Πλήρης κατανόηση των LoRa και LoRaWAN

Το LoRa είναι μια ασύρματη τεχνολογία ραδιοσυχνοτήτων μεγάλης εμβέλειας. Προκαλώντας, Δίκτυα ευρείας περιοχής χαμηλής ισχύος (LPWANS) για μετάδοση δεδομένων σε μεγαλύτερο εύρος έως και 10 χλμ. Το LoRaWAN είναι ένα πρωτόκολλο LPWAN συχνότητας με άδεια και χωρίς άδεια χρήσης μέσω του οποίου το IoT που προκαλείται από την τεχνολογία Lora (Το διαδίκτυο των πραγμάτων) επιτυγχάνεται συνδεσιμότητα.

Εισαγωγή

Μπορεί να σκεφτείς, η παγκοσμιοποίηση του κόσμου δεν επιβραδύνεται σύντομα. Μάντεψε ξανά. Η διαδικασία δεν είναι τόσο απρόσκοπτη όσο θα νόμιζε κανείς. Η παγκοσμιοποίηση είναι απλά, απομόνωση. Και για να συμβεί αυτό, πρέπει να επιτευχθεί η βέλτιστη επικοινωνία μεταξύ τεχνολογικών φυσικών συσκευών, Αισθητήρες, ηλεκτρονικές συσκευές και λογισμικό σε όλο τον κόσμο μέσω σωστών καναλιών μετάδοσης, σε μια διαδικασία γνωστή ως Συνδεσιμότητα στο Διαδίκτυο των πραγμάτων. Ο αυξανόμενος αριθμός και η βελτιωμένη τεχνική ικανότητα των τεχνολογικών συσκευών χωρίς την ίδια πρόοδο στα μέσα ή τις τεχνικές επικοινωνίας τους οδήγησε στην παγκοσμιοποίηση και IoTs δίλημμα συνδεσιμότητας μεγάλοοRένα και LORAWAN σχεδιάστηκαν για να λύσουν.

Τι είναι το LοRένα?

Το LoRa είναι μια τεχνολογία που παρέχει ένα περιβάλλον LPWAN του LoRaWAN μέσω του οποίου συσκευές χαμηλής κατανάλωσης μπορούν να μεταδίδουν δεδομένα με ραδιοφωνικές συχνότητες διαμορφωμένες με εξαπλωμένο φάσμα Chirp χωρίς άδεια και αδειοδοτημένες συχνότητες σε πολύ μεγάλη εμβέλεια δεκάδων χιλιομέτρων. Η λέξη LoRa είναι ένα αρκτικόλεξο που επινοήθηκε από τα δύο πρώτα γράμματα των λέξεων Τοng Πήγαινε έξωge. Η τεχνολογία Lora λειτουργεί ως διαμόρφωση για δίκτυα ευρείας περιοχής χαμηλής ισχύος (LPWANS) και επηρεάζει τη μετάδοση και την επικοινωνία αυτών των τύπων δικτύου με τον ακόλουθο αριθμό τρόπων:

• Η LoRa τυποποιεί δίκτυα ευρείας περιοχής (ΘΕΛΕΙ) αυξάνοντας το εύρος επικοινωνίας τους έως και μερικά χιλιόμετρα. Το κάνει και ταυτόχρονα μειώνει την ενέργεια που απαιτείται για τη μετάδοση. Το LoRa και το LoRaWAN μπορούν να το επιτύχουν αυτό μειώνοντας τον αριθμό των εύρους ζώνης που χρησιμοποιούνται στη μετάδοση.
• The Chip spread spectrum modulation of LoRa technology’s frequencies, αυξάνει την αποτελεσματικότητα της μετάδοσης δεδομένων μειώνοντας σχεδόν τις πιθανότητες παρεμβολών 0%.

Η τεχνολογία Lora αποτελείται από δύο κύρια μέρη που λειτουργούν μαζί ως ενιαία μονάδα.

• Η τεχνολογία LoRa ή φυσικό στρώμα: The LoRa physical layer is the hardware layer that defines the link ––in form of a LoRa chip that gives the data’s electrical speciation–– through which the communication of devices can take place in an IoT connection.
• Το πρωτόκολλο, also known as the communication layer––that is built upon the LoRa physical layer––that governs the security, ακεραιότητα και άλλους συναφείς παράγοντες των δεδομένων που μεταδίδονται και επίσης παρακολουθεί τη διαδικασία επικοινωνίας που προκαλείται από την τεχνολογία LoRa σε ένα έργο IoT.

