Για όσους θέλουν να αγοράσουν ένα Πύλη LoRaWAN, ίσως το πιο σημαντικό ερώτημα είναι: πόσους κόμβους μπορεί να περιέχει μια πύλη? Έχω N κόμβους, πόσες πύλες LoRaWAN χρειάζομαι? Για όσους θέλουν να αγοράσουν ένα, δεν υπάρχει εύκολη απάντηση σε αυτό το ερώτημα.
Υποθέτοντας ότι μια πύλη μπορεί να λαμβάνει το πολύ ένα πακέτο δεδομένων την ημέρα, και η συχνότητα πακέτων εφαρμογών κάθε κόμβου είναι b πακέτα δεδομένων ανά ώρα, τότε η θεωρητική τιμή του μέγιστου αριθμού κόμβων που μπορεί να φιλοξενήσει μια πύλη υπολογίζεται ως εξής:
S = a/(24*σι).
Για παράδειγμα, εάν μια μεμονωμένη πύλη LoRaWAN είναι εξοπλισμένη με ένα τσιπ SX1301, μπορεί να λάβει μέχρι 1.5 εκατομμύρια πακέτα δεδομένων την ημέρα. Εάν η συχνότητα εφαρμογής είναι 1 πακέτο την ώρα, τότε θεωρητικά ο αριθμός των κόμβων στους οποίους μπορεί να έχει πρόσβαση η πύλη LoRaWAN S = 1,500,000 /(24*1) = 62500.
Η πραγματική τιμή του αριθμού κόμβων που μπορεί να φιλοξενήσει μια πύλη είναι πολύ πιο περίπλοκη από τον υπολογισμό της θεωρητικής τιμής. Για μια συγκεκριμένη πύλη, καθορίζεται επίσης ο μέγιστος αριθμός πακέτων δεδομένων που μπορεί να λαμβάνει την ημέρα. Η δυσκολία έγκειται στο πόσα πακέτα στέλνει κάθε κόμβος την ημέρα.
Στο ίδιο σενάριο εφαρμογής, πρέπει να καθορίσουμε το συνολικό μήκος δεδομένων που στέλνει ο κόμβος κάθε μέρα. Ωστόσο, είναι αβέβαιο τι μήκος πακέτου και ρυθμό αποστολής πρέπει να αποσταλούν τα δεδομένα ενός συγκεκριμένου μήκους. Εάν το μήκος του πακέτου είναι διαφορετικό, ο αριθμός των πακέτων που πρέπει να σταλούν θα είναι αναπόφευκτα διαφορετικός.
Για παράδειγμα, υπό διαφορετικές εντάσεις σήματος, ο συντελεστής διασποράς που χρησιμοποιείται SF είναι επίσης διαφορετικός, τότε το μήκος των δεδομένων που μπορούν να σταλούν είναι επίσης διαφορετικό, και το μήκος των δεδομένων που μπορούν να αποσταλούν κάθε φορά είναι διαφορετικό, με αποτέλεσμα τον αριθμό των πακέτων που πρέπει να διαιρεθούν. Δεν είναι το ίδιο, έτσι ώστε ακόμη και αν χρησιμοποιηθεί η ίδια πύλη και ο ίδιος κόμβος, ο μέγιστος αριθμός κόμβων που φιλοξενούνται σε μία πύλη δεν είναι ο ίδιος υπό διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας των κόμβων.
Για πύλη με 8 κανάλια, χωρίς LBT (παρακολουθεί το κανάλι πριν από την αποστολή του πακέτου), ο ειδικός τύπος υπολογισμού είναι:
Η χωρητικότητα του καναλιού (αυτό είναι, τον αριθμό των κόμβων) S = 8T / 2et0.
Ανάμεσα τους, 8 αντιπροσωπεύει 8 κανάλια, Το Τ αντιπροσωπεύει το διάστημα μετάδοσης, που σχετίζεται με το μήκος και την τιμή του πακέτου, 1/2e είναι η μέγιστη απόδοση του βασικού Αλγόριθμος Aloha, e είναι μια σταθερά, ίσο με 2.718, και t0 αντιπροσωπεύει το ToA (Timeρα στον αέρα) ενός μόνο πακέτου. .
Υπό την προϋπόθεση φόρτωσης 10 byte, η σχέση μεταξύ επιτοκίου και ToA φαίνεται στον ακόλουθο πίνακα.
Πίνακας ανωτέρω
Ως παράδειγμα, εάν χρησιμοποιείτε το τσιπ SX1301, απουσία LBT (παρακολουθεί το κανάλι πριν από την αποστολή πακέτων), και ο μέσος χρόνος πτήσης αέρα κάθε πακέτου t0 = 100ms (άρα t0 = 0.1s), κατά μέσο όρο κάθε πακέτο αποστέλλεται μία φορά το λεπτό ( Τ = 60s), τότε πόσοι τέτοιοι μέσοι κόμβοι μπορούν να φιλοξενηθούν? S = 8*60/(2*2.718*0.1)= 883, ως εκ τούτου, 883 μπορούν να φιλοξενηθούν κόμβοι.
