¿Qué es LoRa y por qué puede llegar tan lejos consumiendo tan poco?

1. Una pequeña radio capaz de llegar muy lejos

En mitad de una finca, a varios kilómetros de la casa más cercana, un sensor mide la humedad del suelo. No hay enchufe ni wifi, y la cobertura móvil va y viene. Cada cierto tiempo el sensor se despierta, envía unos pocos bytes y vuelve a dormirse. Su batería, si todo está bien diseñado, puede durar mucho tiempo sin que nadie la toque.

Ahora piensa en el router de casa. Mueve vídeo en alta definición, pero en cuanto bajas al trastero la señal flaquea. O en los auriculares Bluetooth, que pierden el sonido si te alejas del teléfono unas pocas habitaciones.

Aquí aparece una aparente paradoja: ¿cómo puede una radio diminuta y casi sin energía llegar mucho más lejos que tecnologías bastante más rápidas?

La respuesta tiene nombre: LoRa. Y en condiciones extraordinarias sus cifras impresionan: en 2020, un globo de helio que volaba a unos 38 km de altura sobre Europa consiguió que una antena en la República Checa recibiera sus paquetes a 832 km de distancia, transmitiendo con solo 25 mW. Ojo: eso es un récord con línea de visión casi perfecta, no lo que ocurrirá entre dos casas de un pueblo. Pero demuestra que la física detrás de LoRa es muy especial.

Este artículo explica esa física sin fórmulas innecesarias, y también sus límites. Porque llegar lejos tiene un precio.

Lo que vas a descubrir

• Qué es LoRa y qué no es.
• Por qué renunciar a velocidad permite ganar alcance.
• Qué es un chirp y por qué permite recibir señales más débiles que el propio ruido.
• Qué hacen los tres mandos que gobiernan un enlace: SF, BW y CR.
• Por qué LoRa puede consumir muy poco… y cuándo deja de hacerlo.
• Por qué no existe una cifra única de alcance.
• Qué precio se paga: tiempo en el aire y un canal compartido.

2. Qué es LoRa (y qué no es)

LoRa viene de long range, largo alcance. Es una técnica de modulación de radio: la manera concreta de convertir bits en cambios de una onda para que otro equipo pueda recuperarlos.

Su origen está en Grenoble (Francia), en una pequeña empresa llamada Cycleo, que desarrollaba radio de largo alcance para leer contadores a distancia. La empresa estadounidense de semiconductores Semtech la compró en marzo de 2012 y convirtió aquella tecnología en chips comerciales. En 2015 se anunció la LoRa Alliance, la asociación que gestiona el protocolo de red LoRaWAN. Hoy Semtech afirma que hay más de 500 millones de dispositivos conectados con su tecnología LoRa.

Conviene fijar una frontera desde el principio: LoRa es la radio, no la red. Decide cómo viajan los bits por el aire, pero no quién puede hablar, a quién va dirigido un mensaje ni qué se hace con él al llegar. Sobre LoRa se construyen cosas distintas: redes de sensores LoRaWAN, mensajería en malla como Meshtastic o enlaces directos entre dos placas. Esa diferencia tiene su propia pieza en esta colección: «LoRa no es LoRaWAN: dónde encaja Meshtastic».

¿Y qué la hace diferente del wifi, el Bluetooth o la telefonía móvil? Que esas tecnologías persiguen mover muchos datos, y LoRa persigue llegar lejos con muy poca energía moviendo muy pocos. Son objetivos opuestos, y ninguno es mejor en abstracto.

3. El secreto: renunciar a velocidad para ganar alcance

Imagina que intentas entender a alguien al otro lado de una plaza llena de gente. Si habla rápido, se pierden sílabas. Si habla muy despacio, alargando cada palabra, acabas entendiéndolo aunque apenas lo oigas.

En radio ocurre algo parecido, y tiene fundamento matemático. En 1948, Claude Shannon demostró que la cantidad máxima de información que cabe en un canal depende de dos cosas: el ancho de banda disponible y la relación entre señal y ruido. Si la señal llega muy débil y el ancho de banda es el que es, solo queda una forma de seguir comunicándose sin gastar más energía: enviar menos información por segundo.

