بالنسبة لأولئك الذين يحتاجون لشراء بوابة لوراوان, ولعل السؤال الأهم هو: كم عدد العقد التي يمكن أن تحتوي عليها البوابة? لدي العقد N, كم عدد بوابات LoRaWAN التي أحتاجها؟? للأسف, لا توجد إجابة سهلة على هذا السؤال.
بافتراض أن البوابة الواحدة يمكنها استقبال حزم بيانات يوميًا على الأكثر, وتردد حزمة التطبيق لكل عقدة هو حزم بيانات في الساعة, ثم يتم حساب القيمة النظرية للحد الأقصى لعدد العقد التي يمكن لبوابة واحدة استيعابها على النحو التالي:
ق=أ/(24*ب).
على سبيل المثال, إذا كانت بوابة LoRaWAN واحدة مزودة بشريحة SX1301, يمكن أن تتلقى ما يصل إلى 1.5 مليون حزمة بيانات يوميا. إذا كان تردد التطبيق هو 1 حزمة في الساعة, ثم من الناحية النظرية عدد العقد التي يمكن لبوابة LoRaWAN الوصول إليها S = 1,500,000 /(24*1) = 62500.
تعد القيمة الفعلية لعدد العقد التي يمكن لبوابة واحدة استيعابها أكثر تعقيدًا من حساب القيمة النظرية. لبوابة معينة, ويتم أيضًا تحديد الحد الأقصى لعدد حزم البيانات التي يمكنه تلقيها يوميًا. تكمن الصعوبة في عدد الحزم التي ترسلها كل عقدة يوميًا.
في نفس سيناريو التطبيق, نحتاج إلى تحديد إجمالي طول البيانات التي ترسلها العقدة كل يوم. لكن, من غير المؤكد ما هو طول الحزمة ومعدل إرسال البيانات ذات الطول المعين الذي يجب إرساله. إذا كان طول الحزمة مختلفًا, سيكون عدد الحزم التي يجب إرسالها مختلفًا حتماً.
على سبيل المثال, تحت قوة إشارة مختلفة, عامل الانتشار SF المستخدم مختلف أيضًا, ثم يختلف أيضًا طول البيانات التي يمكن إرسالها, ويختلف طول البيانات التي يمكن إرسالها في كل مرة, مما يؤدي إلى عدد الحزم التي يجب تقسيمها. انها ليست هي نفسها, بحيث حتى لو تم استخدام نفس البوابة ونفس العقدة, الحد الأقصى لعدد العقد التي تستوعبها بوابة واحدة ليس هو نفسه في ظل أوضاع الخدمة المختلفة للعقد.
لبوابة مع 8 القنوات, بدون LBT (مراقبة القناة قبل إرسال الحزمة), صيغة الحساب المحددة هي:
سعة القناة (إنه, عدد العقد) S=8T/2et0.
فيما بينها, 8 يمثل 8 القنوات, يمثل T الفاصل الزمني للإرسال, والذي يرتبط بطول الحزمة ومعدلها, 1/2e هو الحد الأقصى للإنتاجية الأساسية Aloha algorithm, البريد هو ثابت, يساوي 2.718, وt0 يمثل ToA (الوقت على الهواء) من حزمة واحدة. .
تحت فرضية تحميل 10 بايت, تظهر العلاقة بين المعدل وToA في الجدول التالي.
الجدول أعلاه الجدول المقابل لمعدل LoRaWAN ووقت الرحلة الجوية لحزمة واحدة ToA في ظل فرضية تحميل 10 بايت
كمثال, إذا كنت تستخدم شريحة SX1301, في غياب LBT (مراقبة القناة قبل إرسال الحزم), ومتوسط زمن الرحلة الجوية لكل حزمة t0 = 100 مللي ثانية (وبالتالي t0=0.1s), يتم إرسال متوسط كل حزمة مرة واحدة في الدقيقة ( إذن T=60s), ثم كم عدد العقد المتوسطة التي يمكن استيعابها? ق=8*60/(2*2.718*0.1)=883, لذلك, 883 يمكن استيعاب العقد.
