LPWAN هو المفهوم الأساسي لإنترنت الأشياء LoRaWAN
شبكات LPWAN تهيمن على صناعة إنترنت الأشياء. حسب الاسم المقترح, LPWAN عبارة عن مجموعة من المعايير اللاسلكية التي تهدف إلى تحسين مقياسين لإنترنت الأشياء:
- انخفاض استهلاك الطاقة – sensors and IoT devices need to constantly transmit data, ولكن الوصول إليها غالبا ما يكون صعبا. لذلك من المهم أن يكون عمر البطارية لأطول فترة ممكنة;
- منطقة تغطية كبيرة – for IoT devices to be useful, يجب أن يكونوا قادرين على التواصل من أي مكان, أينما تكون هناك حاجة إليها, بما في ذلك المنشآت الصناعية والزراعية, والتي غالبًا ما تكون بعيدة عن مكان معالجة البيانات.
تختلف معايير LPWAN عن شبكة المنطقة الشخصية اللاسلكية (مِقلاة) تقنيات مثل زيجبي, بلوتوث, و اخرين. على الرغم من أن الأخير يمكن استخدامه لإنترنت الأشياء, نطاق ونطاق تطبيقها محدودة. تقنية LPWAN الأكثر ازدهارًا هي LoRaWAN IoT.
تجزئة السوق لإنترنت الأشياء
بناء على متطلبات عرض النطاق الترددي, ينقسم إنترنت الأشياء إلى ثلاثة قطاعات في السوق:
- عرض النطاق الترددي العالي: للتطبيقات التي تحتاج إلى تأمين, نقل البيانات بكميات كبيرة ذات نطاق ترددي عالٍ أو بث الصوت والفيديو في الوقت الفعلي, الخلوية (LTE, جي إس إم) يعد خيارًا شائعًا للتواصل. تعتبر أنظمة الحماية والمراقبة أمثلة على حالات الاستخدام. بسبب قصر عمر البطارية, تستخدم هذه الشبكات النطاق الترددي المرخص لخدمة الطاقة الأعلى, هي أكثر تكلفة للتشغيل, وعادةً ما تحتاج إلى مصادر طاقة محلية للأجهزة الطرفية.
- عرض النطاق الترددي المتوسط: يعتبر Zigbee وWiFi مناسبين لمجموعة واسعة من تطبيقات المنزل الذكي, في حين تحجيم المتغيرات من LTE (Cat-M1 وNB-IoT) أكثر ملاءمة للتطبيقات واسعة النطاق.
- عرض النطاق الترددي المنخفض: الهيكل المنخفض التكلفة لتقنية LPWAN(لوراوان إنترنت الأشياء) يسمح لها بالتغلب على القطاعات التي تنطوي على مسافة طويلة, بيانات محدودة, وعمر البطارية الطويل. التحكم بالاستشعار, القياس عن بعد, المرافق الذكية, الري, تتبع الأصول, والرصد البيئي أمثلة على هذه التطبيقات
لورا (طويلة المدى)
LoRaWAN devices and the accessible LoRaWAN protocol allow smart operation of IoT applications that address some of the world’s most pressing issues, بما في ذلك تخزين الطاقة, الحفاظ على الموارد الطبيعية, حماية التلوث, موثوقية البنية التحتية, التأهب للكوارث, و اكثر. Semtech’s LoRa systems and the LoRaWAN protocol have a long list of applications in smart metering, المنازل الذكية, سلسلة التوريد والخدمات اللوجستية الذكية, المدن الذكية, الزراعة الذكية, وغيرها من المجالات.
It’s important to note that LoRa isn’t an LPWAN implementation in itself. تُعرف الشريحة التي تسمح بالتعديل باسم LoRa. في أي إعداد الشبكة, هناك حاجة إلى طبقة MAC لإعداد الشبكة. يحتفظ LoRa Alliance بطبقة LoRaWAN MAC المرادفة لرقائق LoRa. بينما يُستخدم مصطلح LoRa غالبًا للتطبيق على البروتوكول بأكمله, this document would use a strict description of LoRa to distinguish Link Labs’ Symphony Link, والذي يستخدم طبقة MAC خاصة أعلى شريحة LoRa.
