La cobertura de una red LoRa depende tanto del entorno del « edificio » como de la distancia entre los sensores y la pasarela. Las paredes, los suelos, las estructuras metálicas, las antenas y la ubicación de los equipos influyen directamente en la calidad de la señal.
LoRa resulta especialmente adecuado para la gestión técnica del « edificio » gracias a su gran alcance y a su bajo consumo energético. Sin embargo, el alcance anunciado en campo abierto no puede extrapolarse directamente a un « edificio » terciario o industrial.
¿Cuál es el alcance real de LoRa?
En campo abierto, sin obstáculos y con visibilidad directa entre los dispositivos, LoRa puede cubrir varios kilómetros. Las soluciones de Enless, en concreto, pueden alcanzar más de 5 kilómetros en campo abierto.
En el interior de un « edificio », el alcance depende de numerosos factores:
- La distancia entre el sensor y la pasarela
- El número de paredes y suelos atravesados
- La presencia de hormigón armado
- Estructuras y armarios metálicos
- La altura de los equipos
- La calidad y la orientación de las antenas
- El ruido y las interferencias de radio
- La sensibilidad del receptor
Por lo tanto, no existe una distancia interior universal. Dos edificios de las mismas dimensiones pueden presentar un rendimiento de la señal de radio muy diferente.
¿Qué obstáculos reducen la cobertura de LoRa?
Cada obstáculo atenúa una parte de la señal. El grado de atenuación depende de su grosor, de su composición y del ángulo con el que la onda lo atraviesa.
| Tipo de obstáculo | Influencia que se observa habitualmente |
|---|---|
| Tabique ligero | De baja a moderada |
| Pared de ladrillos o bloques de hormigón | Moderada |
| Pared gruesa de piedra | De moderada a fuerte |
| Hormigón armado | Fuerte |
| Puerta o estructura metálica | Muy fuerte |
| Armario eléctrico metálico | Riesgo elevado de bloqueo |
| Funda de ascensor | Entorno muy desfavorable |
Las estructuras metálicas constituyen uno de los principales aspectos a tener en cuenta. Un armario eléctrico cerrado puede actuar como una jaula de Faraday y bloquear gran parte de la señal.
¿Cómo se debe colocar la pasarela o el receptor?
Una pasarela instalada en un local alejado, en un sótano o detrás de varias paredes metálicas no podrá aprovechar al máximo el rendimiento de LoRa.
Siempre que sea posible, elige una ubicación:
- Relativamente céntrico con respecto a los sensores
- Suficientemente alto
- Lejos de los obstáculos metálicos
- Cerca de las zonas más difíciles de cubrir
- Fácil acceso para la puesta en marcha y el mantenimiento
El centro geográfico del « edificio » no es necesariamente la mejor ubicación. También hay que tener en cuenta la distribución de los sensores y las zonas críticas, como las salas de calderas, los sótanos y los locales técnicos.
¿Por qué es fundamental la orientación de la antena?
La antena desempeña un papel decisivo en la cobertura de la red LoRa.
Se puede instalar una pasarela o un receptor en un armario BMS, pero su antena debe colocarse fuera de la caja metálica.
Para obtener el mejor rendimiento:
- Coloca la antena fuera del armario
- Mantenla en posición vertical
- Instálala lo más alto posible
- Manténla alejada de los equipos eléctricos de alta potencia
- Evita pegarla contra una superficie metálica
- Comprueba la conexión del conector SMA
La pasarela LoRaWAN Enless y los receptores LoRa Easy pueden combinarse con la antena de largo alcance ANT REN SMA LR 868 1000-008.
Consulta la guía de instalación de la antena para conocer las recomendaciones de colocación.
¿Cómo se interpretan el RSSI y la SNR?
La calidad de una conexión LoRa no debe evaluarse basándose en un único indicador.
El responsable de seguridad de la información
El RSSI representa la potencia de la señal recibida. Se expresa en dBm y suele tener un valor negativo.
Cuanto más se acerque el valor a cero, más potente es la señal. Por lo tanto, un RSSI de −70 dBm es mejor que uno de −110 dBm.
En el caso de los receptores LoRa Easy Enless, la documentación utiliza las siguientes referencias:
- Señal válida hasta −105 dBm
- Señal correcta de −106 a −112 dBm
- Señal débil por debajo de −112 dBm
Estos valores de referencia son específicos de los receptores LoRa Easy. En LoRaWAN, los niveles aceptables varían, entre otras cosas, en función del factor de dispersión utilizado.
El SNR
La SNR representa la relación entre la señal útil y el ruido de radio. Una señal puede ser potente, pero puede verse perturbada por motores, fuentes de alimentación u otras transmisiones.
Gracias a la modulación LoRa, en ocasiones es posible decodificar una trama con una relación señal-ruido (SNR) negativa. Por lo tanto, es preferible analizar conjuntamente:
- El responsable de seguridad de la información
- El SNR
- El factor de dispersión
- La periodicidad de los mensajes
- El número de tramas perdidas
No basta con recibir un solo mensaje para validar definitivamente una ubicación.