Τα παραπάνω LoRa vs LoRaWAN’Η εξήγηση μας κάνει να δούμε ότι ο συνδυασμός του LoRa + Το LoRaWAN καθιστά ολόκληρο το Δίκτυο επικοινωνίας LoRa ένα δίκτυο ευρείας περιοχής χαμηλής ισχύος (LPWAN).

Πώς ακριβώς λειτουργεί το LoRaWAN ως LPWAN? Ίσως αναρωτηθείτε.

μεγάλοΒασικές αρχές δικτύου oRaWAN

Η τεχνολογία LoRa χρησιμοποιεί πολλά δίκτυα ευρείας περιοχής χαμηλής ισχύος αλλά, Το LoRaWAN χρησιμοποιείται περισσότερο από άλλα.

Το δίκτυο LoRaWAN είναι υπεύθυνο για το πρωτόκολλο επικοινωνίας του συστήματος LoRa που περιλαμβάνει, διασφάλιση της ασφάλειας και της ακεραιότητας των δεδομένων που κοινοποιούνται μέσω της τεχνολογίας LoRa. LoRa και LoRaWAN είναι θυγατρικές της LoRa Alliance. Με τη βοήθεια της τεχνολογίας LoRa, Το LoRaWAN βοηθά στη μετάδοση των δεδομένων σας σε μέση απόσταση 9χλμ. Το LoRaWAN έχει μια αρχιτεκτονική δικτύου μιας δομής τοπολογικής σύνδεσης αστέρι. Διαμορφώθηκε για να επιτρέπει τη βέλτιστη μετάδοση δεδομένων σε επικοινωνίες μεταξύ του διακομιστή δικτύου και των αισθητηριακών κόμβων LoRa.

Στο δίκτυο LoRaWAN τα δεδομένα μεταφέρονται μέσω ραδιοσυχνοτήτων, θα μπορούσαν είτε να είναι ζώνες συχνοτήτων χωρίς άδεια που αφορούν συγκεκριμένες περιοχές, όπως π.χ; 915 MHz και 868 MHz για τη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη αντίστοιχα. Ή, τα δεδομένα θα μπορούσαν να μεταδοθούν μέσω αδειοδοτημένων ζωνών συχνοτήτων.

Μπορεί να σκεφτείς και φυσικά, it’s reasonable to presume a whole lot of energy and power is used up in achieving such a feat.

Μάντεψε?

You’re wrong. Η κατανάλωση ενέργειας είναι σημαντικά χαμηλότερη σε σύγκριση με άλλα δίκτυα επικοινωνίας χαμηλότερης εμβέλειας.

Πώς επιτεύχθηκε αυτό? Ίσως αναρωτηθείτε.

Ένας συγκεκριμένος επιστημονικός νόμος συμπέρανε ότι η εμβέλεια οποιουδήποτε δικτύου ευρείας περιοχής μπορεί να ενισχυθεί μόνο είτε αυξάνοντας την κατανάλωση ενέργειας είτε μειώνοντας το εύρος ζώνης.

Με άλλα λόγια, Το Δίκτυο LoRaWAN επιτρέπει στις ηλεκτρονικές συσκευές χαμηλής κατανάλωσης να επικοινωνούν μέσω ασύρματης σύνδεσης μεγάλης εμβέλειας με Εφαρμογές με πρόσβαση στο Διαδίκτυο.

μεγάλοoRaWAN Τεχνολογική Στοίβα

LoRaWAN technological stack is a LoRaWAN technological server that is equipped with features that can be easily integrated into the LoRaWAN Network and used to manage the network’s gateways, χρήστες, συσκευές και εφαρμογές. Ωστόσο, τα ειδικά χαρακτηριστικά της τεχνολογικής στοίβας LoRaWAN είναι συνήθως συγκεκριμένα για τη μάρκα, μια τυπική τεχνολογική στοίβα LoRaWAN θα πρέπει να είναι συμβατή με το A, σι, C τρόποι λειτουργίας, όλες οι τοπικές παράμετροι και επίσης όλες οι εκδόσεις του LoRaWAN.