لوراوان
تعد مواصفات LoRaWAN IoT أحد أنواع تقنية LoRa التي تستخدم شبكات واسعة النطاق منخفضة الطاقة (LPWAN) بروتوكول. يستخدم بروتوكول LoRaWAN الطيف الراديوي في المجال الطبي (ISM) صناعي, والنطاق العلمي لربط الأشياء التي تعمل بالبطارية لاسلكيًا بالإنترنت في الولاية, وطني, أو الشبكات العالمية. تم تحديد بروتوكول LoRaWAN مع معلمات الطبقة المادية LoRa من الجهاز إلى البنية التحتية في هذه المواصفات, مما يسمح بالتشغيل البيني السلس بين الأجهزة.
البنية التحتية لشبكة LoRaWAN
في بنية شبكة LoRaWAN IoT, والذي يتم تنفيذه في طوبولوجيا النجم النجمي, تنقل البوابات الرسائل بين الأجهزة الطرفية ومعالج الشبكة المركزي. تستخدم الطبقة المادية LoRa الاتصال اللاسلكي للاستفادة من المدى الطويل, تمكين اتصال نقطة واحدة بين جهاز نهائي وبوابة واحدة أو أكثر. الاتصال ثنائي الاتجاه ممكن في كلا النوعين, ويتم دعم مجموعات البث المتعدد للاستخدام الفعال للطيف أثناء مهام مثل البرامج الثابتة عبر الهواء (قدم) التحديثات أو رسائل التسليم الجماعي الأخرى.
الأجهزة النهائية
لبناء أجهزة نهائية ترتبط بشبكات LoRaWAN IoT, ستعتمد الشركات المصنعة لأجهزة الكمبيوتر على معايير LoRa Alliance وبرامج التأهيل. يمكنهم أيضًا الوصول إلى وقت أسرع للتسويق باستخدام عروض التصميم المرجعي المعمول بها والتي يقدمها بعض البائعين, بناءً على خبرتهم في LoRa في شبكات إنترنت الأشياء, لدمج شبكات LoRaWAN بشكل فعال في تصميمها, وكذلك الحصول على أفضل الممارسات للاتصالات الحاسوبية وتبادل البيانات على الشبكة.
شبكة الراديو
بوابات لوراوان لإنترنت الأشياء, والتي يمكن أن تستوعب الكثير من أجهزة الاستشعار وتسمح بنشر الشبكات الخاصة والعامة, يمكن استخدامها في أي مكان. تسمح البوابات بالاتصال ثنائي الاتجاه ويمكنها معالجة الرسائل من عدد كبير من أجهزة الاستشعار المستندة إلى LoRa في نفس الوقت. نظرًا لأن بوابات LoRa أقل تكلفة من المحطات الأساسية الخلوية, يعد توسيع النطاق الترددي للشبكة أمرًا بسيطًا مثل تثبيت المزيد من البوابات. البوابات يمكن أن تقبل أي شيء من 8 ل 64 القنوات, السماح للشبكة بالتعامل مع ملايين الرسائل كل يوم. كفاءة شبكة الراديو (تغطية, المتانة, أداء, مدة التشغيل, والموثوقية) is directly proportional to the gateways’ quality.
الشبكة المركزية
خادم شبكة LoRaWAN لإنترنت الأشياء (LNS) قد يتم تثبيتها في الموقع أو استضافتها في منصات سحابية. يقوم بتوجيه الحزم التي تم الحصول عليها من عدة بوابات إلى خادم التطبيقات بعد معالجتها. لنشر وتشغيل شبكة LoRaWAN IoT عالية الأداء, you’ll need powerful resources to track, يعدل أو يكيف, يتحكم, واستكشاف أخطاء البوابات وإصلاحها, وكذلك منح جودة الخدمة المطلوبة للشبكة. يقدم بعض مقدمي الخدمة مجموعة شاملة من أدوات الإدارة, يسمى نظام دعم العمليات (OSS), بناءً على خبرة الشبكات الخلوية, لتنسيق الشبكة بأكملها بشكل فعال في الوقت الفعلي وضمان توفرها المثالي لمعالجة البيانات ذات المهام الحرجة.
