As redes de baixa potência e ampla cobertura (LPWA) são uma classe de redes sem fio que podem ser utilizadas para aplicações de IoT nas quais a rede celular talvez não seja uma opção ou nas quais a aplicação de IoT tenha determinados requisitos que se adequam melhor às redes LPWA. O uso e a conectividade das redes LPWA devem crescer!
As redes de IoT celular são uma excelente opção para inúmeros casos de uso da Internet das Coisas (IoT), mas, em alguns casos, tecnologias não celulares são necessárias ou mais adequadas. Com mais de 20 anos de experiência e mais de 20 milhões de conexões em todo o mundo, a KORE ajuda empresas como a Stedin e a eDevice a expandir suas soluções de LPWA e IoT celular com tecnologias comprovadas e confiáveis. A KORE tem estado na vanguarda da conectividade LPWA e da IoT celular, apoiando inovadores em diversos setores com tecnologia de ponta e ampla cobertura global.
Benefícios das redes LPWA
As redes sem fio LPWA utilizam modems de rádio de baixa potência e longo alcance para se comunicar com dispositivos da IoT em locais onde os serviços de celular existentes não estão disponíveis ou apresentam cobertura insuficiente, tais como:
- Áreas rurais
- Certos edifícios
- Nos casos em que questões ambientais ou políticas governamentais não permitam a conectividade celular
- Locais remotos com cobertura deficiente
- Áreas de difícil acesso que dificultam a instalação de torres de celular
As redes LPWA também são úteis para aplicações que exigem baterias de baixo consumo de energia, como dispositivos domésticos inteligentes e dispositivos vestíveis.
Além disso, essas redes podem ser utilizadas quando outras formas de conectividade são muito caras ou pouco práticas. Por exemplo, elas podem ser a melhor opção se você quiser transmitir dados por longas distâncias sem incorrer em altos custos com redes tradicionais, como 4G LTE ou pontos de acesso Wi-Fi (que têm capacidade limitada).
Muitas redes LPWA utilizam frequências não licenciadas, portanto não exigem uma licença da FCC (Comissão Federal de Comunicações), ao contrário das operadoras de telefonia celular — isso significa que não há necessidade de licenças de espectro caras nem de uma infraestrutura de rede complexa composta por torres e estações rádio-base espalhadas por cidades inteiras.
As diferentes redes LPWAN apresentam alcances e taxas de transmissão de dados distintos e são mais adequadas para diferentes tipos de dispositivos inteligentes. O alcance e as taxas de transmissão de dados de cada rede LPWAN variam. Por exemplo, a rede LoRaWAN tem um alcance maior do que a Sigfox, mas só pode transmitir a uma velocidade máxima de 880 bits por segundo (bps).
As diversas aplicações das redes LPWA
As redes LPWA podem ser utilizadas para conectar dispositivos de baixo consumo de energia (por exemplo, câmeras inteligentes), sensores e medidores entre si e à internet. Devido ao seu longo alcance, elas podem conectar dispositivos em áreas extensas, mesmo na presença de obstruções, como edifícios grandes, ou quando os dispositivos estão no subsolo.
Uma das principais vantagens da tecnologia LPWA é seu consumo de energia extremamente baixo em comparação com outros tipos de redes, como redes celulares ou Wi-Fi. Isso a torna ideal para uso em aplicações de IoT, nas quais a duração da bateria é um fator importante para o projeto e o funcionamento dos dispositivos.
Essas redes são utilizadas em diversos setores, incluindo energia, saúde e agricultura. As redes de área ampla de baixa potência apresentam uma vantagem em relação às redes sem fio tradicionais devido ao seu baixo consumo de energia e longo alcance. No setor de energia, a operadora de rede holandesa Stedin implantou mais de 1,7 milhão de medidores inteligentes utilizando a tecnologia “ LTE-M” e a tecnologia “ eSIM ” da KORE. Essa implantação em grande escala permite longos ciclos de vida dos dispositivos, gerenciamento remoto e aumenta a confiabilidade da rede ao detectar falhas e reduzir fraudes no consumo de eletricidade — ao mesmo tempo em que garante a conectividade para o futuro, mesmo com o fim da vida útil das redes.
Leia mais no estudo de caso deles.
Os diversos tipos de redes LPWA
A primeira rede LPWA foi implantada em 2012 pela Sigfox e, desde então, tem havido um grande avanço nessa área.
A Sigfox foi a primeira rede LPWA implantada e, desde então, houve um grande avanço nessa área. A Sigfox foi seguida pelas redes “ LoRaWAN ”, operadas pela Aliança LoRa . LoRA significa “Low Power and Long Range” (baixo consumo de energia e longo alcance) e opera no espectro não licenciado. O cliente pode implantar sua própria rede LoRaWAN ou utilizar uma rede pública LoRaWAN . ALoRa é uma das tecnologias LPWA mais populares e é implementada por meio do protocolo LoRaWAN . Enquanto LPWA se refere à categoria mais ampla de redes de área ampla de baixa potência, a LoRaWAN é um padrão específico que utiliza a modulação LoRa para fornecer comunicação de longo alcance e baixo consumo de energia.
A próxima geração de LPWA é a “LTE-M”, ou Cat M1, e a “ NB-IoT ”, que permite velocidades de transmissão de até 500 kbit/s. Essas redes operam no espectro licenciado e são oferecidas pelas operadoras de telefonia móvel.
NB-IoT é um padrão 4G que sucede o Cat M1 d LTE , em vigor desde 2016. Ambos os padrões foram projetados para áreas amplas de baixo consumo de energia.