Μερικά άλλα χαρακτηριστικά κοινά σε όλες τις τεχνολογικές στοίβες LoRaWAN περιλαμβάνουν:

• Διασφάλιση ασφάλειας; Οι τεχνολογικές στοίβες LoRaWAN προσφέρουν και διαχειρίζεται την ασφάλεια του δικτύου LoRaWAN με ασφάλεια κρυπτογράφησης τελευταίας τεχνολογίας και διασφαλίζοντας την επιβεβαίωση ταυτότητας προτού παραχωρηθεί σε οποιονδήποτε χρήστη μια περίοδος σύνδεσης στο δίκτυο LoRaWAN.
• Ο σχεδιασμός στοίβων LoRaWAN τους επιτρέπει να χρησιμεύουν ως τυπική ενσωμάτωση σε λύσεις πρωτοκόλλου LoRaWAN.
• Οι στοίβες LoRaWAN μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διαμόρφωση και τη βελτιστοποίηση των πυλών δικτύου LoRaWAN για τη βελτίωση της απόδοσης, μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και ως εκ τούτου, κόστος.

Μερικά παραδείγματα επωνυμιών στοίβων LoRaWAN περιλαμβάνουν το The Things Network Stack V3, Στοίβες δικτύου Semtech LoRaWAN κ.λπ.

Στοιχεία δικτύου LoRaWAN: Μια εισαγωγή

Το LoRaWAN σάς δίνει τη δυνατότητα να έχετε σταθερή σύνδεση στο Διαδίκτυο με συσκευές χαμηλής κατανάλωσης

Το Δίκτυο LoRaWAN λειτουργεί μέσω της συλλογικής λειτουργίας διαφορετικών στοιχείων. Μερικά από τα οποία περιλαμβάνουν:

• Η συχνότητα με την οποία γίνεται η επικοινωνία. Οι συχνότητες μπορούν είτε να είναι αδειοδοτημένες είτε χωρίς άδεια.
• Τερματισμός κόμβων ή συσκευών: Ο τελικός κόμβος είναι μια συσκευή ή οποιοδήποτε αντικείμενο που είναι εξοπλισμένο με πομπό συχνότητας και άλλα χαρακτηριστικά που το καθιστούν ικανό για επικοινωνία χαμηλής ισχύος με πύλη LoRaWAN.
• πύλη: κεραίες λήψης και μετάδοσης σήματος.
• Το Network Serve ελέγχει το λογισμικό που επιβλέπει τη σωστή δρομολόγηση όλων των δεδομένων που κοινοποιούνται.
• Λογισμικό εφαρμογής που εκτελείται στο διακομιστή δικτύου.

Συσκευές ΤΕΛΟΣ που βασίζονται σε LoRa

Συσκευές END που βασίζονται σε LoRa, ονομάζονται επίσης κόμβοι LoRa End. Ένας κόμβος LoRa End είναι μια συσκευή που συνήθως τροφοδοτείται από μπαταρία και είναι εξοπλισμένη με εξαρτήματα που την παρέχουν, χαρακτηριστικά, επιτρέποντάς του να επικοινωνεί με μια πύλη LoRa σε ένα δίκτυο επικοινωνίας LoRaWAN.

Οι τελικές συσκευές που βασίζονται σε LoRa είναι εξοπλισμένες με πλακέτα κυκλώματος κόμβου LoRa, μονάδα ραδιοφώνου και τυπωμένες κεραίες για ασύρματη επικοινωνία σήματος με την πύλη LoRa.

Οι κόμβοι LoRa είναι επίσης εξοπλισμένοι με μικροεπεξεργαστές αισθητήρων για ανίχνευση και επεξεργασία σημάτων και συγκεκριμένες αλλαγές και ενέργειες.

Ορισμένες End Devices που βασίζονται σε LoRa είναι εξοπλισμένες με αισθητήρες που μπορούν;

• Ανίχνευση θερμοκρασίας,
• Μπορεί να ανιχνεύσει και να καταγράψει κίνηση
• Μπορεί να εντοπίσει πτώση

Σημείωση: Στο δίκτυο LoRaWAN, Δύο End συσκευές που βασίζονται σε LoRa δεν μπορώ επικοινωνούν απευθείας χωρίς τη χρήση πύλης LoRa.