خوادم التطبيقات
يمكن استخدام واجهات برمجة التطبيقات لدمج ميزات شبكة الوصول إلى الراديو مباشرة في مستودعات التطبيقات ولوحات المعلومات, مما يسهل إعداد وإدارة شبكة LoRa وإنترنت الأشياء. يجب على أصحاب الأعمال توسيع قدرة خادم التطبيقات من خلال خدمات ذات قيمة مضافة مثل الوصول إلى الجهاز النهائي أو تحديد الموقع الجغرافي, بالإضافة إلى إنشاء خدمات مبتكرة تنتج مصادر إيرادات إضافية, لتحقيق أفضل استفادة من تكنولوجيا الراديو والشبكات الأساسية.
فئات الأجهزة
يستخدم LoRaWAN IoT ثلاث فئات من الأجهزة في الاتصالات طويلة المدى.
الفئة أ (إلزامية للجميع).
تفتح أجهزة الفئة A نافذتين زمنيتين قصيرتين للاستقبال بعد كل إرسال (المعينة باسم RX1 وRX2).
يمكن تكوين الفواصل الزمنية من نهاية الإرسال إلى فتح نوافذ المرة الأولى والثانية, ولكن يجب أن يكون هو نفسه بالنسبة لجميع الأجهزة في الشبكة المحددة (RECEIVE_DELAY1, RECEIVE_DELAY2). قد تختلف قنوات التردد ومعدلات الإرسال المستخدمة لفتحتي RX1 وRX2. Recommended values are given in a separate document – “LoRaWAN Regional Parameters” available on the LoRa Alliance website.
أجهزة الفئة أ هي الأقل استهلاكًا للطاقة, ولكن لنقل رسالة من الخادم إلى الجهاز النهائي, يجب عليك انتظار الرسالة الصادرة التالية من هذا الجهاز.
الصف ب (منارة)
بالإضافة إلى نوافذ الاستلام المحددة لأجهزة الفئة أ, تفتح أجهزة الفئة ب نوافذ استقبال إضافية وفقًا لجدول زمني. لمزامنة أوقات العمل الإضافية, تلقي النوافذ, بوابات تنبعث منارات. يجب أن تقوم جميع البوابات التي تشكل جزءًا من نفس الشبكة بإصدار إشارات في نفس الوقت. تحتوي المنارة على معرف الشبكة والطابع الزمني (التوقيت العالمي).
يضمن استخدام الفئة B ذلك عند استطلاع نقاط النهاية, لن يتجاوز تأخير الاستجابة مقدارًا معينًا تحدده مدة المنارات.
فئة ج (مستمر)
تكون أجهزة الفئة C في وضع الاستلام طوال الوقت تقريبًا, باستثناء الفواصل الزمنية عند إرسال الرسائل. باستثناء النافذة الزمنية RX1, تستخدم المحطة معلمات الاستقبال RX2.
يمكن استخدام الفئة C حيث لا يكون من الضروري توفير الطاقة بكل قوتها (عدادات الكهرباء) أو عندما يكون من الضروري استطلاع الأجهزة الطرفية في أوقات عشوائية.
التغطية الإقليمية
معدلات البيانات
عن طريق اختيار معدلات البيانات, سوف تقوم بإنشاء مقايضة معقدة بين نطاق الاتصال ومدة الرسالة. بالإضافة إلى, تضمن تقنية الطيف المنتشر عدم تعارض الاتصال مع DRs المتعددة مع بعضها البعض, resulting in a series of interactive “code” channels that boost the gateway’s throughput. يستخدم خادم شبكة LoRaWAN معدل البيانات التكيفي (حل النزاع البديل) مخطط لمراقبة إعداد DR وسعة إخراج التردد اللاسلكي لكل نقطة نهاية بشكل مستقل لتحسين عمر بطارية نقطة النهاية وإجمالي النطاق الترددي للشبكة.
حماية
مصادقة الأجهزة:
هناك طريقتان للتحقق تدعمهما LoRa.
- Personalized activation ABP – here, تتم كتابة عنوان DevAddr ومفاتيح التشفير في الأداة في وقت مبكر (تخصيص الجهاز))
مفاتيح جلسة الشبكة والبرامج, بالإضافة إلى عنوان شبكة كمبيوتر 32 بت مخصص مسبقًا, يتم استخدامها لتكوين الأجهزة, على غرار تخصيص عنوان IP الثابت.