LoRa hace exactamente eso. En un canal de 125 kHz, su velocidad nominal va de unos 5,5 kbit/s en la configuración más rápida a unos 0,3 kbit/s en la más lenta. Es decir, entre unos 680 y unos 36 bytes por segundo. Para comparar: una foto de móvil de 3 MB tardaría, en la configuración más lenta, casi un día entero de emisión continua; y respetando el límite europeo habitual de ocupación del canal, que veremos más adelante, más de tres meses.

Pero un sensor que envía «temperatura 21,4 °C, humedad 63 %» necesita unas decenas de bytes. Para ese trabajo, la lentitud no es un problema: es el precio razonable de llegar lejos.

4. Chirps: la forma de transmitir que distingue a LoRa

Para entender cómo «habla despacio» LoRa hay que conocer su seña de identidad: el chirp.

Un chirp es una señal cuya frecuencia sube (o baja) de forma continua a lo largo de un pequeño trozo del espectro. Si pudieras oírlo, sonaría como un silbido que se desliza de grave a agudo: uiiip. De ahí el nombre, que en inglés significa «gorjeo». La técnica de modulación se llama Chirp Spread Spectrum (CSS), espectro ensanchado por chirps, y Semtech describe LoRa como una variante propia de ella.

¿Cómo se codifica información con un silbido? Cambiando dónde empieza. Todos los chirps recorren el mismo tramo de frecuencias y duran lo mismo, pero cada uno arranca en un punto distinto; cuando llega al tope, salta al principio y completa el recorrido. El punto de arranque es el mensaje. Con el ajuste más rápido hay 128 puntos de partida posibles, así que cada chirp transporta 7 bits; con el más lento hay 4096, y cada chirp transporta 12. Son bits en bruto: parte de ellos se dedica a proteger el mensaje frente a errores.

El receptor conoce perfectamente la forma del chirp, igual que tú reconoces la voz de alguien familiar entre el bullicio. Esa familiaridad es la clave del siguiente apartado. Y hay ventajas adicionales: según Semtech, esta modulación resiste bien los ecos (multitrayecto), los desplazamientos de frecuencia por movimiento (efecto Doppler) y las interferencias breves.

Para ir más hondo — ¿cuánto dura un chirp?

La duración de cada símbolo es 2^SF dividido entre el ancho de banda. Con SF7 y 125 kHz, 128 / 125 000 ≈ 1 ms. Con SF12, 4096 / 125 000 ≈ 33 ms: treinta y dos veces más. Cada paso de SF duplica el tiempo de cada símbolo. Lo veremos con más calma en la pieza dedicada a los chirps.

5. Oír una señal más débil que el ruido

Todo receptor de radio convive con un ruido de fondo: agitación térmica de los propios electrones, otras emisiones, interferencias. Normalmente, para recibir datos, la señal tiene que destacar por encima de ese ruido. La medida de cuánto destaca es la relación señal-ruido, o SNR, expresada en decibelios: positiva si la señal es más fuerte que el ruido y negativa si es más débil.

Aquí está lo sorprendente: LoRa puede recibir señales con SNR negativa. Según la hoja de datos del transceptor SX1276 de Semtech, el receptor demodula con una SNR de hasta −7,5 dB en la configuración más rápida y hasta −20 dB en la más lenta. Una señal a −20 dB tiene una potencia cien veces menor que la del ruido.

¿Cómo es posible? Porque el receptor no busca «una señal cualquiera», sino un chirp de forma conocida. Al combinar lo que recibe con un chirp de referencia, toda la energía del símbolo se concentra en un único valor, como si el silbido se convirtiera en un tono fijo, mientras que el ruido, que no tiene esa forma, sigue repartido entre todas las posiciones posibles. Cuantas más posiciones tiene cada símbolo, es decir, cuanto mayor es el SF, más destaca ese pico sobre el ruido repartido. A esa ventaja se la llama ganancia de procesado.