علاوة على ذلك, سيؤدي استخدام خوارزميات مختلفة أيضًا إلى تغييرات في الحد الأقصى للإنتاجية, الأمر الذي سيؤدي إلى تغييرات في القدرة النظرية.
على سبيل المثال, إذا تم تعديل المتطلبات الأساسية لكل عقدة مع وظيفة LBT, ويتم استخدام خوارزمية Aloha ذات الشقوق بدلاً من خوارزمية Aloha الأساسية السابقة للتقييم, سيكون الحد الأقصى للإنتاجية مختلفًا بسبب الخوارزميات المختلفة. في هذا الوقت, الحد الأقصى للإنتاجية هو 1/ ه, وبالتالي فإن سعة القناة (إنه, عدد العقد) S=8T/et0, هكذا, يتم مضاعفة القدرة النظرية, إنه, 883*2= 1766 عقدة.
If you don’t want to calculate, ثم يمكننا استخدام الأمثلة المرجعية البسيطة التالية لإجراء تقدير تقريبي.
في حالة تغطية إشارة البوابة, 90% من قوة الإشارة يفي بالمعدل فوق SF9, لو 50 يتم إرسال البايتات على تردد 5S, يمكن أن تتوافق بوابة 8 قنوات تقريبًا 40 المحطات/العقد.
العلاقة بين التردد والقدرة خطية. لذلك, إذا تم تغيير التردد الفعلي المطلوب إلى, على سبيل المثال, تردد الإرسال هو 10 ثانية, ومن ثم يمكن أن نستنتج أن البوابة ذات 8 قنوات يمكنها الوصول تقريبًا 80 المحطات/العقد.
في السيناريو حيث يتم تشغيل ADR و 90% من المعدل النهائي أكبر من DR3 (SF9), العلاقة بين البايتات والسعة خطية تقريبًا. لذلك, يمكن أيضًا استبدال البايتات الموجودة في السيناريو الفعلي ببساطة في المثال أعلاه للحصول على تقدير.
لأنه من الأفضل ذلك 1 يمكن أن تضمن العقدة أن 2 ~ 3 بوابات يمكنها استقبال البيانات, إذا تم حسابه وفقًا للطريقة المذكورة أعلاه، يلزم وجود إجمالي N بوابات لتتوافق مع جميع العقد, ثم, في الاستخدام الفعلي, فمن المستحسن استخدام بوابات 2N ~ 3N, بدلاً من بوابات N, تتوافق مع جميع العقد لضمان إمكانية تلقي البيانات.
ما لم يكن هناك تطبيق خاص جدا, لا يوصى بأن يكون الفاصل الزمني للإرسال أقل من 5 ثوانٍ. بشكل عام, فمن الأفضل إرسال الفاصل الزمني إلى مستوى الدقيقة على الأقل.
يتطلب بروتوكول LoRaWAN القياسي فترة زمنية قدرها 2 ثانية على الأقل لإرسال الحزمة.
عندما يرسل SF 64 بايت, وقت الواجهة الهوائية قريب بالفعل من 3 ثوانٍ. And if you don’t comply with LoRaWAN’s air interface time requirements, على الرغم من أن البوابة مسؤولة فقط عن النقل الشفاف, حتى لو لم يتم الالتزام ببروتوكول LoRaWAN, لا يزال بإمكان الطبقة المادية تلقي البيانات, ولكن في هذا الوقت يحتاج المستخدم إلى التحقق من معدل فقدان الحزمة واختباره بنفسه.
في سيناريوهات التطبيق الفعلي, لا يمكن لبوابة واحدة أن تلبي متطلبات التغطية والسعة.
