoRa Alliance, nel definire lo standard si è posta come obiettivo anche un protocollo che riducesse al minimo i consumi, che portasse a una soluzione a basso costo e che le cui trasmissioni fossero sicure (il protocollo include un algoritmo di crittografia AES 128).

Il tutto offre un mix molto interessante di lungo raggio, basso consumo di energia e trasmissione sicura dei dati e sta guadagnando notevole diffusione nelle reti per IoT.

Inoltre, LoRa Alliance ha sviluppato un protocollo aperto basato sulla tecnologia LoRa per contribuire a garantire che tutti i dispositivi, server e componenti software su rete LPWAN siano interoperabili tra loro e per migliorare la sicurezza delle comunicazioni IoT per le Smart City e le applicazioni industriali.

LoRa Alliance™ è una organizzazione senza scopo di lucro di circa 400 membri focalizzati sulla standardizzazione delle reti LoRa® per l’IoT e la cosiddetta comunicazione machine-to-machine (M2M), al fine di creare un ecosistema forte e diffondere questa tecnologia su vasta scala.

Un sistema di luce intelligente

Nella figura è riportata una schematizzazione di come un sistema basato sul protocollo LoRa possa aiutare nella implementazione di una rete di illuminazione e di supporto ad altre funzionalità tipiche della città intelligente.

1. I sensori di presenza e di illuminazione inseriti in ogni punto luce hanno la capacità di controllare la quantità di flusso luminoso emesso.

2. La tecnologia LoRa inserita nel punto luce si collega al gateway di LoRa trasmettendo le informazioni rilevate dai sensori.

3. Il gateway LoRa raccoglie e aggrega i dati ricevuti da tutti i punti luce posti nel suo raggio d’azione.

4. Sensori per rispondere ad altre funzionalità “smart city” si collegano allo stesso gateway.

5. Il gateway invia i dati al cloud dove un server dedicato all’applicazione li analizza.

6. Il server può controllare ogni singolo punto luce.

7. Il server, se rileva un malfunzionamento (per esempio un punto luce non più operativo), invia un messaggio di allerta al mezzo dedicato alla manutenzione.

I settori di applicazione dell’IoT sono i più disparati: nell’ambito delle smart city è possibile monitorare, per esempio, oltre che l’illuminazione pubblica, i parcheggi, il traffico, la raccolta dei rifiuti, lo stato di salute delle infrastrutture e dei monumenti, la qualità dell’aria e il livello dell’inquinamento

Franco Musiari
Nel corso degli anni ho scritto vari articoli sulla tecnologia dei semiconduttori, dell’RFId e della componentistica in genere, tenuto numerose presentazioni a fiere e convegni e ho collaborato alla realizzazione di alcune pubblicazioni sull’RFId uscite in Italia. Gestendo i dati di Assodel (Distretti Elettronica - Italia) ho acquisito una profonda conoscenza del mercato. Come direttore tecnico, organizzo e piloto i contenuti tecnici degli eventi – Forum – organizzati da Tecno. Settori che più apprezzo: potenza e tecnologia LED