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Spreading factor, taxa de dados e tempo de transmissão

Por que o SF12 alcança mais longe que o SF7, quanto isso custa em tempo de transmissão e quando o ADR é adequado.

Spreading factor (SF)

O spreading factor define quanto tempo dura um símbolo. Cada passo acima aproximadamente dobra o tempo de transmissão e torna o sinal mais robusto: um gateway ainda consegue distingui-lo mais fundo no ruído.

Taxa de dados (EU868) Configuração Taxa de bits Payload máx. SNR mínimo Sensibilidade (típ.)
DR0 SF12, 125 kHz 250 bit/s 51 bytes −20 dB aprox. −137 dBm
DR1 SF11, 125 kHz 440 bit/s 51 bytes −17,5 dB aprox. −135 dBm
DR2 SF10, 125 kHz 980 bit/s 51 bytes −15 dB aprox. −133 dBm
DR3 SF9, 125 kHz 1760 bit/s 115 bytes −12,5 dB aprox. −130 dBm
DR4 SF8, 125 kHz 3125 bit/s 222 bytes −10 dB aprox. −126 dBm
DR5 SF7, 125 kHz 5470 bit/s 222 bytes −7,5 dB aprox. −123 dBm
DR6 SF7, 250 kHz 11.000 bit/s 222 bytes −7,5 dB aprox. −120 dBm
DR7 FSK 50.000 bit/s 222 bytes – –

Os valores de sensibilidade são valores de referência das folhas de dados dos chips da Semtech. Eles dependem do gateway e da sua antena.

Tempo de transmissão

SF762 msSF8113 msSF9206 msSF10371 msSF11823 msSF121.483 msTempo no ar de um pacote do testador: 11 bytes de payload mais 13 bytes de frame LoRaWAN, 125 kHz.
O mesmo pacote leva cerca de 24 vezes mais tempo no SF12 do que no SF7.

Mais tempo de transmissão significa mais energia, mais duty cycle e o canal ocupado por mais tempo para todos os outros. Daí a regra: tão rápido quanto possível, tão lento quanto necessário.

Taxa de dados adaptativa (ADR)

Com ADR, o servidor de rede observa a qualidade de recepção de um dispositivo ao longo de vários pacotes e indica a ele que transmita mais rápido ou reduza a potência. O ADR é adequado para sensores instalados em um local fixo.

Ele não serve para dispositivos que se movem, porque as condições mudam o tempo todo. Por isso, os testadores de campo geralmente trabalham com um spreading factor fixo: você escolhe qual taxa de dados quer testar.