¿Cómo se comprueba la cobertura de una red LoRa?
1. Identificar las zonas críticas
Localiza en un mapa:
- La ubicación prevista de la pasarela
- La ubicación de los sensores
- Las diferentes plantas
- Las paredes y losas de hormigón
- Las estructuras metálicas
- Los sótanos y las salas técnicas
Empieza las pruebas por los lugares en los que la cobertura de radio sea más difícil.
2. Instalar provisionalmente la pasarela y la antena
Coloca el gateway y su antena en su ubicación definitiva. La antena ya debe estar instalada en el exterior del armario y en posición vertical.
3. Probar los sensores en su ubicación real
Coloca cada sensor en el lugar donde se vaya a instalar. En los sensores Enless equipados con un pulsador, basta con pulsarlo brevemente para forzar el envío inmediato de una trama de prueba.
4. Controlar varias transmisiones
Comprueba si has recibido varios mensajes y anota:
- El responsable de seguridad de la información
- El SNR
- El factor de dispersión
- La calidad de la radio
- La regularidad de los remontes
Si es posible, realiza las pruebas con las puertas y los armarios cerrados y los equipos técnicos en funcionamiento.
¿Cómo se puede mejorar una cobertura LoRa insuficiente?
Realiza los siguientes pasos en este orden:
- Comprueba la conexión de la antena
- Saca la antena del armario metálico
- Coloca la antena más arriba
- Manténla alejada de los equipos eléctricos de alta potencia
- Prueba una nueva orientación
- Mueve la pasarela o el receptor
- Añade un equipo de recepción si es necesario
Este método evita sobredimensionar la red, cuando a veces basta con cambiar la ubicación de la antena para resolver el problema.
Ampliar la cobertura de LoRaWAN
En una red LoRaWAN, varias pasarelas pueden recibir los mensajes de un mismo sensor.
Si tras la optimización de la antena sigue habiendo alguna zona con mala cobertura, es posible añadir una segunda pasarela. Una arquitectura LoRaWAN clásica no se basa en repetidores de señal.
La pasarela LoRaWAN de Enless puede gestionar hasta 500 sensores LoRaWAN de Enless o de otras marcas. Incorpora su propio servidor de red LoRa y pone los datos a disposición de la « BMS » en Modbus o BACnet.
Ampliar la cobertura en LoRa Easy
LoRa Easy es el protocolo propio de Enless basado en la tecnología LoRa.
En esta arquitectura, se puede colocar un repetidor de señal LoRa Easy a mitad de camino entre los sensores y el receptor. Este repite automáticamente las tramas recibidas sin necesidad de configuración.
No obstante, hay que tener en cuenta que el repetidor:
- Solo funciona con los sensores Enless en modo LoRa Easy
- No es compatible con LoRaWAN
- Debe colocarse en una zona en la que los sensores reciban la señal correctamente
- Debe mantenerse alejado de los obstáculos metálicos
- Añade tráfico de radio a la instalación
Por lo tanto, Enless recomienda limitar el número de repetidores y empezar por optimizar la antena y el receptor.
Encontrarás las instrucciones detalladas en la guía de instalación del RX REPEATER.
Preguntas frecuentes sobre la cobertura LoRa
¿Qué distancia puede cubrir LoRa en un « edificio »?
No hay una distancia garantizada en interiores. La cobertura depende de los materiales, las plantas, la antena, el router y las interferencias de radio.
¿Es posible alcanzar un alcance de 5 kilómetros en interiores?
Este alcance corresponde a condiciones de campo libre. No se puede garantizar que se mantenga a través de las paredes y los suelos de un edificio.
¿Dónde instalar una antena LoRa?
La antena debe colocarse en altura, en posición vertical, fuera de los armarios metálicos y alejada de los equipos de potencia.
¿Se puede utilizar un repetidor en LoRaWAN?
El repetidor Enless solo funciona en modo LoRa Easy. Para ampliar una red LoRaWAN, es necesario optimizar la implementación o añadir una pasarela.
¿Cómo se confirma definitivamente la cobertura?
Prueba varias transmisiones desde cada ubicación crítica y comprueba el RSSI, la SNR y la regularidad de los mensajes en condiciones reales del edificio.
Mejora la fiabilidad de la cobertura de tu red LoRa
El largo alcance de LoRa supone una ventaja importante para el BMS, pero no exime de llevar a cabo una implementación metódica.
Una cobertura fiable se basa en cuatro principios: anticipar los obstáculos, colocar correctamente las antenas, comprobar los puntos críticos y mantener un margen de radio suficiente.
Descubrela experiencia de Enless en tecnología LoRa o ponte en contacto con nuestro equipo para definir la arquitectura más adecuada para tu edificio.
