LPWA Low Power Wide Area

LPWA é a abreviação de Low Power Wide Area. LPWA é um modo de comunicação wireless entre dispositivos. É principalmente utilizado em dispositivos IoT.

Categoria de Tecnologia

Postado em 28 fevereiro 2022

Atualizado em 05 julho 2022

Palavras-chave: lpwa,low,power,wide,area,pouca,energia,vasta,área,wireless,transporte,de,dados,iot,transmissão,internet

Visualizações: 2066

A possibilidade de conexão com dispositivos móveis como o celular, trouxe grandes vantagens para a qualidade de vida das pessoas.

Tecnologias como 3G e 4G possibilitaram o acesso à internet a partir de dispositivos móveis, mesmo quando o receptor (celular, smartphone) está em movimento.

A internet padrão implementada em residências, funciona graças ao roteador que transmite os sinais aos dispositivos conectados à rede privada com ou sem a presença de fios, por uma distância máxima de alcance de até 100 metros. Essa cobertura não permite nos conectarmos com essa rede quando estamos muito afastados de casa.

Entretanto, tecnologias como 3G e 4G permitem um alcance de até 3 quilômetros de distância, mesmo quando estamos em movimento. Esse longo alcance trouxe grandes vantagens para as pessoas e as máquinas, como a internet das coisas.

Assim como as pessoas, máquinas programadas para automatização também podem se conectar através da internet de lugares remotos. Isso criou mais oportunidades para comunicações M2M (machine to machine) e IoT (internet das coisas), que desenvolveram uma técnica mais voltada ao seu favor, o LPWA.

O que é LPWA?

LPWA (Low Power Wide Area) é um termo utilizado para descrever técnicas de comunicação com alto nível de alcance e baixo nível de consumo de energia por longas distâncias.

Dispositivos de transmissão de LPWA enviam dados analíticos sobre a situação atual do local na forma digital, ou seja, em forma binária.

low power wide area

Objetivo do LPWA

LPWA tem como objetivo diminuir os custos de sua manutenção. Diferente de técnicas utilizadas em celular como 3G e 4G que transportam grande quantidade de dados por segundos, o LPWA pode transportar apenas alguns kilobytes por segundo.

Técnicas de LPWA não foram desenhadas para enviar dados pesados e complexos como imagens, sons e vídeos.

Apenas informações simples como dados do nível de água, umidade do solo e ocupação de vagas de estacionamento serão enviadas.

Onde o LPWA é utilizado?

Técnicas de LPWA são usadas como solução para os seguintes fatores:

  • Comunicação pouco frequente (envio de dados um vez por dia, semana ou mês)
  • Diminuição do alto consumo de energia e aumento de durabilidade
  • Envio de dados por longas distâncias e aumento confiabilidade

Por exemplo, dispositivos que só precisam enviar uma pequena quantidade de dados uma vez por dia, não deveriam consumir tanta energia. A bateria de dispositivos LPWA devem durar por anos, para diminuir o custo de manutenção, uma vez que essa tecnologia é usada principalmente em locais remotos.

Países mais avançados, já utilizam essa técnica em campos industriais e em áreas de serviços públicos. Indústrias de transportes já utilizam essa técnica para rastreamento com o intuito de evitar a perda de pacotes. No caso dos serviços públicos, técnicas de LPWA podem ser utilizadas como medida para prever ou evitar desastres naturais.

Comparação de LPWA com outras tecnologias de transmissão de dados

O alcance e a velocidade não são os únicos fatores que definem se uma técnica será implementada ou não. Mas se compararmos os principais elementos entre as tecnologias mais utilizadas hoje em dia, teremos a tabela abaixo:

Alcance Velocidade
LPWA Longo Lento
3G, 4G Longo Rápido
Wi-Fi Médio Rápido
Bluetooth Curto Lento

Vantagens do LPWA

Um dispositivo que usa LPWA pode se comunicar com outro dispositivo localizado até 30 quilômetros de distância em um área rural, onde possui pouca interferência externa. Já em locais urbanos, pode chegar de 3 à 4 quilômetros de alcance. Muito diferente do Wi-Fi que usamos na nossa casa, que só chega até cerca de 100 metros.

Além do alto alcance de conexão, LPWA usa pouquíssima energia, economizando bateria e baixando seu custo de manutenção.

Desvantagens do LPWA

Por transportar pouca quantidade de dados por longas distâncias, sua transmissão pode ser considerada um pouco lenta. Por essa razão, podendo ser extremamente desvantajoso caso implementado em ocasiões onde necessite de mais volume de dados.

Conclusão

LPWA é ideal para dispositivos IoT, possuindo uma longa durabilidade e longo alcance de conexão e transmissão, sendo extremamente útil em locais como vastos campos de agricultura e até áreas urbanas.

Pode ser usado para digitalizar a situação atual de uma área remota e enviar para dispositivos receptores em locais afastados por quilômetros de distância.

Projetos práticos

Integrando Laravel com o protocolo MQTT para comunicação entre dispositivos

Projeto de comunicação entre dois dispositivos ESP8266 e Raspberrypi4. Laravel irá funcionar como servidor e receptor de dados de temperatura e umidade coletados com o DHT11.

Desenvolvendo o campo de visão de um personagem em um plano 2D

Detectando objetos que entram dentro do campo de visão do personagem. Útil para servir de "gatilho" para eventos em um jogo.

Tutorial de programação do jogo da serpente em javascript

Programando o clássico jogo da serpente usando o framework p5.js. Tutorial indicado para iniciantes da programação que querem aprender os conceitos básico da área criando jogos.

Criando um sistema de integração contínua (CI/CD)

Fazendo a integração contínua de Jenkins, Sonatype Nexus, Sonatype, JUnit e Gradle para automatizar processos repetitivos. Prática bastante usada em tecnologias de DevOps.

Usando dados fornecidos pelo TSE para simular o gráfico das eleições presidenciais de 2022

Simulação dos gráficos do segundo turno das eleições presidenciais, utilizando python e ferramentas de análise de dados, pandas e jupyter.

Veja também

Pessoas sem um endereço não podem utilizar os correios. Dispositivos sem um endereço não podem acessar a internet.

Quando nos conectamos à internet, nós recebemos um endereço IP. O endereço IP é o nosso endereço virtual que vai servir como localização para a transferência de dados na internet

Os computadores usam a numeração binária para a manipulação de dados em circuitos elétricos

A ausência e a presença de energia são dois estados que podem ser usados como valores. Esses valores são respectivamente zero e um.

Deep Learning (Aprendizagem profunda)

Subcampo da inteligência artificial inspirado no sistema de neurônios de seres inteligentes como o dos humanos, permitindo com que as máquinas aprendam.

Web Marketing

O web marketing utiliza ferramentas disponíveis na internet para criar, explorar e entregar valor de serviços ou produtos através da internet.

SWOT Strength Weakness Opportunity Threat

A análise SWOT é um método estratégico de fácil utilidade usado para avaliar desde uma simples pessoa até uma grande empresa.

Chatbot

Interface de pergunta e resposta que interage com o usuário. Pode implementar métodos de inteligência artificial para melhorar a qualidade das respostas.