What is a LoRa Module？

مع تطور المجتمع واختراق تكنولوجيا إنترنت الأشياء, ظهرت أنظمة وأجهزة اتصالات إنترنت الأشياء المختلفة لسيناريوهات إنترنت الأشياء واحدًا تلو الآخر, مثل NB-IoT, سيجفوكس, واي فاي, بلوتوث, زيجبي ولورا, إلخ. يمكن للتكنولوجيا تلبية الطلب في ظل الظروف المحددة لإنترنت الأشياء, ولها مجموعة متنوعة من الاستخدامات. LoRa هي تقنية اتصالات لاسلكية تم تطويرها لسيناريوهات التطبيقات بعيدة المدى ومنخفضة الطاقة. يتمتع LoRa بحساسية عالية ويمكن التعرف عليه حتى لو كانت الإشارة ضعيفة, مما يزيد بشكل كبير من مسافة الاتصال. في المسافات الطويلة لإنترنت الأشياء، تُستخدم سيناريوهات الطاقة المنخفضة على نطاق واسع. لا يمكن فصل تطوير LoRa في تطبيق إنترنت الأشياء عن وحدة LoRa في كل جهاز طرفي من LoRa. يعد موقع وحدة LoRa في صناعة إنترنت الأشياء أمرًا مهمًا للغاية, وهو جزء مهم من إنترنت الأشياء الحديث. تعكس حالة عمل وحدة LoRa أداء LoRa. بعد فهم وحدة LoRa, من الواضح سبب إمكانية استخدام LoRa على نطاق واسع في إنترنت الأشياء.

إذن ما هو وحدة لورا, وما هي مميزاته وعيوبه? Let’s interpret the LoRa module together.

مقدمة إلى وحدة لورا

لورا هي تقنية نقل لاسلكي لمسافات طويلة تعتمد على تقنية الطيف المنتشر. إنها تعتمد طريقة الطيف المنتشر بالتسلسل المباشر, التي تتميز بمقاومة قوية للتدخل وحساسية استقبال عالية, مع تلبية احتياجات انخفاض استهلاك الطاقة. LoRa عضو مهم في LPWAN (شبكة واسعة النطاق منخفضة الطاقة) تكنولوجيا الاتصالات. تم تطويره من قبل شركة Cycleo الفرنسية, تكنولوجيا أشباه الموصلات المبتكرة -LoRa, والتي استحوذت عليها الولايات المتحدة فيما بعد. شركة سيمتك. قامت Semtech بعد ذلك بتطوير حل شريحة اتصال LoRa استنادًا إلى تقنية LoRa هذه. متابعة LoRa ابدأ التغطية والنشر من خلال تحالف LoRa. The LoRa module is a wireless communication module developed based on Semtech’s chips. تحتوي وحدة LoRa على نطاق صغير متكامل, انخفاض استهلاك الطاقة, وحساسية عالية, مما عزز بشكل كبير تطوير LoRa.

مزايا وحدة لورا

1. تم تحسين حساسية جهاز الاستقبال بشكل كبير وتقليل استهلاك الطاقة.

The sensitivity of the LoRa communication module is as high as – 139dbm, والحساسية عالية جداً. تصل ميزانية الارتباط لنظام اتصالات LoRa إلى 175 ديسيبل. تعمل ميزانية الارتباط العالية والحساسية العالية على زيادة مسافة الإرسال بشكل كبير. في ظل بيئة مناسبة, يمكن أن تصل مسافة اتصال LoRa إلى 15 كم. تيار العمل الخامل لـ LoRa هو 200na وتيار العمل عند استقبال الإشارات 10 مللي أمبير. LoRa نائمة لفترة طويلة, مما يطيل عمر شريحة البطارية المستخدمة بشكل كبير. عمر الخدمة لبطارية LoRa العامة يصل إلى 5 سنين. يأخذ تصميم Lora في الاعتبار مسافة نقل الإشارة وعمر البطارية, وهو أكثر جاذبية بين العديد من أنظمة الشبكات المادية.