- التنشيط عبر الهواء (أوتا) (يتطلب إجراء مشترك, يتم خلالها إنشاء عنوان DevAddr ومفاتيح تشفير الجلسة).
يسمح OTAA للأجهزة بإرسال طلب اتصال إلى خادم الشبكة, والذي يقوم بعد ذلك بتوثيق جهاز الكمبيوتر ويعين له عنوانًا بالإضافة إلى رمز مميز للحصول على مفاتيح الجلسة. يتم اشتقاق مفاتيح جلسة الشبكة والتطبيق أثناء إجراء الاتصال من مفتاح التطبيق العام الذي تم توفيره مسبقًا على الجهاز.
حدود
عرض النطاق الترددي ليس له أي تأثير على معدل غرد LoRa. معدل غرد هو, في الحقيقة, يتناسب مع عرض النطاق الترددي. نظرًا لأن رمز LoRa يتكون من زقزقة 2SF تغطي نطاق التردد بالكامل (يشير SF إلى عامل الانتشار log2), التفاعل بين سعة الغرد وعرض النطاق الترددي له الكثير من الآثار:
شكل
لترحيل الإطارات المادية, تستخدم LoRa بنية أساسية:
تبدأ كل رسالة بمقدمة غرد أعلى تقوم بتشفير كلمة متزامنة من خلال تغطية نطاق التردد بالكامل. The term “sync” distinguishes the LoRa network from those operating in the same frequency range.
يحدد الرأس الاختياري حجم الحمولة, معدل الكود, وما إذا كانت الحمولة النافعة CRC موجودة أم لا.
ويتبع الرأس الحمولة وCRC الاختيارية.
خيارات تقنية LPWAN
إن الاستخدام المتزايد لـ LoRa لإنترنت الأشياء يؤثر, تغيير, وإدارة عالمنا من حولنا. وقد أتاحت هذه التكنولوجيا تطورات كبيرة في التبادل السريع للبيانات الموثوقة, وأدى ذلك إلى زيادة الإنتاجية للمؤسسات التي تتراوح من المؤسسات الصغيرة إلى المدن الكبيرة. يناقش الجزء أدناه أهمية تقنية LoRa.
تقنية LoRa تقود الاستخدام العالمي لإنترنت الأشياء
It’s as if IoT technology is maturing, وهناك مجموعة متنوعة من الأسباب التي تجعل الشبكات القائمة على LoRa تصبح بشكل متزايد الشبكة المفضلة لمهندسي التصميم الذين يعملون على مجموعة متنوعة من تطبيقات إنترنت الأشياء المتطورة. بالطبع, مصداقية, حماية, وقابلية التوسع مهمة, but the technology’s ability to operate over distances of up to 20 كيلومترات مع استخدام جزء صغير من الطاقة التي تتطلبها المنصات الأخرى يعد أمرًا جذابًا أيضًا. هذه الخصائص تجعل LoRa مثالية لنقل البيانات ثنائية الاتجاه عبر المباني الذكية, المدن الذكية, وحتى بين الدول, and they will enable IoT to play an increasingly important role in virtually everyone’s lives.
مزايا لوراوان
- High range of radio signal – up to 30 كم في المناطق المفتوحة وما يصل إلى 8 كم في المدينة.
- Unique penetrating ability of radio signal – provides stable communication in hard-to-reach places: آبار, الأقبية, الوديان, إلخ.
- Ultra-low power consumption – allows the device to stay online for up to 10 سنوات من بطارية واحدة:
- 200غير متوفر في وضع الاستعداد
- 11 مللي أمبير في وضع الاستلام (آر إكس)
- 40أماه الإرسال (تكساس) (+ 14ديسيبل)
- Bidirectional communication – provides full interaction with devices, لا يسمح فقط بأخذ القراءات, ولكن أيضًا ينقل أوامر التحكم.
- Remote software update – allows remote flashing of terminal devices software.
- High security of data transmission – is made due to 128-bit encryption of information in real time and key exchange (الخدمات المعمارية والهندسية), باستخدام بروتوكول التشفير TLS.
