LoRaWAN™

Oportunidades de negocio en IoT

Mauricio Jancic

mauricioj@artimar.com.br

13 de Septiembre de 2016 – Confidential

213/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

El contexto de IoT… por rango

• IoT abarca todo, con rangos que van desde

equipos personales hasta wide-area

• El dato adquiere valor cuando está en la

nube, no antes

Area Personal

BT / NFC

Area local

WiFi / ZigBee

Wide Area

Cellular / Satellite

€ $ £

Valor

313/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

En el mercado IoT

Lo importante son los datos…

…pero los capitaliza la aplicacion.

413/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

25M

20M Forest fires

Air pollution

Earthquake sensors

Avalanche and flooding

Heating and AC

Equipment status

Factory control

SMART ENVIRONMENT & INDUSTRIAL

SMART CITYSMART METERING

Irrigation control

Environment sensing

Animal tracking

Animal sensing – ovulation, birth

SECURITY/SMART HOME2.5M

7.5M

25M

Motor bikes

Cars

Bicycles

Kids

Pets

Insurance – valuable assets

Find My Stuff

TRACKING

AGRICULTURE

Smart parking

Traffic sensors & control

Street lighting

Infrastructure monitoring

Trash and waste containers

Public events –location

services

Advertising displays

Electric

Water

Gas

Infrastructure & production

Smoke detectors

Security systems

Smart appliances

Heating control / monitoring

Redes de bajo consumo: Mercado Objetivo

45M

513/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

Casos de uso de

LoRaWAN™:

Ciudades inteligentesSmart Energy

Seguridad y Home automationAgricultura inteligenteControl de iluminación

Monitoreo/ Control

613/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

Qué es la tecnología LoRaTM?en 90 segundos

Es una combinación de 2 conceptos:

• Modulación espectro ensanchado LoRaTM (spread spectrum)

• Provee la capacidad central de largo alcance

Hasta 5km en ambientes urbanos, hasta 15km en suburbanos

• Cada gateway permite multiples canales de recepción

• Protocolo de red LoRaWANTM

• Provee una red “tipo celular” de gran capacidad, basada en gateways y network

servers (es decir, una gran red estrella)

• Guiado por una Alianza abierta y un complejo pero sólido ecosistema de partners

• Arquitectura definida por software simple y moderna:

• La complejidad de ruteo está en la nube

• Los Gateways son “packet forwarders” RF-a-IP relativamente simples

• Mayores beneficios:

• Bajo costo: El énfasis en la nube hace de esto una tecnología pura de IoT

• El modelo de financiación de la operación de la red es OPEX (en lugar de CAPEX)

www.LoRa-Alliance.org

913/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

Vibrant LoRa Ecosystem300 Members - 14 Sponsors, 24 Contributors, 155 Adopters

10

Qué es el protocolo LoRaWANTM?Principales cualidades

Bidireccional

Bidireccional

Capacidad

escalable

Broadcast

Seguridad

ID único

Application Key

Network Key

Una red celular, segura y de gran escala

Comunicaciones bidireccionales

Diseñado para baja velocidad (~1kbps), baja actividad

(~100mins), alta capacidad (hasta 100k nodos/celda) y larga

duración de batería (~10 años)

Desarrollada, mantenida y promovida por la Alianza LoRaTM

Desplegable en el modelo público o privado

Escalable, desde un Gateway hasta una escala nacional

Multi uso

Alta capacidad

Multi usuario

Redes públicas

Bajo costo

Estructura mínima

Gateways simples

End-Nodes de bajocosto

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Aplicaciones objetivas

Redes de alta capacidad

Hace que el costo del gateway/red sea

insignificante

Largo alcance, despliegue remoto

Fuera de edificios, donde no hay conectividad

WiFi/BT/Zigbee. Competencia es celular.

Applicaciones que “duermen”

Baja necesidad de ancho de banda

Gran duración de baterías

Metering, monitoring sensors, street lighting

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Test de cobertura LoRaWAN™

• Demo de 1000 nodos durante

una conferencia en Munich

• 6 gateways daban cobertura al

cuadrante N-O de Munich

• 15km entre los GWs

suburbanos

• 5km entre los GWs urbanos

• Comunicaciones excelentes

con penetración en edificios

Smart City Coverage !

1313/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

Test de cobertura LoRaWAN™

Buenos Aires, Argentina

1413/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

Test de cobertura LoRaWAN™

Buenos Aires, Argentina

1513/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

Test de cobertura LoRaWAN™

Buenos Aires, Argentina

1613/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

Supports Private NetworksScalable & Flexible Architecture

Private Network

Individually managed deployment, total end-to-end ownership

Public Network

Telco operator managed networks, servicing subscriber nodes

Hybrid Network

Enterprise deployment of Nodes & Gateways, for specific area coverage

Provisioned to a commercial LoRaWAN server product

Products with Microchip

LoRaWANTM ModemLoRaWANTM

Gateways

LoRaWAN

Network Server

End Devices Own Network Software / Servers

1713/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

Private Network

Individually managed deployment, total end-to-end ownership

Public Network

Telco operator managed networks, servicing subscriber nodes

Hybrid Network

Enterprise deployment of Nodes & Gateways, for specific area coverage

Provisioned to a commercial LoRaWAN server product

Products with Microchip

LoRaWANTM ModemLoRaWANTM

Gateways

LoRaWAN

Network Server

End Node Subscribers Telco Operator

Supports Private NetworksScalable & Flexible Architecture

1813/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

Private Network

Individually managed deployment, total end-to-end ownership

Public Network

Telco operator managed networks, servicing subscriber nodes

Hybrid Network

Enterprise deployment of Nodes & Gateways, for specific area coverage

Provisioned to a commercial LoRaWAN server product

Products with Microchip

LoRaWANTM ModemLoRaWANTM

Gateways

LoRaWAN

Network Server

End Devices connect to own gateways Managed Back-end

Supports Private NetworksScalable & Flexible Architecture

ISPs

23

The “Killer App”