Esto se traduce en una sensibilidad extraordinaria. La sensibilidad es la potencia mínima con la que el receptor todavía decodifica los paquetes con una tasa de error fijada; en la hoja de datos del SX1276, un 1 % de paquetes erróneos. En la banda europea de 868 MHz y con canal de 125 kHz, la hoja de datos del SX1276 indica unos −123 dBm con SF7 y unos −136 dBm con SF12. Para hacerse una idea: cada 10 dB menos es diez veces menos potencia, y −136 dBm equivale a unas 25 trillonésimas de vatio.

En una tabla comparativa de su documentación, Semtech enfrenta LoRa a una modulación clásica (FSK) a 1,2 kbit/s: la configuración más lenta de LoRa necesita unos 15 dB menos de señal para funcionar. Quince decibelios es una señal unas treinta veces más débil.

Sumando potencia de emisión, ganancias de las antenas y sensibilidad sale el presupuesto de enlace: cuántos decibelios pueden perderse por el camino antes de que la comunicación falle. Solo con el chip, emitiendo a +20 dBm y recibiendo a −136 dBm, son unos 156 dB a 125 kHz y SF12; el SX1276 anuncia hasta 168 dB en su configuración más extrema, con un canal muchísimo más estrecho. Ese margen es el que permite cruzar distancias que otras radios de baja potencia no cruzan.

6. Tres mandos: SF, BW y CR

Un enlace LoRa se ajusta con tres parámetros. No hace falta dominarlos para entender la idea; basta con ver que todos mueven el mismo equilibrio entre velocidad, robustez y tiempo en el aire.

• SF, factor de dispersión (spreading factor, normalmente de 7 a 12). Decide cuántas posiciones posibles tiene cada chirp y, con ello, cuánto dura. Subir un punto el SF duplica la duración del símbolo: más sensibilidad, menos velocidad.
• BW, ancho de banda (habitualmente 125, 250 o 500 kHz). Es el tramo de frecuencias que recorre el chirp. Más ancho de banda acorta los chirps: más velocidad y menos tiempo ocupando el canal. A cambio deja entrar más ruido, así que el receptor pierde sensibilidad, y ocupa más espectro.
• CR, tasa de codificación (coding rate, de 4/5 a 4/8). Añade bits de redundancia para corregir errores. Con 4/8, la mitad de lo transmitido es protección: más robustez frente a interferencias, menos velocidad útil.

Ninguno funciona aislado. Por ejemplo, SF11 con 250 kHz tiene chirps de la misma duración que SF10 con 125 kHz (unos 8 ms): se puede llegar a un punto parecido moviendo dos mandos distintos, con efectos diferentes sobre el ruido, el espectro ocupado y la robustez.

Velocidades calculadas con la fórmula de Semtech; SNR y sensibilidad, de la hoja de datos del SX1276.

Un ejemplo real: el ajuste predefinido por defecto de Meshtastic, llamado LongFast, usa SF11, 250 kHz y CR 4/5, con una velocidad de unos 1,07 kbit/s según su documentación. Elige un término medio: un SF alto, con muchas posiciones por chirp, para ganar sensibilidad, y un canal más ancho que acorta cada chirp para no ser demasiado lento.

Para ir más hondo — ¿por qué no poner siempre SF12?

Porque la sensibilidad se paga con tiempo. Un mensaje en SF12 ocupa el canal más de veinte veces más que el mismo mensaje en SF7, gasta más energía y aumenta la probabilidad de chocar con otros. Las redes bien diseñadas usan el SF más bajo que garantiza la recepción. En LoRaWAN existe un mecanismo, llamado ADR, que ajusta ese parámetro automáticamente; lo veremos en su propia pieza.

7. Por qué consume tan poco… y cuándo no

Aquí hay que separar dos ideas que se confunden a menudo: potencia y energía.

La potencia es el ritmo de gasto en un instante. Mientras transmite, una radio LoRa no es especialmente frugal: según la hoja de datos del SX1276, consume unos 28–29 mA emitiendo a +13 dBm y hasta 120 mA a +20 dBm. Recibiendo, unos 11–12 mA.