Εξάλλου, η χρήση διαφορετικών αλγορίθμων θα οδηγήσει επίσης σε αλλαγές στη μέγιστη απόδοση, που θα οδηγήσει σε αλλαγές στη θεωρητική ικανότητα.
Για παράδειγμα, εάν οι προϋποθέσεις τροποποιηθούν σε κάθε κόμβο με συνάρτηση LBT, και ο αλγόριθμος Aloha με σχισμές χρησιμοποιείται αντί για τον προηγούμενο βασικό αλγόριθμο Aloha για αξιολόγηση, η μέγιστη απόδοση θα είναι διαφορετική λόγω των διαφορετικών αλγορίθμων. Αυτή τη στιγμή, η μέγιστη απόδοση είναι 1/ μι, άρα η χωρητικότητα του καναλιού (αυτό είναι, τον αριθμό των κόμβων) S = 8T / et0, έτσι, η θεωρητική ικανότητα διπλασιάζεται, αυτό είναι, 883*2= 1766 κόμβοι.
If you don’t want to calculate, τότε μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τα παρακάτω απλά παραδείγματα αναφοράς για να κάνουμε μια πρόχειρη εκτίμηση.
Στην περίπτωση κάλυψης σήματος πύλης, 90% της ισχύος του σήματος πληροί τον ρυθμό πάνω από το SF9, αν 50 Τα byte αποστέλλονται σε συχνότητα 5 s, μια πύλη 8 καναλιών μπορεί να αντιστοιχεί σχεδόν 40 τερματικά/κόμβοι.
Η σχέση μεταξύ συχνότητας και χωρητικότητας είναι γραμμική. Ως εκ τούτου, εάν η πραγματική απαιτούμενη συχνότητα αλλάξει σε, για παράδειγμα, η συχνότητα μετάδοσης είναι 10s, τότε μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι η πύλη 8 καναλιών μπορεί να έχει πρόσβαση σχεδόν 80 τερματικά/κόμβοι.
Στο σενάριο όπου το ADR είναι ενεργοποιημένο και 90% του τελικού ρυθμού είναι μεγαλύτερο από το DR3 (SF9), η σχέση μεταξύ byte και χωρητικότητας είναι σχεδόν γραμμική. Ως εκ τούτου, Τα bytes στο πραγματικό σενάριο μπορούν επίσης απλά να αντικατασταθούν στο παραπάνω παράδειγμα για να λάβετε μια εκτίμηση.
Αφού είναι καλύτερο αυτό 1 Ο κόμβος μπορεί να εγγυηθεί ότι 2 ~ 3 πύλες μπορούν να λάβουν δεδομένα, εάν υπολογίζεται σύμφωνα με την παραπάνω μέθοδο ότι απαιτείται συνολικά Ν πύλες για να αντιστοιχούν σε όλους τους κόμβους, τότε, σε πραγματική χρήση, συνιστάται η χρήση πύλων 2N ~ 3N, αντί για πύλες Ν, αντιστοιχεί σε όλους τους κόμβους για να διασφαλιστεί ότι μπορούν να ληφθούν δεδομένα.
Εκτός αν υπάρχει πολύ ειδική εφαρμογή, δεν συνιστάται το διάστημα αποστολής να είναι μικρότερο από 5 δευτερόλεπτα. Γενικά μιλώντας, είναι καλύτερο να στείλετε το διάστημα στο επίπεδο τουλάχιστον του λεπτού.
Το τυπικό πρωτόκολλο LoRaWAN απαιτεί τουλάχιστον ένα διάστημα 2 δευτερολέπτων για την αποστολή ενός πακέτου.
Όταν στέλνει η SF 64 byte, ο χρόνος διεπαφής αέρα είναι ήδη κοντά στα 3 δευτερόλεπτα. And if you don’t comply with LoRaWAN’s air interface time requirements, αν και η πύλη είναι υπεύθυνη μόνο για διαφανή μετάδοση, ακόμη και αν δεν τηρείται το πρωτόκολλο LoRaWAN, το φυσικό επίπεδο μπορεί ακόμα να λάβει δεδομένα, αλλά αυτή τη στιγμή ο χρήστης πρέπει να επαληθεύσει και να δοκιμάσει το ποσοστό απώλειας πακέτων μόνος του.
Σε πραγματικά σενάρια εφαρμογής, μια ενιαία πύλη δεν μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις κάλυψης και χωρητικότητας.
Σε περίπτωση συνάντησης συγκεκριμένης αναλογίας σήματος, η πύλη μπορεί να λάβει ταυτόχρονα τα δεδομένα σήματος του SF7 ~ SF12. Οι δυνατότητες αποδιαμόρφωσης και κάλυψης μιας μεμονωμένης πύλης είναι περιορισμένες, και αυτή η ικανότητα μπορεί να επιτευχθεί θεωρητικά, αλλά στην πράξη είναι πιο δύσκολο, αλλά η ανάπτυξη πολλαπλών πύλων μπορεί να μεγιστοποιήσει τη χωρητικότητα του δικτύου. Ως εκ τούτου, στην πράξη, πολλές πύλες χρησιμοποιούνται συχνά.