LoRa Gateways

ΕΝΑ Πύλη LoRa είναι μια ηλεκτρική συσκευή στη σύνδεση δικτύου επικοινωνίας LoRa και LoRaWAN που μπορεί να δεχτεί τα σήματα που μεταδίδονται από τις συσκευές τερματικού κόμβου, επεξεργαστείτε το σήμα και στη συνέχεια δρομολογήστε τα στην κατάλληλη εφαρμογή LoRa. Μια τυπική σύνδεση δικτύου LoRaWAN συνήθως περιλαμβάνει περισσότερες από μία πύλες.

Τα LoRa Gateways είναι εξοπλισμένα με τα παρακάτω χαρακτηριστικά και εξαρτήματα που αναφέρονται παρακάτω;

• Ένας μικροεπεξεργαστής που χρησιμοποιείται στην επεξεργασία δεδομένων.
• Μια πλακέτα κυκλώματος με μια μονάδα ραδιοφώνου, χρησιμοποιείται για την επικοινωνία ραδιοσυχνοτήτων.
• Θύρα Ethernet και καλώδιο που επιτρέπει στις πύλες πρόσβαση στο διαδίκτυο.

Οι πύλες LoRa έχουν σχεδιαστεί για να ακούν ταυτόχρονα πολλές ραδιοσυχνότητες.

Υπάρχουν διάφορες μάρκες LoRa Gateways διαθέσιμες και καθεμία από τις οποίες έχει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά εκτός από αυτά τα γενικά χαρακτηριστικά.

Διακομιστής δικτύου LoRa

• Διακομιστής δικτύου LoRa επιβλέπει και διαχειρίζεται ολόκληρη τη διαδικασία επικοινωνίας. Είναι συνήθως πλατφόρμες που βασίζονται σε cloud του δικτύου LoRaWAN και μέσω του λογισμικού εφαρμογής που είναι εγκατεστημένο στο σύστημα cloud είναι κυρίως υπεύθυνοι για:
• Διασφάλιση της ασφάλειας της σύνδεσης LoRaWAN διασφαλίζοντας ότι ο διακομιστής εφαρμογών επικυρώνει σωστά την αυθεντικότητα της ταυτότητας κάθε συσκευής χρήστη πριν από την παραχώρηση διακομιστή και επίσης αποτρέποντας παρεμβολές.
• Επίβλεψη και διασφάλιση της σωστής αμφίδρομης δρομολόγησης των δεδομένων. Αυτό είναι, είτε από τους κόμβους END στις συγκεκριμένες εφαρμογές LoRa με το UPLINK είτε επικοινωνία δεδομένων από τις εφαρμογές LoRa στους κόμβους End.
• Βελτιστοποίηση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας των τελικών συσκευών που βασίζονται σε LoRa για τη διατήρηση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας τους και επίσης για τη διατήρηση της ακεραιότητας και της αποτελεσματικότητας ολόκληρου του δικτύου επικοινωνίας LoRa και LoRaWAN.

Ένας διακομιστής δικτύου LoRa πρέπει να είναι συμβατός με όλες τις διαθέσιμες εκδόσεις του LoRaWAN.

Διακομιστής εφαρμογών LoRa

Η κύρια λειτουργία του διακομιστή εφαρμογών LoRa είναι η αποκωδικοποίηση και η επεξεργασία των δεδομένων που μεταδίδονται από τους τερματικούς κόμβους LoRa στις εφαρμογές LoRa και η κωδικοποίηση δεδομένων που αποστέλλονται από τις εφαρμογές LoRa στους κόμβους End.. Οι περισσότερες επωνυμίες διακομιστών εφαρμογών LoRa σάς επιτρέπουν την ευελιξία να συνδέετε εύκολα το σύστημα cloud διαχείρισης προσωπικών δεδομένων με το δίκτυο Lora.

Στοιχεία δικτύου LoRaWAN: Θέση σε λειτουργία συσκευής

Για να εκχωρηθεί σε μια συσκευή μια συνεδρία στο δίκτυο επικοινωνίας LoRaWAN, η ταυτότητα πρέπει να επιβεβαιωθεί μέσω μιας διαδικασίας σύνδεσης που περιλαμβάνει μια διαδικασία ενεργοποίησης κατά την οποία ορισμένα κλειδιά και κωδικοί θα δημιουργηθούν και θα μοιραστούν με τη συσκευή για την ανάθεση σε μια συσκευή κόμβου LoRa End.