- استخدام تقنيات DSP الحديثة, بالإضافة إلى إمكانيات التحسين المدمجة في بروتوكول LoRaWan, ضمان تشغيل ما يصل إلى 1 مليون جهاز في شبكة محطة أساسية واحدة (5000 جهاز كمبيوتر شخصى لكل 1 مربع. كم لمحطة قاعدة واحدة)
- التشغيل في نطاقات التردد 433 و 868 MHz – does not require special permits to work in the network.
عيوب لوراوان
- عرض النطاق الترددي منخفض نسبيا, يختلف باختلاف تقنية نقل البيانات المستخدمة في الطبقة المادية, تتراوح بين عدة مئات من بت / ثانية إلى عدة عشرات من كيلوبت / ثانية.
- التأخير في نقل البيانات من المستشعر إلى التطبيق النهائي, المرتبطة بوقت إرسال إشارة الراديو, يمكن أن تتراوح من بضع ثوان إلى عدة عشرات من الثواني.
- عدم وجود معيار واحد يحدد الطبقة المادية والتحكم في الوصول إلى الوسائط لشبكات LPWAN اللاسلكية.
- مخاطر الضوضاء الطيفية في المدى الترددي غير المرخص.
- تقنية تعديل LoRa الخاصة, براءة اختراع من قبل Semetech.
- الحد من قوة الإشارة.
تطبيقات إنترنت الأشياء لوراوان
- ماء&قياس الغاز
- أنظمة المنزل الذكي
- كشف التسريب
- مراقبة البيئة
- مراقبة النقل
- الطاقة الذكية
- إدارة المخلفات
- الأمن العام
- مواقف ذكية
- التحكم في الإضاءة
- تعدين النفط والغاز
- تتبع الموقع
- الزراعة الذكية
- الثروة الحيوانية
- احتياطات الكوارث
تحديات 5G
بسبب سرعته التي لا مثيل لها وقوة الإشارة, 5تكتسب تقنية G شعبية. سيمكن الأجهزة المتصلة من مشاركة البيانات حتى 50% أسرع وفي قطع أكبر بكثير, تمهيد الطريق لثورة في جميع الصناعات.
لإنشاء شبكة 5G في مكان معين, ويجب بناء شبكات محددة من الألف إلى الياء. على الرغم من أن 5G يأتي قبل 4G, فهو يحتاج إلى أجهزة توجيه حديثة, شبكات النسيج, وأبراج الإرسال.
هذه البنية التحتية مكلفة وتتطلب الكثير من الوقت لتثبيتها. وفقا للمفوضية الأوروبية, bringing 5G to any town and city in Europe would cost €500 billion.
بالإضافة إلى, كان العملاء والموردين فاترين فيما يتعلق بتقنيات 5G حتى الآن بسبب آثارها المنصوص عليها على صحة الإنسان.
لماذا يمكن لـ LoRaWAN IoT أن تحل محل شبكة 5G لإنترنت الأشياء
ستؤدي LoRa/LoRaWAN الكثير من الأنشطة نفسها التي تقوم بها شبكة 5G, وإن كان بوتيرة أبطأ وأقل تكلفة. It’s doubtful that you’ll use LoRa to submit video or audio. سرعة LoRa تتراوح بين 0.3 و 27 كيلوبت في الثانية, مما يضمن أن نقل الصورة سيستغرق عدة ساعات وأن بث الفيديو سيستغرق عقودًا.
لورا, على الجانب الآخر, لديه الكثير من التطبيقات الأخرى.
تم إنشاء النظام لأجهزة استشعار إنترنت الأشياء الصناعية, ليس للإلكترونيات الاستهلاكية. It’s used to send small data packets (حول 240 بايت) and doesn’t have a network IP stack. نتيجة ل, سوف تقوم LoRa بترحيل درجة الحرارة, رطوبة, اهتزاز, إضاءة, وغيرها من التفاصيل ذات الصلة.
ماذا عن NB-IoT؟
إنترنت الأشياء ضيق النطاق (إنترنت الأشياء (NB-IoT).) يتم استخدام الشبكات بواسطة بعض أجهزة الكمبيوتر التي تدعم LoRa. NB-IoT عبارة عن شبكة واسعة النطاق منخفضة الطاقة (LPWAN) المواصفات التي وضعتها نفس المنظمات التي أنتجت بروتوكولات 4G و5G.