La energía es potencia multiplicada por tiempo. Y aquí está el secreto: un sensor LoRa bien diseñado pasa casi todo su tiempo dormido. En reposo, el mismo chip consume unos 0,2 µA, cientos de miles de veces menos que transmitiendo. Si el sensor envía unos bytes cada quince minutos y la transmisión dura una fracción de segundo, la radio está activa una parte mínima del tiempo. No todos los equipos LoRa pueden permitírselo: un nodo de una malla como Meshtastic tiene que pasar mucho tiempo escuchando para retransmitir lo que le llega, y eso consume bastante más.

Pero el bajo consumo no es automático. Hagamos una cuenta, con la fórmula de tiempo en aire que publica Semtech: un mensaje de 20 bytes en canal de 125 kHz, con CR 4/5, preámbulo de 8 símbolos, cabecera y comprobación de errores, tarda unos 57 ms en SF7 y unos 1,3 s en SF12, unas veintitrés veces más. Transmitiendo a +13 dBm con 3,3 V, eso supone unos 5 milijulios por mensaje en SF7 frente a unos 120–125 en SF12. Es un cálculo orientativo, no una medición: el consumo real depende también del microcontrolador, del regulador de tensión y de los sensores.

La conclusión es doble. Primero, llegar más lejos cuesta más energía por mensaje: el SF alto que salva un enlace difícil puede multiplicar el gasto. Segundo, la autonomía no la decide solo la radio: importan el reposo real del circuito completo, los reintentos, la frecuencia de envío y la batería. Un dispositivo mal diseñado puede agotar su pila en semanas aunque lleve LoRa.

8. ¿Hasta dónde llega realmente?

Vuelve el récord de los 832 km. Y antes, en 2019, el de 766 km, establecido por la Universidad de Zaragoza. Ambos con globos a gran altura y en línea de visión directa: el escenario ideal para la radio. Son experimentos valiosos, pero no describen el uso cotidiano.

En la práctica, el alcance no es una propiedad aislada de LoRa: es el resultado de muchos factores a la vez.

• La altura de las antenas, uno de los factores que más pesan. Subir una antena unos metros puede cambiarlo todo.
• Los obstáculos: edificios, relieve, vegetación densa, el propio cuerpo humano.
• La antena y su orientación, y la calidad del cable y los conectores.
• La potencia de emisión y la sensibilidad del receptor, es decir, los parámetros elegidos.
• Las interferencias de otros equipos en la misma banda.
• El margen: un enlace que funciona justo en el límite fallará con la lluvia, una furgoneta aparcada o una puerta que se cierra.

La documentación de Semtech afirma que la mejora de presupuesto de enlace de LoRa sobre una modulación clásica equivale a multiplicar por cuatro o más el alcance, y cita una prueba urbana en Tokio en la que LoRa llegó unas tres veces más lejos. Útil como orden de magnitud; no como promesa para tu calle.

Por eso en esta colección ninguna cifra de alcance se presentará como propia sin haberla medido en una prueba documentada. Las campañas de campo con nuestros nodos llegarán en piezas específicas.

9. El precio: tiempo en el aire y un canal compartido

Hablar despacio tiene una consecuencia inevitable: cada mensaje ocupa el aire durante más tiempo. Y el aire, en las bandas que usa LoRa, es de todos.

En Europa, la banda más usada por LoRa es la de 863–870 MHz, de uso compartido y sin licencia. Precisamente porque cualquiera puede usarla, hay reglas. La más conocida es el ciclo de trabajo (duty cycle): el porcentaje máximo de tiempo que un equipo puede estar transmitiendo. Depende de la subbanda; en la más utilizada es del 1 %, es decir, 36 segundos por hora. Si el equipo reparte ese límite de forma uniforme, como hacen muchos, tras un mensaje de 1,5 segundos tendrá que esperar unos 148 segundos antes de volver a emitir en esa subbanda.

Además de la ley, las redes pueden imponer sus propias normas. The Things Network, por ejemplo, limita en su red comunitaria el tiempo de subida a 30 segundos al día por dispositivo y a diez mensajes de bajada. No es lo mismo que el límite legal: es una política de uso responsable de una red concreta.