في حالة تلبية نسبة إشارة معينة, يمكن للبوابة استقبال بيانات الإشارة من SF7 ~ SF12 في نفس الوقت. إن قدرات إزالة التشكيل والتغطية لبوابة واحدة محدودة, ويمكن تحقيق هذه القدرة من الناحية النظرية, ولكن في الممارسة العملية هو أكثر صعوبة, لكن النشر متعدد البوابات يمكن أن يزيد من سعة الشبكة. لذلك, في التمرين, غالبًا ما يتم استخدام بوابات متعددة.
عندما يتم تحديد المعدل, إذا كانت هناك بوابات N, إذن سعة البوابات المتعددة = سعة البوابة الواحدة * ن.
فيما بينها, يمكن حساب أو تقدير سعة البوابة الواحدة حسب الجزء الأول.
عند تشغيل ADR, لا تتغير سعة البوابات المتعددة خطيًا.
وفقًا لنتائج القياس الفعلية التي نشرتها شركة Smetech, عندما يتم اعتماد ADR, قدرة بوابات متعددة> قدرة بوابة واحدة * ن.^2.
نصيحة صغيرة: إلى جانب زيادة قدرة البوابة, يساعد تمكين ADR أيضًا على تقليل استهلاك الطاقة, لأن تقنية ADR يمكنها ضبط قوة نقل البيانات تلقائيًا وفقًا لجودة إشارة LoRa. تدعم جميع منتجات سلسلة RAK7249/RAK7258 وظيفة ADR. مع عقدة RAK, يمكنه تقليل تيار الانبعاث لمحطة LoRa بشكل فعال. للتفاصيل, you can also refer to the article “LoRa Terminal Low Power Development Strategy”.
يمكن أن يؤدي تمكين ADR إلى توسيع السعة الإجمالية للبوابات الحالية قدر الإمكان على أساس نفس عدد البوابات.
يسمح نشر التردد المشترك للعقد بالاتصال بأقرب بوابة, تعظيم تأثير ADR للشبكة. تحسين تأثير ADR هو تحسين سرعة العقدة. الزيادة في المعدل تعني انخفاض في TOA, وهذا بدوره يعني زيادة في السعة وانخفاض في استهلاك الطاقة.
لذلك, عند استخدام بوابات متعددة, فمن المستحسن استخدام نفس نشر التردد, والتي يمكن أن تستوعب عقدًا أكثر من نشر الترددات المختلفة. فقط عندما لا يتمكن نشر التردد نفسه من تلبية متطلبات السعة, يتم النظر في إضافة بوابات بين الترددات.
ويمكن ملاحظة ذلك لنفس العدد من بوابة LoRaWAN, إذا كنت ترغب في استيعاب عدد أكبر من العقد, عليك أن تبدأ في التحسن من الجوانب التالية: حدد الطول المناسب للبيانات المراد إرسالها, حدد البوابة باستخدام وظيفة LBT واستخدم المزيد من الخوارزمية المثالية, تمكين ADR, اختر نشر التردد المشترك.
ما ورد أعلاه هو كيفية حساب سعة البوابة لبوابة LoRaWAN, والذي يتضمن حساب عدد العقد التي يمكن استيعابها بواسطة بوابة واحدة وبوابات متعددة.
تعمل المباني الذكية على تغيير حياتنا وعملنا من خلال توفير مستويات غير مسبوقة من الراحة, كفاءة, و…
لقد أصبحت إنترنت الأشياء قوة تحويلية في عالمنا المترابط. It’s like the magical key…
تخيل عالما بلا ضوء...مخيف, يمين? We’d all be stumbling around in the dark like…
ادخل إلى عالم رائع من أتمتة المكاتب الذكية, where technology takes center stage and…
قد يكون من الصعب مراقبة الغابات. They’re big, and the tangle of…
الإجهاد المائي الناجم عن الحرارة الشديدة يمكن أن يضر بنمو النبات, especially for small…