بعبارة أخرى, هذه هي التكنولوجيا الخلوية التي:
- يعمل جنبًا إلى جنب مع LoRaWAN
- يتم استخدامه بواسطة الهواتف الذكية التي تدعم تقنية 4G
- بمجرد أن يصبح 5G متاحًا بسهولة, ويمكن الاستمرار في استخدامه لبعض الوقت.
- لديها أيضًا نطاق ترددي أعلى من LoRa كتقنية خلوية.
لن يتطلب NB-IoT إنشاء بعض البنية التحتية المحددة; فهو يتطلب فقط تثبيت التطبيقات. نتيجة ل, سوف تتوسع شبكة كهذه بسرعة لتصل إلى ملايين المستخدمين. لكن, مقارنة بأنظمة LoRa, كمية هذه الأجهزة أقل بكثير.
أكبر عيب هو أن NB-IoT يستهلك الكثير من الكهرباء, مما يتسبب في موت بطاريات البطارية بسرعة.
يعتمد NB-IoT على تشفير القفزة تلو الأخرى, والتي أصبحت قديمة بشكل متزايد, بينما يستخدم LoRaWAN التشفير الشامل, وهي آلية بروتوكول أمان جديدة.
مستقبل لوراوان
AWS LoRaWAN IoT هو مستقبل LoRaWAN. تجمع AWS بين LoRa وIoT معًا لتكوين منصة سحابية واحدة يمكن التحكم فيها. من خلال بوابات LoRaWAN, تتصل أجهزة LoRaWAN بـ AWS IoT Core. ستقوم قواعد AWS IoT بإرسال رسائل نظام LoRaWAN إلى موارد AWS الأخرى ومعالجتها لتنسيق النتائج.
تتم إدارة سياسات الخدمة والنظام التي تحتاجها AWS IoT Core للتحكم في بوابات وأجهزة LoRaWAN والاتصال بها بواسطة LoRaWAN AWS IoT Core. تتم أيضًا إدارة الوجهات التي تحدد قواعد AWS IoT التي ترسل بيانات النظام إلى مقدمي الخدمة الآخرين بواسطة LoRaWAN IoT Core.
تاريخ تطور LoRaWAN
LoRa هو طيف انتشار التردد الحاصل على براءة اختراع. في 2008, حصلت الشركة الفرنسية Cycleo على براءة اختراع لهذه التكنولوجيا, و في 2012 اشترتها شركة Semtech. من هذة اللحظة, أقلعت LoRaWAN. تمكنت Semtech من جذب انتباه IBM وCisco بالتكنولوجيا الجديدة, والتي دخلت فيما بعد إلى تحالف LoRa.
لوراوان (شبكات واسعة النطاق طويلة المدى) يتم نشرها في طيف الترددات الخالية من الترخيص.
تقوم الأجهزة الموجودة في شبكة LoRaWAN بنقل البيانات بشكل غير متزامن لإرسالها إلى البوابة. تقوم العديد من البوابات التي تتلقى هذه المعلومات بإرسال حزم البيانات إلى خادم مركزي على الشبكة, ومن هناك إلى خوادم التطبيقات.
تحالف LoRa هو الذي يتحكم في البروتوكول في العالم كله. التحالف يجمع أكثر 500 شركات الأجهزة والبرمجيات ومشغلي LoRaWAN.
يتم توفير خدمات الاتصالات LoRaWAN بواسطة 42 المشغلين في أكثر من 250 مدن حول العالم.
كيف يعمل لوراوان
The “لورا إنترنت الأشياء” (a channel connecting end devices to the operator’s access point), بنيت باستخدام تقنية LoRaWAN, يمكن أن تتميز بثلاث ميزات: “far, مستقلة لفترة طويلة من الزمن, and economical”.
تتمتع شبكات LoRaWAN بسرعة نشر عالية (من يومين) والتكليف البسيط. تعمل البنية النجمية على إنشاء نصف قطر تغطية كبير لكل محطة قاعدة وتزيل المعدات الوسيطة.