2. تدعم تقنية LoRa المعالجة المتوازية وغير المتزامنة للمعلومات متعددة القنوات بسعة نظام كبيرة

تحتاج العقدة إلى جسر للاتصال بشبكة IP. البوابة عبارة عن جسر يربط بين العقدة والشبكة. كلما زادت الاتصالات بين العقد التي يمكن للبوابة التعامل معها كل يوم, كلما زادت سعة البوابة, وكلما كان أداء البوابة أفضل. يمكن لبوابة LoRa التعامل معها 5 مليون نقل المعلومات يوميا. يدعم LoRa المعالجة المتوازية متعددة القنوات, مما سيؤدي إلى تسريع سرعة معالجة المعلومات. سعة المعلومات لبوابة LoRa كبيرة, ومسافة نقل تقنية LoRa طويلة, والتي تمكن بوابة LoRa من التعامل مع الاتصال بين العقد في منطقة كبيرة, يقلل بشكل كبير من عدد بوابات نظام اتصالات LoRa IOT, يبسط تركيب معدات نظام LoRa ويقلل التكلفة.

3. دعم تحديد المواقع واختبار المسافة

LoRa’s measurement of distance is based on the air transmission time of signal rather than the traditional RSSI (تلقى إشارة قوة الإشارة), بينما يعتمد تحديد المواقع على قياس فرق وقت نقل الهواء بين النقاط المتعددة (بوابة) ونقطة واحدة (العقدة). يمكن أن تصل دقة تحديد المواقع إلى 5 أمتار (بافتراض مدى 10 كم).

تحدد LoRa موضع الهدف بناءً على فارق التوقيت في إرسال الإشارة. يدعم LoRa عقدة واحدة لنقل البيانات إلى عقد متعددة. وفقًا لفارق التوقيت في إرسال الإشارة إلى بوابات متعددة, يمكن وضع الإشارة. يتأثر هذا الوضع بشكل كبير بالبيئة, والدقة النظرية تصل إلى 5M.

4. إخفاء عالي وسرية قوية

مع تعديل لورا, ولا تستطيع الأجهزة اللاسلكية التقليدية الحصول عليها وتحليلها, ولا يزال بإمكانه الاتصال بشكل طبيعي عندما يكون متوسط ​​الطاقة في النطاق أقل من الضوضاء السفلية.

5. سهولة التثبيت والنشر

من السهل البناء والنشر, عقد نطاق التردد بدون ترخيص, ومرحلة إرسال الطيف مجانية. سعر وحدة LoRa رخيص نسبيًا, تمت صياغة معيار الوحدة بدقة, التثبيت والنشر مريحة للغاية, والتكلفة منخفضة نسبيا.

عيوب وحدة LoRa

1. تدخل الطيف. تتطور LoRa بسرعة. ستقوم المؤسسات المختلفة بنشر أجهزة وشبكات Lora الخاصة بها. تدعم أجهزة LoRa نقل البيانات إلى بوابات متعددة. علاوة على ذلك, تتمتع إشارات LoRa بمسافة إرسال طويلة وسيحدث تداخل في الطيف بينها.
2. يجب إنشاء شبكة جديدة. تستخدم LoRa شريحة طيف مجانية. في الوقت الحالي, the operator’s base station supports LoRa signals. يتطلب تخطيط LoRa بناء برج الإشارة, المحطة الأساسية والبوابة.
3. التكنولوجيا مركزة للغاية. التقنيات الأساسية لـ LoRa موجودة في أيدي Semtech, ولا يمكن إنتاج رقائق LoRa إلا بواسطة Semtech. هذه البيئة البيئية المغلقة لا تساعد على تطوير صناعة LoRa.

