LoRa yang berasal dari kata Long Range merupakan teknologi nirkabel berbasis frekuensi radio bebas lisensi yang menggunakan teknik modulasi Chirp Spread Spectrum (CSS). Dengan teknik CSS memungkinkan penyebaran sinyal berjarak jauh namun dengan bandwith yang kecil dan dengan konsumsi daya yang rendah.
Selain LoRa, ada beberapa teknologi nirkabel lainnya yang sering digunakan diantaranya NFC, Bluetooth, Wifi, dan GSM. Berikut perbandingan Bandwith+Power dengan Jarak penyebaran sinyal pada teknologi nirkabel
Dari gambar di atas dapat dilihat LoRa dapat menjangkau jarak hingga orde kilometer dengan konsumsi daya yang rendah namun memiliki bandwidth yang kecil. Sebagai perbandingan, satelit memiliki area jangkau yang luas juga dan memiliki bandwidth yang besar namun daya yang digunakan sangat besar juga. Dengan alasan tersebut maka LoRa ini cocok digunakan pada suatu sistem yang memiliki sumber daya terbatas dan memiliki jarak pantau yang jauh. Namun dengan catatan tidak ada benda yang menghalangi antara Gateway dan Endnode device.
Karena LoRa ini menggunakan frekuensi radio tidak berlisensi maka ada peraturan khusus mengenai frekuensi radio yang digunakan. Berdasarkan Perdirjen SDPPI no. 3 Tahun 2019, frekuensi yang digunakan oleh LoRa yaitu pada 920–923 MHz.
Penerapan LoRa pada IoT
LoRa dimanfaatkan untuk media komunikasi antara Endnode Device dengan Gateway. Fungsi dari Gateway yaitu mengumpulkan data dari Endnode device kemudian dikirim ke server. Lokasi dari Gateway bisa di gedung tinggi atau dibukit dan memiliki akses internet dan daya yang baik. Dengan begitu data dari Endnode bisa diakses oleh user melalaui gawai yang dimiliki.
Biasanya Endnode device hanya mengukur data dengan interval waktu tertentu. Data tersebut dapat disimpan pada penyimpanan sementara seperti EEPROM atau dapat langsung dikirim menuju gateway. Dengan kerja yang sederhana maka Endnode Device biasanya tidak memiliki banyak konfigurasi pada alatnya.
Sebagai contoh kita membuat alat pengukur ketinggian air sungai. Alat ini bertujuan untuk memberikan data ketinggian air dan memberikan alarm jika tinggi permukaan air melebihi batas yang ditentukan. Sistem ini ditempatkan beberapa titik sepanjang sungai yang dipantau.
Dari gambar diatas dapat kita lihat dengan menempatkan Gateway di lokasi yang paling tinggi memungkinkan Endnode Device dapat mengirim data ke Gateway. Karena memiliki bandwidth yang kecil maka diusahakan data yang dikirim memiliki jumlah yang sedikit untuk mengurangi adanya lost data. Sebagai contoh, untuk data sistem pengukur ketinggian permukaan air ini kita dapat menggunakan data berformat json sebagai berikut
{“id”: 13, “height”: 2, “alarm”: false}
dengan panjang data 39 bytes maka bandwidth LoRa tidak akan terbebani dan kemungkinan lost data nya sangat kecil. Sebagai pengaman pengiriman data maka kita dapat menambahkan STX,Jumlah data,CRC, dan ETX sehingga total menjad 43 bytes. Saat gateway menirima data tesebut maka bisa menyimpannya di database atau bisa mengirimkannya ke server untuk kemudian dilihat pada tampilan yang lebih mudah dipahami.