Όταν ο συντελεστής είναι σταθερός, αν υπάρχουν Ν πύλες, τότε η χωρητικότητα πολλαπλών πύλων = η χωρητικότητα μιας μεμονωμένης πύλης * Ν.
Ανάμεσα τους, η χωρητικότητα μιας μεμονωμένης πύλης μπορεί να υπολογιστεί ή να εκτιμηθεί σύμφωνα με το πρώτο μέρος.
Όταν είναι ενεργοποιημένο το ADR, η χωρητικότητα πολλαπλών πύλων δεν αλλάζει γραμμικά.
Σύμφωνα με τα πραγματικά αποτελέσματα μετρήσεων που δημοσιεύθηκαν από τον Smetech, όταν υιοθετηθεί το ADR, τη χωρητικότητα πολλαπλών πύλων> η χωρητικότητα της ενιαίας πύλης * Ν.^2.
Μικρή συμβουλή: Εκτός από την αύξηση της χωρητικότητας της πύλης, Η ενεργοποίηση της ADR βοηθά επίσης στη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας, επειδή η τεχνολογία ADR μπορεί να ρυθμίσει αυτόματα την ισχύ μετάδοσης δεδομένων σύμφωνα με την ποιότητα του σήματος LoRa. Όλα τα προϊόντα της σειράς RAK7249/RAK7258 υποστηρίζουν τη λειτουργία ADR. Με τον κόμβο RAK, μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά το ρεύμα εκπομπών του τερματικού LoRa. Για λεπτομέρειες, you can also refer to the article “LoRa Terminal Low Power Development Strategy”.
Η ενεργοποίηση της ADR μπορεί να επεκτείνει τη συνολική χωρητικότητα των υφιστάμενων πύλων όσο το δυνατόν περισσότερο με βάση τον ίδιο αριθμό πύλων.
Η ανάπτυξη συχνότητας επιτρέπει στους κόμβους να συνδεθούν στην πλησιέστερη πύλη, μεγιστοποίηση της επίδρασης ADR του δικτύου. Η βελτίωση του εφέ ADR είναι η βελτιστοποίηση της ταχύτητας του κόμβου. Η αύξηση του ποσοστού σημαίνει μείωση του ΤΟΑ, που με τη σειρά του σημαίνει αύξηση της χωρητικότητας και μείωση της κατανάλωσης ενέργειας.
Ως εκ τούτου, όταν χρησιμοποιείτε πολλαπλές πύλες, συνιστάται η χρήση της ίδιας ανάπτυξης συχνοτήτων, που μπορούν να φιλοξενήσουν περισσότερους κόμβους από τη διαφορετική ανάπτυξη συχνότητας. Μόνο όταν η ίδια ανάπτυξη συχνότητας δεν μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις χωρητικότητας, θεωρείται η προσθήκη πύλων μεταξύ συχνοτήτων.
Μπορεί να φανεί ότι για τον ίδιο αριθμό πύλης LoRaWAN, εάν θέλετε να φιλοξενήσετε μεγαλύτερο αριθμό κόμβων, πρέπει να ξεκινήσετε να βελτιώνεστε από τις ακόλουθες πτυχές: επιλέξτε το κατάλληλο μήκος των δεδομένων που θα σταλούν, επιλέξτε την πύλη με λειτουργία LBT και χρησιμοποιήστε περισσότερο Βέλτιστο αλγόριθμο, ενεργοποίηση ADR, επιλέξτε ανάπτυξη συχνότητας.
Τα παραπάνω είναι πώς να υπολογίσετε τη χωρητικότητα πύλης της πύλης LoRaWAN, που περιλαμβάνει τον υπολογισμό του αριθμού των κόμβων που μπορούν να φιλοξενηθούν από μία μόνο πύλη και πολλαπλές πύλες.
Τα έξυπνα κτίρια μεταμορφώνουν τη ζωή και την εργασία μας, προσφέροντας πρωτοφανή επίπεδα άνεσης, αποδοτικότητα, και…
Το IoT έχει γίνει μια μεταμορφωτική δύναμη στον διασυνδεδεμένο κόσμο μας. It’s like the magical key…
Imagine a world without light...scary, σωστά? We’d all be stumbling around in the dark like…
Μπείτε στον συναρπαστικό κόσμο του έξυπνου αυτοματισμού γραφείου, where technology takes center stage and…
Τα δάση μπορεί να είναι δύσκολο να τα παρακολουθείς. They’re big, and the tangle of…
Το στρες στο νερό που προκαλείται από την έντονη ζέστη μπορεί να είναι επιζήμιο για την ανάπτυξη των φυτών, especially for small…