مهارات اختيار وحدة LoRa

مع التطور المستمر لتكنولوجيا اتصالات إنترنت الأشياء, أصبحت وحدة Lora اللاسلكية مثالية أكثر فأكثر, وهناك المزيد والمزيد من سيناريوهات استخدام Lora. تستخدم مشاريع قراءة العدادات اللاسلكية ومشاريع الري وحدة LoRa كنظام تحكم. Let’s analyze the key points to consider in selecting the suitable Lora wireless module to help customers select the appropriate and cost-effective module.

1. حساسية عالية ومضادة للتدخل قوية

يعد مضاد التداخل القوي أحد مزايا وحدة LoRa اللاسلكية. لأن وحدة LoRa تستخدم تقنية طيف الانتشار اللاسلكي LoRa, لديها حساسية استقبال عالية تصل إلى -139 ديسيبل. بالمقارنة مع وحدات GFSK وFSK التقليدية, لديه اختراق أفضل ويمكن أن يقلل بشكل كبير من عدد البوابات. وتكاليف البناء.

2. مسافة انتقال طويلة

في البيئات المعقدة مثل الجبال, أدغال, البحيرات, إلخ., غالبًا ما يتطلب مجال التحكم الصناعي مسافات نقل اتصالات طويلة. مسافة الإرسال المفتوحة لوحدة LoRa أكثر من 5000 متر, والتي يمكن أن تحل مشكلة انخفاض استهلاك الطاقة والمسافة الطويلة. إنها مناسبة للمشاريع التي تتطلب قراءات العدادات اللاسلكية والتحكم الصناعي.

3. انخفاض استهلاك الطاقة

هذا هو أحد الاعتبارات الرئيسية لاختيار الوحدات. من أجل توفير الطاقة وخفض الحرارة, وبالتالي إطالة عمر خدمة المنتج, وهذا مهم بشكل خاص للأجهزة التي تتطلب طاقة البطارية. سوف يفكر تصميم المنتجات اللاسلكية التي تعمل بالبطارية في شحن البطارية وتحسينها. وسيركز تصميم المنتج على تقليل استهلاك الطاقة, زيادة سعة البطارية وإطالة عمر خدمة البطارية. ربما, قد لا يبدو استبدال البطارية مهمًا, ولكن عندما يكون لدى العملاء آلاف الأجهزة, ستصبح الموارد المطلوبة والتكاليف اللاحقة مهمة للغاية. يعد اختيار وحدة LoRa منخفضة الطاقة ذا أهمية كبيرة في توفير الطاقة وإطالة عمر خدمة المنتج.

ما هي مجالات التطبيق التي تناسبها وحدات LoRa؟?

تتميز وحدة LoRa بخصائص فريدة, مثل قوية مضادة للتدخل, حساسية عالية, مسافة نقل إشارة طويلة واستهلاك منخفض للطاقة, بحيث يمكن أن تلعب دورًا رائعًا في مجموعة متنوعة من سيناريوهات إنترنت الأشياء. ويستخدم على نطاق واسع في الزراعة الذكية, تتبع المركبات, الأمن الذكي, قراءة العداد الذكي, المدينة الذكية وغيرها من المجالات. فى المستقبل, سوف تتطور تقنية LoRa على نطاق أوسع. باعتبارها تكنولوجيا اتصالات واسعة النطاق منخفضة الطاقة, تطبيق وحدة LoRa يتحسن باستمرار. اليوم, مع التطور الكبير لإنترنت الأشياء, تلعب وحدة إنترنت الأشياء دورًا مهمًا في الصناعة. يختار المزيد والمزيد من الأشخاص استخدام وحدة LoRa لنقل البيانات لاسلكيًا لتقليل التكلفة وتحقيق تأثيرات أفضل لنقل البيانات.

إنذار الدخان اللاسلكي: مع التطور السريع للمدينة, المدينة أكبر وأكبر, المباني أكثر وأكثر كثافة, السكان أكثر وأكثر, والعمل الأمني ​​للمدينة أصبح أكثر أهمية. تعتبر الحماية من الحرائق جزءًا مهمًا من السلامة الحضرية. لمنع الحريق, يجب أن يكون الكاشف حساسًا للغاية. بعد تلقي معلومات الدخان, يمكن نقل هذه المعلومات على الفور إلى المبنى بأكمله. تعد مسافة نقل الإشارة المحددة ووقت العمل الطويل لوحدة LoRa مناسبين جدًا لأجهزة إنذار الدخان اللاسلكية.

