Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia LoRa-radiotekniikan soveltuvuutta lastinkäsittelylaitteiden tuottaman datan tiedonsiirtoon. LoRa on teollisen internetin sovelluksia varten kehitetty pitkän kantaman radiotekniikka. Tavoitteena oli löytää käyttötapauksia, joihin LoRa-tekniikka soveltuu etsittäessä kustannustehokasta radiotekniikkaa erityisesti käytettyihin lastinkäsittelylaitteisiin. Työn toimeksiantaja oli Cargotec Finland Oy:n Kalmar-liiketoimintayksikkö. Työn tutkimusmenetelmänä käytettiin laadullista tutkimusta, jota tuettiin käytännössä empiirisen tutkimuksen menetelmin. Tutkimuksessa LoRa-teknologiaa verrattiin muihin IoT-sovelluksissa tyypillisesti käytettyihin tiedonsiirtotekniikoihin. Opinnäytetyössä perehdyttiin tekniikan toimintaan ja suorituskykyyn, jo sovellettuihin käyttökohteisiin sekä testattiin teknologian toimintaa käytännössä vaihtelevissa rakennetuissa ympäristöissä.

Tähän asti lastinkäsittelylaitteiden langaton tiedonsiirto on tyypillisesti toteutettu WLAN- tai LTE-teknologian avulla. Uusia, erityisesti IoT-sovelluksiin suunniteltuja tiedonsiirtotekniikoita LoRa:n lisäksi ovat esimerkiksi ZigBee, Sigfox ja NB-IOT. Yhteistä näille teknologioille ovat pieni virrankulutus ja suhteellisen alhainen tiedonsiirtokapasiteetti. Näistä Sigfox ja NB-IOT kuuluvat pitkän kantaman radiotekniikkoihin, ja niitä voidaan pitää varteenotettavina vaihtoehtoina LoRa-teknologialle.

LoRa-verkko noudattaa rakenteeltaan tähtitopologiaa. Päätelaitteet eivät ole kiinnittyneinä mihinkään tiettyyn tukiasemaan, vaan ovat liitettyinä järjestelmään verkkoalustatasolla. Päätelaitteet lähettävät passiivisesti viestejä ja viestin vastaanottaneet tukiasemat välittävät viestit edelleen verkkoalustaan. Viestien tunnistus ja salauksen purku tapahtuvat verkkoalustassa. LoRa-tekniikan tiedonsiirtokapasiteetti vaihtelee 290 b/s:n ja 27 kb/s:n välillä olosuhteista riippuen. Lähetettävän hyötykuorman koosta riippuu, miten pitkä kantama voidaan saavuttaa – pienimmällä 51 tavun hyötykuormalla taajama-alueen ulkopuolella jopa yli 10 kilometrin kantama on mahdollinen.

Tutkimuksessa testattiin kahta erilaista LoRa-verkkoa: toimeksiantajan omaa yksityisverkkoa ja teleoperaattorin julkista verkkoa. Yksityisverkon testeissä saavutettiin parhaimmillaan 1,3 kilometrin kantama avarassa kaupunkiympäristössä hyötykuorman ollessa 72 tavua. Teleoperaattorin verkon todettiin olevan käyttökustannuksiltaan edullinen ja helposti laajennettavissa. Opinnäytetyön perusteella voidaan todeta LoRa-tekniikan soveltuvan käytettyjen lastinkäsittelylaitteiden tiedonsiirtotekniikaksi sovelluksissa, joissa viestien lähetysintervalli ei ole tiheä. Käyttökohteita voisivat olla esimerkiksi koneen käyttötuntien, tapahtumatietojen tai rengaspainearvojen kerääminen.