El tiempo en el aire también afecta a la capacidad. En LoRaWAN, por ejemplo, los sensores transmiten cuando les toca, sin comprobar antes si el canal está libre; si dos mensajes coinciden, puede perderse uno o los dos. Cuanto más largos son los mensajes y más equipos hay, más probables son esas colisiones. Los distintos SF se interfieren poco entre sí, y eso ayuda, pero en condiciones reales no son totalmente independientes. El canal tiene un techo.

Para ir más hondo — legal no siempre significa responsable

Cumplir el ciclo de trabajo no garantiza que una red funcione bien: diez equipos al 1 % ya ocupan el canal una décima parte del tiempo. Por eso las buenas prácticas piden mensajes cortos, el SF más bajo posible y no transmitir más de lo necesario. La regulación concreta para España merece su propia pieza, que verificaremos contra la normativa vigente antes de publicarla.

10. Dónde tiene sentido usar LoRa

Con todo lo anterior, el perfil de uso ideal se dibuja solo: pocos datos, de vez en cuando, desde lejos y con poca energía. Parece un nicho estrecho, pero describe una parte enorme del mundo físico: todo lo que conviene medir o localizar y que queda demasiado lejos de un enchufe, de un router wifi o de una buena cobertura móvil.

• Campo y agua. Sondas de humedad del suelo que ayudan a decidir cuándo regar, nivel de depósitos y balsas, caudal en una acequia. Un gateway bien situado puede recoger datos de sensores repartidos por varias fincas, si el terreno y el enlace lo permiten.
• Ciudad y edificios. Contadores que se leen a distancia, contenedores que avisan cuando están llenos, medidas de calidad del aire o de ocupación de aparcamientos. También instalaciones en sótanos y cuartos técnicos donde otras conexiones resultan difíciles, siempre que se compruebe la cobertura.
• Industria y logística. Temperatura de una cámara frigorífica, alarmas de una máquina o indicadores calculados a partir de su vibración. LoRa encaja para comunicar un valor o un aviso; no para enviar un registro continuo de vibraciones. En palés y contenedores puede transmitir posición y estado, con sensores o sistemas de localización que obtengan esos datos: la radio no los conoce por sí sola.
• Entorno y ciencia. Estaciones meteorológicas en una cumbre, sensores que registran la subida del agua en un barranco, seguimiento de ganado o telemetría de globos sonda a gran altura. Son aplicaciones donde la distancia y el acceso difícil hacen valioso recibir pequeñas medidas sin visitar cada equipo.
• Personas sin cobertura. Textos cortos y posiciones entre personas en el monte, o como apoyo de comunicación en una emergencia, con Meshtastic, que permite organizar las radios en malla sin infraestructura central. Lo contamos en «Meshtastic: mensajes sin cobertura móvil ni Internet».

Lo que une estos casos es una combinación especialmente útil:

• Alcance con poca potencia. Un enlace bien diseñado puede cubrir kilómetros; con altura y visión directa, bastante más. En ciudad, interiores o terreno accidentado, los obstáculos cambian el resultado. La ventaja es poder comunicar a distancia con una radio pequeña, no disponer de una cifra garantizada.
• Autonomía larga. Un sensor que mide, envía unos bytes y vuelve a dormir puede funcionar durante años con pilas si el conjunto está diseñado para ello. Esa expectativa no se traslada automáticamente a un nodo Meshtastic que pasa mucho tiempo escuchando.
• Posibilidad de una red propia. El enlace LoRa no necesita una SIM ni una cuota móvil por sensor. En LoRaWAN puedes desplegar gateways y servidor propios, o utilizar cobertura comunitaria como The Things Network donde exista y respetando sus condiciones de uso. Eso no elimina el coste del equipo, la alimentación, el mantenimiento ni la conexión de los gateways cuando haga falta.
• Coste contenido por punto de medida. Una radio sencilla y un mensaje pequeño facilitan desplegar muchos sensores. El presupuesto completo depende también de la sonda, la batería, la caja, la instalación y la infraestructura; el precio del módulo es solo una parte.

En todos estos casos la tecnología de radio puede ser la misma; cambian las reglas que funcionan por encima: LoRaWAN con gateways y servidor, una malla como Meshtastic o un enlace directo con protocolo propio. El equilibrio también se mantiene: se acepta mover pocos datos y ocupar tiempo de canal a cambio de alcance y, cuando el equipo puede dormir, autonomía.

