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Redes de Comunicação sem Fio

Atualizado: Jan 20

Com o crescente uso de dispositivos móveis e os benefícios que eles proporcionam, a comunicação sem fio tornou-se indispensável. A demanda por informações em tempo real é um dos fatores que vem impulsionando o mercado e o desenvolvimento destas novas tecnologias de comunicação sem fio. Atualmente, este formato de comunicação está presente em diferentes áreas da tecnologia, como nas redes celulares, no acesso à internet e também em companhias onde ela pode agregar maior capacidade de monitoramento para a gestão, mobilidade e agilidade operacional, bem como redução de custos e riscos.

Neste artigo, serão abordados os principais pontos das redes de comunicação sem fio para envio de dados, monitoramento de sensores ou dispositivos, além de vantagens e desvantagens de cada aplicação.



Rede de Celular


São operadas por companhias que detém a infraestrutura de rede e a frequência utilizada é em bandas licenciadas (exclusivas para este tipo de comunicação). Com frequências superiores a 900 Mhz e uma enorme cobertura em áreas habitadas, este meio de comunicação pode ser um dos mais atrativos quando se pensa em monitoramento remoto. Entretanto, como nos Smart Phones, utilizar esta tecnologia necessita de planos de dados em cada dispositivo instalado, tornando a escalabilidade custosa.



Redes Mesh


Também chamada de rede de malha, é um meio de comunicação no qual os dispositivos enviam as informações uns para os outros de forma pouco organizada. Cada dispositivo pode receber dados de outros e repassá-los ao próximo, até este dado chegar ao coordenador que enviará à aplicação, muitas vezes na internet. Um dos padrões mais adotados para estas redes é o IEEE 802.15.4, que define as camadas mais básicas da comunicação (PHY e MAC). Existem diversos protocolos que operam sob esta dinâmica de envio de dados, geralmente operando em bandas não licenciadas, como 2,4GHz e 915MHz no Brasil.

Como este tipo de rede depende de um grande número de dispositivos conectados próximos uns dos outros, algumas aplicações podem ser prejudicas e outros tipos de comunicação sem fio podem ser usadas.


Wi-SUN


O Wi-SUN é um padrão de comunicação mesh, elaborado para permitir interconexões entre dispositivos produzidos por diferentes fabricantes. Foi criado como uma extensão do padrão IEEE 802.15.4 e para ser usada em Utilities e Smart Cities, mas pode ser usado em diversas áreas. O padrão Wi-SUN opera em bandas de frequência ISM, no Brasil pode operar em 915MHz e 2,4GHz.



LPWAN


A redes LPWAN (Low Power Wide Area Network) são frequentemente utilizadas em IoT (Internet of Things, ou Internet das Coisas) quando há necessidade de enviar dados em distâncias relativamente longas e que não necessitem de latência baixa. Devido suas características, o consumo de energia é muito baixo, podendo ter dispositivos alimentados por bateria com até 10 anos de duração.



LoRa


É uma tecnologia de rede para comunicação em longas distâncias com baixo consumo de energia. Usa modulação CSS (Chirp Spread Spectrum), o que facilita a recepção de sinal mesmo em ambientes ruidosos. Para padronização, o protocolo LoRaWAN foi criado, a fim de elaborar um meio interoperável entre redes, dispositivos e fabricantes.

A arquitetura de rede é em estrela, desta forma todos os dispositivos enviam os dados para um Gateway (concentrador), que repassa os dados via conexão IP para servidores locais ou na nuvem. Uma das grandes vantagens é que pode ser usado para conexão de milhares de dispositivos com um número muito baixo de Gateways, o que torna muito baixo seu custo de implantação.

O LoRaWAN opera sob a banda de frequência sub GHz, no Brasil em 915MHz, mas pode ter outras bandas em outros países. Cada Gateway pode cobrir uma área de 2km a 5km em regiões urbanas e até 15km para áreas rurais, sendo então, uma excelente alternativa de rede de comunicação para ser usada em Utilities, Smart Grids e Smart Cities.



Publicado por: Henrique Martins

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