LoRa (Lange afstand) is een radiotransmissietechnologie die ontworpen is om IoT-sensoren over lange afstanden te laten communiceren met een laag energieverbruik.

In tegenstelling tot cellulaire netwerken maakt LoRa gebruik van modulatie op basis van chirp spread spectrum (CSS), wat zorgt voor een grotere weerstand tegen interferentie en efficiënte transmissie in complexe omgevingen (industrieel, stedelijk, agrarisch), vooral wanneer de signalen worden doorgegeven door strategisch geplaatste antennes, zonder dat er een permanente internetverbinding nodig is.

LoRa onderscheidt zich ook door de mogelijkheid om een privénetwerk te implementeren. Een bedrijf kan zijn eigen LoRaWAN-gateways installeren en zijn communicatie beheren zonder afhankelijk te zijn van een externe operator. Deze flexibiliteit is een grote troef voor sectoren die betrouwbare, onafhankelijke connectiviteit nodig hebben.

Het onderscheid tussen LoRa en LoRaWAN is gebaseerd op hun functie in communicatienetwerken voor aangesloten objecten. LoRa is de radiotechnologie die zorgt voor transmissie over lange afstanden, terwijl LoRaWAN het communicatieprotocol is dat de uitwisseling tussen sensoren en servers structureert en beveiligt. Dankzij LoRaWAN kunnen gegevens worden versleuteld, georganiseerd en efficiënt worden verzonden naar aangesloten platforms, zonder dat er een constante internetverbinding nodig is.

Hoewel het LoRaWAN-netwerk een groot deel van Frankrijk dekt, worden sommige landelijke of geïsoleerde gebieden nog steeds slecht bediend. Voor bedrijven en lokale overheden die connectiviteit nodig hebben voor hun aangesloten objecten in deze gebieden, bestaan er verschillende alternatieven.

Er zijn verschillende technologieën beschikbaar voor het verbinden van communicerende objecten in gebieden waar het LoRaWAN-netwerk afwezig of ontoereikend is. Sommige oplossingen, zoals de inzet van privé LoRa-netwerken, vereisen de toevoeging van geschikte gateways, terwijl andere, zoals NB-IoT of LTE-M, vertrouwen op bestaande cellulaire infrastructuren.

Deze IoT-oplossing is een communicatietechnologie met laag vermogen en groot bereik voor aangesloten objecten, die werkt op een eigen wereldwijde infrastructuur. In tegenstelling tot LoRa, dat als privénetwerk kan worden geïmplementeerd, is deze technologie afhankelijk van één operator en is er een dekkingsgebied nodig om te kunnen werken.

Met een aanwezigheid in meer dan 70 landen is Sigfox ideaal voor verbonden apparaten die infrequente gegevensoverdracht vereisen (logistiek volgen, omgevingssensoren, telemetrie).

Dit netwerk maakt gebruik van een radiomodulatietechnologie met de naam Ultra Narrow Band (UNB), waarmee signalen over zeer smalle frequentiebanden kunnen worden verzonden. Dit garandeert robuustheid tegen interferentie en efficiënte transmissie over lange afstanden, met een lager energieverbruik.

Dit communicatieprotocol is gebaseerd op een overwegend eenrichtingsmodel, waarbij sensoren hun gegevens naar basisstations sturen, maar zeer weinig instructies terug kunnen ontvangen. Deze manier van werken is bijzonder geschikt voor periodieke metingen en voor aangesloten objecten die meerdere jaren onderhoudsvrij autonoom moeten zijn, terwijl een veilige overdracht van informatie gegarandeerd is.

Aan de andere kant heeft het bepaalde beperkingen: de verwerkingscapaciteit is erg laag (12 bytes per bericht, tot 140 berichten per dag) en omdat het netwerk propriëtair is, biedt het niet de mogelijkheid om een privé-infrastructuur te implementeren. Het is daarom bijzonder geschikt voor toepassingen die weinig communicatie en lage kosten vereisen, maar kan beperkend zijn voor geavanceerdere toepassingen die regelmatige uitwisselingen in twee richtingen vereisen.

LoRaWAN en Sigfox worden vaak met elkaar vergeleken omdat ze gericht zijn op vergelijkbare toepassingen: het verbinden van verbonden objecten op lange afstand en met laag vermogen. Er zijn echter fundamentele verschillen tussen deze technologieën.

LoRaWAN is flexibeler en geschikt voor private netwerken die een hoge interactiviteit vereisen, met de mogelijkheid om lokale antennes toe te voegen om de dekking te verbeteren, terwijl Sigfox eenvoudig te implementeren is en ideaal is voor apparaten die weinig gegevens verzenden.

Wat zijn de belangrijkste toepassingen van het LoRa-netwerk?

Het LoRa-netwerk is bijzonder geschikt voor omgevingen die connectiviteit over een groot bereik en een laag energieverbruik vereisen. Het gebruik ervan breidt zich snel uit in een aantal strategische sectoren, met name voor industriële toepassingen, infrastructuurbeheer en optimalisatie van het energieverbruik.