Outras tecnologias LPWA também foram desenvolvidas para casos de uso mais especializados ou regiões específicas. Entre elas estão:
- MIoTy, projetado para implantações industriais em grande escala
- Weightless, um padrão aberto que suporta comunicação de baixo consumo de energia e longo alcance
- Wi-SUN, frequentemente utilizado em serviços públicos inteligentes e infraestrutura pública
- O Wize, baseado no Wireless M-Bus e utilizado na medição de consumo de água e gás
- DASH7, utilizado na logística e no rastreamento da cadeia de suprimentos
- O RPMA, que oferece ampla cobertura em áreas urbanas densamente povoadas
- ELTRES, desenvolvido pela Sony para comunicação de longa distância em alta velocidade
- Wi-Fi HaLow (802.11ah), uma versão de baixo consumo de energia do Wi-Fi com maior alcance
Essas opções não são tão amplamente utilizadas quanto LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT ou LTE-M, mas atendem a necessidades específicas, dependendo do ambiente ou da aplicação.
LPWA celular x LPWA não celular
Redes celulares LPWA
Como funcionam: As redes celulares LPWA, como aNB-IoT (IoT de banda estreita) e LTE-M (LTE Cat-M1), aproveitam a infraestrutura celular existente, ou seja, utilizam torres de rede móvel, estações base e protocolos desenvolvidos para redes móveis.
Casos de uso: Por serem controladas por operadoras, elas oferecem recursos robustos, como gerenciamento de dispositivos, faturamento e suporte, o que as torna ideais para aplicações essenciais aos negócios, como gerenciamento de frotas, medição inteligente e rastreamento de ativos. As redes LPWA celulares também permitem o roaming global, tornando-as adequadas para implantações internacionais.
Cobertura: Essas redes oferecem ampla cobertura, especialmente em áreas urbanas, graças ao alcance global das operadoras de telefonia celular. Elas são baseadas em padrões de telefonia celular, o que permite a integração com a infraestrutura móvel existente, garantindo altos níveis de segurança, escalabilidade e confiabilidade.
Vantagens: As principais vantagens das redes LPWA celulares incluem ampla cobertura, tanto em áreas urbanas quanto rurais, e alta segurança devido à infraestrutura controlada pela operadora.
Desvantagens: Podem apresentar custos mais elevados em comparação com redes não celulares, pois exigem a assinatura dos serviços de uma operadora de telefonia móvel, incluindo cartões SIM e taxas associadas. Essas redes também tendem a ter um consumo de energia ligeiramente maior em comparação com redes LPWA não celulares, embora ainda seja muito menor do que o das redes celulares tradicionais. Além disso, como as redes celulares dependem de operadoras de telefonia móvel, pode haver limitações em certas regiões remotas onde a cobertura é escassa ou inexistente.
Esclarecimento: LPWA vs LTE
Os dois não são tipos de rede opostos; na verdade, a tecnologia de rede LPWA pode ser aplicada às redes de “ LTE ”. As redes tradicionais de “ LTE ” oferecem serviços de dados e voz em alta velocidade para telefones. LTE-M e NB-IoT são tecnologias LPWA desenvolvidas para dispositivos IoT de baixa potência e baixa largura de banda, que também suportam alta taxa de transferência, como transferências de grandes volumes de dados. Elas oferecem maior duração da bateria e melhor cobertura, mas apresentam velocidades de dados mais baixas. Saiba aqui a diferença entre LTE-M e NB-IoT .
Por exemplo, a eDevice, prestadora de serviços de saúde, fez parceria com a KORE para oferecer soluções de monitoramento remoto de pacientes utilizando a LTE-M. Essa implantação exigiu conectividade segura e confiável para atender aos rigorosos padrões de saúde dos EUA e demonstra como a LPWA celular pode dar suporte a aplicações de alta conformidade e de missão crítica.
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Redes LPWA não celulares
Como funcionam: As redes LPWA não celulares, como LoRaWAN, Sigfox e Weightless, operam independentemente da infraestrutura celular, geralmente utilizando espectro não licenciado ou implantações em redes privadas.
Casos de uso: aplicações de IoT que exigem conexões de longo alcance e baixo consumo de energia, como infraestrutura de cidades inteligentes, automação industrial ou rastreamento de ativos. Elas permitem, especificamente, comunicação com baixo consumo de energia e saltos de curto alcance entre estações base ou pontos de acesso, sem a necessidade de serviços de operadoras. O uso de espectro não licenciado permite uma implantação mais flexível e econômica, especialmente em redes privadas.
Cobertura: A cobertura em redes LPWA não celulares pode ser limitada a regiões específicas, dependendo da infraestrutura; no entanto, em áreas onde estão implantadas — como em locais rurais ou remotos —, essas redes podem abranger grandes áreas geográficas com infraestrutura mínima, reduzindo o custo da conectividade. Elas são frequentemente utilizadas na agricultura inteligente, em cidades inteligentes e no monitoramento ambiental, onde a comunicação de baixo custo e longo alcance é fundamental.
Vantagens: A principal vantagem das redes LPWA não celulares reside em seus custos mais baixos, decorrentes do uso de espectro não licenciado e da ausência de dependência de operadoras de telefonia móvel. Elas também apresentam alta eficiência energética, o que as torna ideais para dispositivos de IoT alimentados por bateria que precisam funcionar por longos períodos.
Desvantagens: As redes LPWA não celulares podem apresentar cobertura limitada, especialmente em áreas menos populosas ou mal atendidas, já que a infraestrutura de rede não é tão extensa quanto a das redes celulares. Além disso, a segurança pode ser uma preocupação, pois as redes não celulares geralmente não contam com a criptografia robusta e os recursos de segurança das redes celulares controladas pelas operadoras. Essas redes também têm alcance global limitado e podem exigir várias implantações específicas por região para alcançar uma cobertura mais ampla.
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Atualizado em 12 de setembro de 2025.