Boas Práticas uso da tecnologia LoraWAN

Olá a todos,

Estou aventurando nas pesquisas com LoraWAN e gostaria aqui de recomendar e até mesmo confirmar se estão certos alguns apontamentos/recomendações que pesquisei para utilizar/programar os nodes com tecnologia Lora na faixa de frequência 915Mhz (AU915). O objetivo é evitar o uso indiscriminado da tecnologia LoraWan, o qual será prejudicial para todos que a usarem sem o devido controle no futuro. Desde já aceito sugestões e melhorias no texto para que possa servir como um guia para os que utilizam ou utilizarão.

  • A faixa de 915Mhz - 928Mhz está liberada pela Anatel (acredito ser o item 10.2.5 do Ato nº 14448, de 04 de dezembro de 2017 , mas tenho dúvida se é a 10.3…) para ser utilizada pela modulação Chirp Spread Spectrum, adotada pelo padrão Lora.

  • Supondo ser o item 10.2.5.2 desse documento da Anatel (“o tempo médio de ocupação de qualquer radiofrequência não deve ser superior a 0,4 segundos num intervalo de 14 segundos”), fica claro a necessidade de uma atenção redobrada ao air time (tempo necessário para qualquer node Lora transmitir um frame nessa faixa de frequência), não podendo ser superior a 0,4 segundos, e também ao duty cycle (tempo entre transmissão dos frames), devendo ter um intervalo mínimo entre transmissões de 14 segundos.

  • Existe uma ferramenta para auxiliar no planejamento de uma mensagem Lora e estar de acordo com o regulamento da Anatel: https://www.loratools.nl/#/airtime . Tal ferramenta permite estipular o tamanho do Payload (conteúdo das mensagens) e qual o SpreadFactor (SF) a ser utilizado. Pelo que verifiquei, as configurações padrão dessa ferramenta estão aparentemente de acordo com as especificações AU915 utilizadas pela TTN, portanto as configurações devem ser mantidas como estão, com exceção do Spreading factor e Payload - corrijam-me se estou equivocado). A partir dessa ferramenta, fica claro que o uso do SF12 facilmente pode ultrapassar os limites legais da Anatel. Por exemplo: Spreading factor 12 e Payload 10 bytes, a mensagem necessitará de um air time de 0,991 segundos (ou seja > 0,4 segundos do regulamento). Agora se planejar o uso do mesmo Payload de 10 bytes com Spreading factor 7, necessitará de 0,041 segundos e nesse caso estará OK. Portanto: utilizar sempre que possível Spread factor 7.

  • Estar atento às recomendações da TTN:
    https://www.thethingsnetwork.org/forum/t/limitations-data-rate-packet-size-30-seconds-uplink-and-10-messages-downlink-per-day-fair-access-policy-guidelines/1300

  • Para quem utiliza biblioteca LMIC, eis algumas recomendações que acredito poderem auxiliar (novamente, aceito sugestões/correções):
    *** Ponderar o uso explicito de Spread factor 7 (um exemplo: LMIC_setDrTxpow(DR_SF7, 15); , onde 15 seria a potência transmissão, que deverá ser adequado conforme planejamento.
    *** Após evento EV_JOINED: , ativar LMIC_setLinkCheckMode(1); e o ADR (Adaptive Data Rate) com LMIC_setAdrMode(1); . O ADR somente para nodes Lora fixos (nodes móveis não devem ativar ADR, em caso de dúvidas ver especificação Lora).

O item 10.2.5.2 do ato 14448 se aplica a equipamentos que operam com a técnica de salto em frequência (FHSS). Para sistemas LoRa, que não sejam dispositivos de operação periódica, são aplicados os itens 10.3.3, 10.4.2 e 10.3.4.3.

Grato Fabio pelos esclarecimentos. Teria alguma sugestão para melhorar didaticamente o texto acima com base nessas informações ? O objetivo será depois compilar um documento e disponibilizar aqui instruções consultivas para o pessoal (algo prático e didático para adequadamente utilizarem a tecnologia, com colaboração dos que utilizam outras bibliotecas diferentes da LMIC por exemplo…).