LoRa no está pensada para llamadas, vídeo o navegación. Pero para que un objeto lejano diga «estoy aquí y mido esto», puede ser una solución muy adecuada.

11. Errores frecuentes

• «LoRa tiene alcance ilimitado». No. Los récords de cientos de kilómetros exigen altura y visión directa; entre edificios, el alcance se reduce mucho.
• «LoRa siempre consume poco». No. Consume poco si transmite poco y duerme bien. Un SF alto, envíos frecuentes o un circuito que no descansa agotan la batería.
• «Si lo envío, llega». No. Las colisiones, las interferencias o un margen escaso hacen que se pierdan mensajes. LoRa no garantiza la entrega ni el tiempo real.
• «LoRa puede sustituir al móvil o al wifi». No. No sirve para voz, vídeo, fotos ni navegar. Está diseñada para lo contrario.
• «LoRa y LoRaWAN son lo mismo». No. LoRa es la modulación de radio; LoRaWAN, un protocolo de red que la utiliza.
• «Más SF siempre es mejor». No. Más SF da más sensibilidad, pero ocupa más el canal, gasta más y aumenta las colisiones.

Ideas esenciales

• LoRa es una modulación de radio, no una red. Sobre ella funcionan LoRaWAN, Meshtastic y otros sistemas.
• Su ventaja nace de un intercambio deliberado: renuncia a velocidad para ganar sensibilidad y alcance.
• Los chirps permiten al receptor reconocer la señal incluso por debajo del ruido, hasta −20 dB de SNR en la configuración más lenta.
• SF, BW y CR regulan ese equilibrio entre velocidad, robustez y tiempo en el aire.
• El bajo consumo procede de transmitir poco y dormir mucho; más alcance cuesta más energía por mensaje.
• No existe una cifra universal de alcance: depende de antenas, altura, obstáculos, parámetros y margen.
• El tiempo en el aire es el recurso escaso: lo limitan la ley, las políticas de cada red y la capacidad del canal.

Siguiente lectura

La frontera entre la radio y la red tiene su propia pieza: «LoRa no es LoRaWAN: dónde encaja Meshtastic». A partir de aquí, la colección profundizará por separado en los chirps, en los parámetros SF, BW y CR, en el tiempo en el aire, en las antenas y en cómo medir un enlace con método. Y pasaremos a la práctica con «Montamos una red Meshtastic con dos nodos».

Fuentes

• Semtech — LoRa Applications. Ámbitos de uso de LoRa: agricultura, edificios, industria, medio ambiente, contadores y logística. Consultado el 6 de noviembre de 2026.
• The Things Stack — Adding Gateways. Infraestructura y disponibilidad de cobertura comunitaria. Consultado el 6 de noviembre de 2026.
• Semtech — AN1200.22, LoRa Modulation Basics. Copia del documento de Semtech. Modulación CSS, ganancia de procesado, recepción con SNR negativa, comparación con FSK.
• Semtech — Hoja de datos SX1276/77/78/79, rev. 5. Copia del documento de Semtech. Sensibilidad, SNR por SF, consumo, tiempo en aire y presupuesto de enlace.
• Semtech — Adquisición de Cycleo (2012). Origen de la tecnología.
• Anuncio de la LoRa Alliance (6 de enero de 2015).
• Semtech — Comunicado del 5 de marzo de 2026. Cifra de dispositivos conectados.
• The Things Network — Récord de 832 km.
• The Things Network — Récord de 766 km. Sonda Diana I, Universidad de Zaragoza, 2019.
• The Things Network — Duty cycle. Límites de ocupación por subbanda en Europa (ETSI EN 300 220-2).
• The Things Network — Fair Use Policy.
• Meshtastic — Radio Settings. Ajustes predefinidos de radio.
• Shannon, C. E. (1948). «A Mathematical Theory of Communication». Bell System Technical Journal.

Referencias consultadas el 5 de noviembre de 2026. Los cálculos de tiempo en aire y energía son de Trotero, con la fórmula publicada por Semtech; no son mediciones.