In de industrie wordt LoRa-technologie gebruikt voor apparatuurbewaking en voorspellend onderhoud. Door installaties te monitoren, helpt het te anticiperen op storingen en het voorraadbeheer of technische interventies te optimaliseren.

In bredere zin kan LoRa worden ingezet op veel gebieden waar connectiviteit over lange afstanden en met laag vermogen van strategisch belang is, zoals stedelijke infrastructuur, landbouw of gezondheidszorg. Sommige regio’s gebruiken het bijvoorbeeld om parkeren te optimaliseren, de luchtkwaliteit te bewaken of openbare verlichting te regelen. In de landbouwsector vergemakkelijkt LoRa het monitoren van gewassen, irrigatiebeheer en het volgen van kuddes. Het kan ook worden gebruikt om patiënten op afstand te monitoren via aangesloten medische apparaten.

Tot slot hebben ook logistiek en transport veel baat bij deze technologie. Met LoRa kunnen goederen in de hele toeleveringsketen worden getraceerd, waardoor een betere traceerbaarheid wordt gegarandeerd en routes worden geoptimaliseerd om kosten en doorlooptijden te verlagen.

Wat zijn de uitdagingen bij het implementeren van het LoRa-netwerk?

Hoewel LoRa onmiskenbare voordelen biedt, zijn er bepaalde beperkingen waarmee rekening moet worden gehouden om een effectieve inzet te garanderen.

Een van de eerste uitdagingen is interoperabiliteit. Hoewel LoRaWAN een open protocol is, verschilt de toepassing ervan van land tot land en van operator tot operator. Het is essentieel om ervoor te zorgen dat apparatuur en software compatibel zijn om technische beperkingen te voorkomen.

Netwerkdekking is een andere doorslaggevende factor. Terwijl grote stedelijke agglomeraties profiteren van een goede netwerkdekking, kunnen landelijke of industriële gebieden slecht worden bediend. Om dit probleem op te lossen, zetten sommige bedrijven privé LoRaWAN-gateways in, die een extra investering betekenen.

Zijbalk: Beveiliging en gegevensbescherming op het LoRa-netwerk

Het beveiligen van transmissies is een belangrijk aspect van de inzet van LoRa. Hoewel het LoRaWAN-protocol gegevensversleuteling bevat, moet er rekening worden gehouden met verschillende risico’s:

• Kwetsbaarheid van sensoren: LoRa-verbonden objecten worden vaak buiten gebruikt en kunnen fysiek gecompromitteerd worden. Het is essentieel om hun toegang en updates te beveiligen.
• Gateway bescherming: Een slecht geconfigureerde gateway kan een beveiligingslek worden. We raden aan om de authenticatie te versterken en deze apparaten te isoleren van de rest van het netwerk.
• Gegevensencryptie: LoRaWAN gebruikt AES-128 om uitwisselingen te beschermen, maar aanvallen zijn nog steeds mogelijk als sleutels niet goed worden beheerd.
• Preventie van replay-aanvallen: Sommige connectiviteitsprotocollen zijn kwetsbaar voor replay-aanvallen, waarbij een signaal wordt onderschept en opnieuw wordt verzonden om het systeem te misleiden. LoRaWAN bevat frametellers om deze scenario’s te voorkomen.

Het implementeren van een beveiligingsplan voor verbonden objecten die LoRa-technologie gebruiken is essentieel, vooral wanneer gevoelige informatie over lange afstanden wordt verzonden, om de integriteit en vertrouwelijkheid van de communicatie te garanderen.

Tot slot roept de snelle evolutie van technologieën de vraag op naar de duurzaamheid van LoRa in het licht van opkomende alternatieven zoals 5G of NB-IoT. Bedrijven moeten de relevantie van hun technologische keuze beoordelen in termen van hun langetermijnbehoeften en markttrends.

De keuze voor een connectiviteitsoplossing hangt af van verschillende criteria:

• Dekkingsgebied: controleer of LoRaWAN het gebruiksgebied dekt, of dat een alternatief moet worden overwogen.
• Energieverbruik: LoRa is ideaal voor sensoren die een langere autonomie vereisen.
• Volume van de te verzenden gegevens: als een hoge verwerkingscapaciteit vereist is, zijn technologieën zoals LTE-M of 5G mogelijk geschikter.
• Installatiekosten: een privé LoRa-netwerk kan duurder zijn om te installeren, maar is op termijn winstgevend.

Voordat je voor LoRa of een alternatief kiest, raden we aan een audit uit te voeren van de connectiviteitsbehoeften om de beste oplossing te beoordelen.

Hier vind je een aantal nuttige bronnen voor meer informatie:

• Interactieve kaarten van LoRa-dekking in Frankrijk en andere landen.
• Officiële gidsen van de LoRaWAN Alliance over de technische specificaties van het netwerk.
• Casestudies van bedrijven die LoRaWAN met succes hebben ingezet.