بفضل ADR (ضبط تلقائي لمعدل البيانات) وضع, تكون الأجهزة الطرفية نشطة فقط أثناء نقل البيانات. هذا, إلى جانب انخفاض قوة المرسل نفسه, يسمح للجهاز بالعمل بشكل مستقل لمدة تصل إلى 10 سنوات من بطارية واحدة, بالإضافة إلى زيادة عدد الأجهزة التي تتصل بمحطة أساسية واحدة وتوسيع نطاق الشبكة.
تسمح التكلفة المنخفضة للمحطات الأساسية والعقد النهائية بتنفيذ بعض الحلول حتى 10 أرخص مرات مقارنة بالأنظمة ذات التيار المنخفض مثل ZigBee أو GSM / جي بي آر إس.
LoRa هو معيار مفتوح, وهذا يتجنب الاحتكار والاعتماد على الشركات المصنعة للمعدات المحددة. ميزة أخرى للانفتاح هي توحيد المطورين والمصنعين الذين يستخدمون هذه التكنولوجيا في تحالف, مما يسمح لها بتطويره والترويج له بشكل أسرع وأكثر كفاءة.
بسبب هذه الخصائص, يعد LoRaWAN مثاليًا للأنظمة ذات المتطلبات العالية لاستقرار الاتصالات عبر المسافات الطويلة والاستهلاك المنخفض للطاقة, السماح للأجهزة الطرفية بالعمل بشكل مستقل ودون إعادة الشحن لفترة طويلة. هكذا, it is possible to assemble various types of devices into a single system – street lights, أجهزة القياس لاستهلاك السكن والخدمات المجتمعية (كهرباء, ماء, غاز, حرارة), أسطول من المركبات (السيطرة على الحركة, استهلاك الوقود), الأجهزة الأمنية (صلاحية التحكم صلاحية الدخول), إلخ. , وكذلك إنشاء حلول جديدة بشكل أساسي في مجال خدمات الاتصالات, يراقب, التليماتية, الميكانيكا عن بعد, إيفاد, اسأل, ناقلات الجنود المدرعة, أنظمة المنزل الذكي والمدن الذكية, إلخ.
نشر لوراوان
يتم توزيع LoRaWAN عادةً في طيف غير مرخص, السماح للجميع ببناء شبكة IoT/LPWAN المستندة إلى LoRaWAN. ونتيجة لذلك، هناك ثلاثة نماذج تنفيذ ممكنة:
القائم على المشغل: في ظل هذا النموذج التقليدي, يستثمر المشغل في بناء شبكة وطنية ويقدم خدمات الاتصال لمشتركيه فقط.
المؤسسة على أساس: نظرًا لأن LoRaWAN تعمل في طيف غير مرخص، فإن البوابات غير مكلفة نسبيًا وسهلة التثبيت, يسمح هذا النموذج للعملاء التجاريين بإعداد شبكتهم الخاصة.
نموذج هجين: بسبب تصميمها المفتوح, تصنع LoRaWAN النموذج الهجين الأكثر إثارة للاهتمام, وهو أمر غير ممكن أو صعب في تقنيات LPWA أو إنترنت الأشياء الخلوية المنافسة الأخرى (بسبب الطيف المرخص). داخل 3GPP, هناك مشاريع مثل CBRS, ومع ذلك، فهي لا تزال قيد العمل وبعيدة عن كونها جاهزة لنشر إنترنت الأشياء على نطاق واسع. يسمح هذا النموذج بالتعاون بين القطاعين العام والخاص لمشاركة نفقات الشبكة ومبيعاتها مع الاستمرار في تكثيف الشبكة حيث تكون التطبيقات والخدمات أكثر انتشارًا. نظرًا لأن العديد من البوابات ستقبل رسائل LoRaWAN, ويزيل خادم الشبكة التكرار, هذا النموذج ممكن. في الحالات التي يتم فيها تشغيل الشبكة من قبل العديد من المشغلين/المؤسسات, لقد قبل LoRa Alliance بالفعل بنية التجوال التي تسمح للمشغلين بمشاركة الشبكة. يقلل هذا النموذج من إنفاق المشغلين مع الاستمرار في توفير نموذج أعمال تحويلي لنشر إمكانات إنترنت الأشياء حيث تكون مطلوبة بشدة. نوضح كيف يمكن لإمكانية LoRaWAN أن تتوسع بشكل كبير مع كثافة البوابة في القسم الأخير من الورقة.