الكشف البيئي: الكشف البيئي هو عمل مهم. إن استخدام الطريقة التقليدية سوف يستهلك موارد بشرية ومادية هائلة ويستغرق وقتا طويلا. Lora’s low power consumption, تكلفة منخفضة, المسافة الطويلة والخصائص التقنية الأخرى تجعل لورا مناسبة جدًا لهذا العمل, ويمكن تفعيل أدائها بشكل كامل. ضع أجهزة الاستشعار على مستوى منخفض, ووضع وحدة Lora في هذه المستشعرات. تقوم أجهزة الاستشعار المختلفة بجمع درجة الحرارة, سرعة الرياح, مستوى المياه, تدفق, PM2.5, وغيرها من البيانات في البيئة, وإرسال الإشارة إلى مركز المعالجة البيئية من خلال وحدة لورا.

قراءة العداد الذكي: تم استخدام وحدة Lora على نطاق واسع في قراءة العدادات الذكية وهي مجال تطبيق ناجح نسبيًا لـ Lora. عن طريق تركيب وحدة Lora في عداد الكهرباء الذكي أو عداد المياه الذكي, يمكن الحصول على بيانات عداد الكهرباء أو عداد المياه عن بعد دون قراءة البيانات بواسطة قارئات العدادات واحداً تلو الآخر. يمكن نقل البيانات مباشرة إلى خلفية الإدارة من خلال وحدة Lora وبوابة Lora. ويمكن لمركز التحكم عن بعد شحن رسوم الماء والكهرباء المقابلة وفقًا لهذه البيانات. يؤدي الاستخدام المكثف لوحدة LoRa في قراءة العدادات الذكية إلى تسريع بناء المدينة الذكية.

حالة نشر وحدة LoRa

- البحث عن أرضية مشتركة مع تنحية الخلافات وأساليب التعاون البيئي الصناعي المتنوعة. بقدر ما يتعلق الأمر بنشر LoRa, بسبب بيئتها الصناعية الناضجة نسبيًا, وقد تم التحقق منها من قبل عدد كبير من الشركاء, بما في ذلك العديد من الشركات المعروفة في الداخل والخارج. التكنولوجيا الأكثر فعالية لتغطية إنترنت الأشياء. لكن, في مجال الشبكات واسعة النطاق منخفضة الطاقة, كان هناك دائمًا نزاع بين تقنية الطيف المرخصة NB-IoT وتقنية الطيف غير المرخصة LoRa, سيجفوكس, RPMA, إلخ. سيكون سوق إنترنت الأشياء ضخمًا في المستقبل, وسيكون للتقنيات المختلفة فرصًا في هذا السوق الكبير. في عدد كبير من التطبيقات, LoRa مناسب جدًا لسيناريوهات مثل المدن الذكية, الصناعات الحكومية والمؤسساتية, ويكمل تقنية الطيف المعتمدة لـ NB-IoT, ويمكن للطرفين أن يتكاملا ويتعايشا بشكل كامل.

لكن, مقارنة بالنشر الصغير لتقنيات LPWAN الأخرى, فتح خريطة العالم, يمكننا أن نرى أنه تم نشر عمليات نشر شبكة LoRa في أوروبا, الولايات المتحدة, آسيا والمحيط الهادئ ودول أخرى حول العالم, وقد اختار مشغلو الاتصالات الرئيسيون في مختلف البلدان LoRa لبناء إنترنت الأشياء. شبكة خاصة.

واصل القراءة عن وحدة LORA

• 10 أفضل الشركات المصنعة لوحدات LoRa التي يجب أن تعرفها