X1,Y1,Z1 ΔT1

ΔT2

ΔT3

X2,Y2,Z2

X3,Y3,Z3

Los cálculos son

hechos en la nube

Geo-localización

• Posicionamiento de los

nodos hasta 50m

• Sin sobrecarga del nodo

(bajo costo)• Funcionalidad aún con

máxima duracion de batería

(10 años)

2413/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

Low Power WAN: Caso de UsoMedidor de Agua Inteligente

El valor de LoRa:

Batería por 10 años

Bajo costo de HW

Bajo costo de coms

Hay 3 formas de lograr largo alcance con

medidores de agua:

1. Celular: Costos recurrentes + costo

del HW prohíbe la adopción masiva.

2. Principal marca del mercado usa una radio de alta potencia en espectro

licenciado (es el único que lo hace)

3. LoRaWAN: Mejor solución dados los

costos y la duración de batería

requerida.

Una prueba de concepto eliminó 600 repetidores

en una instalación,

Elimina los costos de toma de lecturas

USA, instala 6-8 Millones de medidores de agua al

año.

2513/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

Low Power WAN: Caso de UsoDetección de pérdidas en línea de distribución

El 35% de las pérdidas de agua se dan en

distribución.

Los municipios gastan millones de pesos al año

reparando pérdidas.• La detección de pérdidas, hoy, tiene un

50% de precisión.

• Eso significa un costo adicional por la

incapacidad de detectar la pérdida.

El envejecimiento de las cañerías es

aproximadamente 2% por año.

Se necesitan sensores de bajo costo debido a la

gran cantidad de sensores necesarios en un red normal.

Un líder técnologio está desarrollando un sistema

que será 90% preciso.

El valor de LoRa:

Batería por 10 años

Bajo costo de HW

Bajo costo de coms

2613/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

Low Power WAN: Caso de usoMonitoreo de tanque de oxígeno

Se consiguieron grandes mejoras en

eficiencia gracias al monitoreo de los

tanques.

Los tanques son reemplazados cuando se necesita.

Las baterías duran 5 años, igual que la vida

del tanque

• Celular no es una opción

LoRaWAN cumple con las necesidades del

negocio

• Cargos recurrentes son ¼ del celular

Bouygues Telecom contrató 5 Millones de

tanques en Francia usando LoRa.

El valor de LoRa:

Batería por 5 años

Bajo costo de HW

Bajo costo de coms

2713/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

Low Power WAN: Caso de usoMonitoreo de tanque de propano

Uno de los distribuidores mas grandes de gas de

USA, con 2Mi de tanques en la costa este.

En 2014 la falta de suministro causó retrasos de

hasta 3 semanas.

El actual sistema para el calculo del volumen del

tanque implica que los tanques están en promedio

50% llenos.

Con el monitoreo en tiempo real, se pudieron elevar los volúmenes al 75% y evitar escases.

El ROI se consigue gracias al ahorro de inventario,

eliminación de falta de suministro y menos

entregas.

El valor de LoRa:

Batería por 10 años

Bajo costo de HW

Bajo costo de coms

Gran área de

cobertura

2813/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

Low Power WAN: Caso de usoMonitoreo de tanque de propano

El valor de LoRa:

Batería por 10 años

Bajo costo de HW

Bajo costo de coms

Gran área de

cobertura

En Argentina

2913/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

Low Power WAN: Caso de usoExploración de petroleo y gas

El valor de LoRa:

Area amplia

GW alimentado por

panel solar

Largo alcance

In algunos casos el acceso a celular no está

disponible.

LoRa, permite el uso de un Gateway alimentado

con un panel solar que actúan como repetidores de una conexión celular remota.

Los sensores de largo alcance y bajo costo

pueden suplir el vacio de comunicaciones en

áreas rurales.

Los Gateways pueden colocarse en postes sin

instalaciones costosas.

La tecnología está disponible hoy, sin necesidad de modificar la infraestructura existente.

3013/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

Low Power WAN: Caso de usoEstacionamiento Inteligente

El valor de LoRa:

Duración de la

batería

Bajo costo del nodo

Amplia area de

cobertura

Permite que sensores en la calle y

aplicaciones móviles manejen el complejo

espacio de estacionamientos en ciudades

congestionadas.

• Mejora la experiencia del usuario

• Mas recaudación para las ciudades

Las ciudades pueden tomar desiciones

basadas en datos. Mas de 50 ciudades en el mundo están hoy desplegando sistemas de

estacionamiento inteligente.

“El estacionamiento” es un problema cada

vez mas complejo y se necesitan datos para resolverlo.

3113/09/2016 – Confidential LoRa – CABASE

Entonces volvemos al principio

Lo importante son los datos…

…pero los capitaliza la aplicacion.

Gracias!

MCU8 Confidential & Proprietary

33

Trademarks

The Microchip name and logo, the Microchip logo, dsPIC, KeeLoq, KeeLoq logo,

MPLAB, PIC, PICmicro, PICSTART, PIC32 logo, rfPIC and UNI/O are registered

trademarks of Microchip Technology Incorporated in the U.S.A. and other countries.

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of Microchip Technology Incorporated in the U.S.A.

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