Эта статья расскажет вам, что такое технология LoRa и приложения LoRaWAN.. Лора это тип стандарта беспроводной локальной сети с низким энергопотреблением.. Чем ниже скорость, чем больше расстояние передачи. Низкое энергопотребление обычно затрудняет преодоление расстояния, поскольку среднее энергопотребление на расстоянии велико.. Наиболее важной характеристикой является то, что LoRaWAN при условии такого же энергопотребления, как и другие беспроводные сети, распространяется дальше.; реализует единство низкого энергопотребления и больших расстояний, а скорость передачи обычно составляет от нескольких сотен до нескольких Кбит/с..
1. Что такое ЛоРа?
Лора это метод беспроводного кодирования на физическом уровне, используемый для установления каналов связи на большие расстояния.. Является членом CCS (технология расширения спектра с линейной модуляцией) семейство и работает в диапазоне ниже 1 ГГц.. LoRa обеспечивает преимущества надежной защиты от помех и значительно увеличивает расстояние связи по сравнению с обычными FSK и другими методами, сохраняя при этом низкое энергопотребление.. Более того, коэффициенты диффузии, регулируемые LoRa, практически ортогональны. Это означает, что сигналы, одновременно передаваемые в одну и ту же полосу частот и модулированные с использованием различных коэффициентов распространения, не конфликтуют друг с другом.. Вместо, знаки различных параметров распространения представляют собой не более чем фоновый шум.
Модуляция с расширенным спектром, иногда называется модуляцией Chirp, является основой технологии LoRa, которая является исключительной интеллектуальной собственностью Semtech.. Этот вид технологии, известный как расширенный спектр, меняет чувствительность на пропускную способность. Wi-Fi и ЗигБи использовать технологию расширенного спектра и другие системы; однако, Модуляция LoRa отличается достижением предела теоремы Шеннона и максимальным повышением чувствительности.. При той же скорости передачи, Технология LoRa на 8–12 дБм более чувствительна, чем традиционная технология FSK..
2. Что такое ЛоРаВАН?
Это открытый стандарт, который обеспечивает контроль доступа к среде передачи данных. (MAC) на канальном уровне и протоколы связи на базе чипов LoRa для технология ЛПВАН. Консорциум LoRa отвечает за поддержание этого протокола..
Шлюз LoRaWAN передает сообщения, содержащие модулированные радиочастотные данные LoRa, от конечного устройства на сетевой сервер LoRaWAN..
Связь между терминальными устройствами и шлюзами не является однозначной.. Все шлюзы способны принимать пакеты восходящей линии связи терминального устройства.. С другой стороны, несколько шлюзов в одном регионе могут обслуживать одно и то же терминальное устройство.
Для связи шлюза LoRaWAN с сетевым сервером можно использовать Wi-Fi или сетевые кабели..
Единственная функция шлюза LoRaWAN, который работает только на физическом уровне, заключается в ретрансляции радиочастотных пакетов LoRa. Он выполнит калибровку физического уровня после получения сигнала LoRa.. Если точно, он будет передавать конкретные данные (временная метка, РССИ, ОСШ, и т. д.) через восходящий канал к сетевому серверу. Сетевой сервер немедленно передает запрос на передачу по нисходящей линии связи..
3. Что такое приложения LoRaWAN
Возвращаясь к нашей реальной ситуации, который основан на характеристиках LoRa, мы перечисляем пять возможностей применения LoRa следующим образом:
- Мониторинг местонахождения ферм и животных: такие задачи, как отслеживание и управление ирригационным оборудованием, лучше всего решаются с помощью самостоятельно построенных сетей LoRa, поскольку большинство этих приложений находятся в отдаленных или сельских районах с плохим покрытием сотовой связи и высокой плотностью сети. IoT-устройства.
- Процедуры извлечения и восстановления нефти: Этот регион практически необитаем, далеко, и лишенный людей, и нет покрытия сотовой сети, особенно в зонах с требованиями безопасности, таких как угольные шахты. Лора легко выполняет условия.
- Мониторинг лесных пожаров: Потому что базовые станции сотовой сети необходимо устанавливать в малонаселенных регионах., их установка дорогая, и им нужна оптоволоконная сеть доступа.. В отличие, Сети LoRa недороги в настройке, иметь обширный охват, и легко реализовать.
- Экологический надзор: Существует несколько типов мест экологического мониторинга.. Некоторые для удобства, пока другие находятся на реках, скалы, и горы. Учитывая специфику распределения этих датчиков экологического мониторинга, сеть LoRa будет более практичной в использовании.
2. Строгие требования к мощности и диапазону применения.
- Счетчики воды и газа: Обычно они имеют срок эксплуатации 8 к 10 годы. Счетчики воды, например, иметь батарею, которую необходимо заменять в течение всего срока службы, потребляя при этом очень мало энергии. Таким образом, LoRa идеально подходит для этой ситуации применения..
- Датчик парковки/блокировка: Если геомагнитный датчик установлен после заглубления земли, замена батареи датчика может быть сложной задачей. После того, как грязь похоронена, замена аккумулятора стоит дорого и требует много энергии. Настоящее время, Технология LoRa используется в большинстве датчиков парковки..
- Контроль доступа, обнаружение дыма, и отслеживание мусора: Эти приложения требуют датчиков освещенности и крошечных батарей., но потому, что батареи должны прослужить два-три года, прежде чем потребуется замена, и потому, что это приложение требует увеличенного рабочего расстояния., Технология LoRa подходит.
- Умная одежда: Технология LoRa — лучший вариант, поскольку умное ношение требует значительного энергопотребления., особенно для конкретных удаленных применений на открытом воздухе.
3. Частные и деловые сети
- Промышленный контроль и мониторинг производственных линий: Постоянные потребители придают большое значение производственному контролю и управлению производственными данными., большинство из них будут использовать Интернет вещей частного или корпоративного уровня.. Интеллектуальные промышленные приложения значительно выигрывают от гибкого развертывания LoRa и надежных свойств защиты от помех. (Характеристики радиочастотных помех производственных линий).
- Управление парком и недвижимостью: Многие коммерческая недвижимость и жилые комплексы улучшили свое внутреннее управление и услуги по благоустройству., и они хотят иметь частную сеть, которую они смогут контролировать. Несколько крупнейших китайских компаний по недвижимости уже используют сети покрытия LoRa для точного контроля своей коммерческой и жилой недвижимости..
4. Что вы можете сделать с сетью LoRa?
В предыдущие три года, хотя бы один Интернет вещей-нападение на базе было замечено почти 20% предприятий. В 2021, общая стоимость безопасности Интернета вещей составит $3.1 миллиард.
Протокол глобальной сети с низким энергопотреблением под названием LoRaWAN создан для беспроводной связи «вещей» с питанием от батарей в локальных сетях., национальный, или международных сетей в Интернет. Безопасность — важнейший компонент сетевой технологии LoRaWAN.. Например, его базовая структура аутентификации и безопасности основана на Приложении B.[IEEE802154] реализации IEEE802.15.4/2006 метода шифрования AES128. По сравнению с одноклавишными решениями, LoRaWAN более безопасен, поскольку использует отдельные ключи для шифрования и аутентификации пользовательских данных и поддержания целостности сети..
Отслеживание глобальной цепочки поставок
Многие компании с международными рынками полагаются на автопарки., включая грузовики, автомобили, корабли, и самолеты. Предприятия могут получить данные, необходимые для принятия разумных решений по экономии средств, используя мониторинг парка IoT.. Планирование маршрута, геоотслеживание транспортных средств, а обновления прогнозного технического обслуживания от встроенных датчиков могут помочь в эффективном управлении топливом, позволяя планировать техническое обслуживание и минимизировать время простоя.. Благодаря низкому энергопотреблению и длительному времени автономной работы, встроенные датчики могут быть установлены во всем автопарке менее чем за день и просты в обслуживании.
Умное сельское хозяйство
Только 3% воды на Земле можно получить в виде пресной воды, и сельскохозяйственный сектор использует 70% этого. Интернет вещей необходимы для предоставления фермерам знаний, необходимых им для принятия решения о том, как эффективно использовать ресурсы, находящиеся в их распоряжении.. Фермеры могут снизить риск гибели урожая из-за чрезмерного орошения или засухи, используя развертывание на основе LoRa с умное орошение.
Умный дом
Есть несколько деталей, которые владелец должен следить: температура., осветительные приборы, водопользование, так далее. Интернет вещей может облегчить управление коммунальными услугами в эпоху подключения к Интернету, делая их доступными для владельцев независимо от того, где они находятся в сети.. Приложения для умных домов, использующих LoRa, включают термостаты., разбрызгиватели, двери, замки, и розетки. Термостаты на основе LoRa могут проверять температуру в доме и при необходимости вносить коррективы в течение дня., так же, как умные холодильники могут. Приложения для интеллектуального орошения могут отслеживать, когда и как долго должны быть включены спринклерные системы.. Благодаря этим программам домовладельцы и управляющие недвижимостью получают возможность управлять многочисленными коммунальными услугами и экономить энергию., которые легко доступны с мобильных устройств.