Στοιχεία δικτύου LoRaWAN: Ασφάλεια

Το LoRaWAN διαθέτει πολύ τυπικό σύστημα κρυπτογράφησης και ασφάλειας. Το σύστημα ασφαλείας LoRa χωρίζεται σε δύο μεγάλα διαφορετικά αλλά διασυνδεδεμένα επίπεδα.

Ονομάζονται ασφάλεια δικτύου και εφαρμογών. Το επίπεδο κρυπτογράφησης δικτύου αναθέτει την ταυτότητα και την ακεραιότητα του τερματικού κόμβου LoRa.

Η ασφάλεια εφαρμογής διασφαλίζει ότι ο κάτοχος του cloud δικτύου που χρησιμοποιείτε δεν έχει πρόσβαση στα δεδομένα σας, ως τελικός χρήστης.

Το δίκτυο LoRaWAN είναι επίσης ενσωματωμένο με άλλα δύο διακριτικά επίπεδα προηγμένων κωδικών κρυπτογράφησης. Αυτοί είναι:

• Ένας μοναδικός αλγόριθμος 128-bit Κλειδί συνεδρίας δικτύου που είναι κοινόχρηστο και αναγνωρίζεται από τους τερματικούς κόμβους LoRa και τον διακομιστή δικτύου.
• Ένας μοναδικός αλγόριθμος 128-bit Application Session Key που αναγνωρίζεται και μοιράζεται στο μοχλό εφαρμογής σε μια σύνδεση τελικού.

Το πρωτόκολλο επικοινωνίας LoRaWAN κρυπτογραφεί τα δεδομένα που μεταδίδονται στο Δίκτυο LoRaWAN. Δεδομένου ότι τα δεδομένα μεταδίδονται μέσω κανονικής ραδιοσυχνότητας, πρέπει να κρυπτογραφηθούν μέσω διαφορετικού μηχανισμού ή πρωτοκόλλου. Όλα τα δεδομένα στο δίκτυο LoRaWAN συνήθως κρυπτογραφούνται δύο φορές.

Σε ένα τυπικό δίκτυο επικοινωνίας LoRaWAN, η ροή δεδομένων κρυπτογράφησης περιλαμβάνει:

• Οι κόμβοι Τέλος κρυπτογραφούν πρώτα τα δεδομένα που έχουν συγκεντρώσει μέσω των αισθητήρων τους.
• Τα κρυπτογραφημένα με κόμβους δεδομένα κωδικοποιούνται στη συνέχεια με ένα δεύτερο επίπεδο κρυπτογράφησης από το πρωτόκολλο LoRaWAN.
• Στη συνέχεια, τα κρυπτογραφημένα δεδομένα κόμβου και LoRaWAN αποστέλλονται στην πύλη LoRa η οποία μεταδίδει τα δεδομένα με τη σειρά τους μέσω του διαδικτύου στις εφαρμογές LoRa.
• Ο διακομιστής δικτύου που διαχειρίζεται αυτήν τη μετάδοση και επίσης μοιράζεται τα κλειδιά συνεδρίας δικτύου με τις τελικές συσκευές, στη συνέχεια αποκωδικοποιεί την κρυπτογράφηση κόμβου με τα κλειδιά περιόδου σύνδεσης δικτύου που διαθέτει και μεταδίδει τα δεδομένα στον διακομιστή εφαρμογής.
• Η κρυπτογράφηση κόμβου που απομένει στα δεδομένα στη συνέχεια αποκωδικοποιείται από τον διακομιστή εφαρμογής με το κλειδί συνεδρίας εφαρμογής.

Η Διαδικασία Συμμετοχής LoRa

Η ενεργοποίηση μιας νέας συσκευής που ενώνεται στο δίκτυο επικοινωνίας LoRa θα μπορούσε να ολοκληρωθεί με οποιαδήποτε από τις δύο παρακάτω διαδικασίες:

• Ενεργοποίηση από Personalizaton (ABP)
• Ενεργοποίηση Over-The-Air (ΟΤΑΑ)

Στο τέλος της διαδικασίας ενεργοποίησης, both the Network session key and the Application session key would’ve been shared with the new device, που τώρα θα αναφέρεται ως συσκευή τερματικού κόμβου.

Ενεργοποίηση Με εξατομίκευση (ABP)

Η μέθοδος ABP σύνδεσης στο δίκτυο LoRa περιλαμβάνει την προσθήκη μιας νέας συσκευής χωρίς να υπάρχουν συγκεκριμένα κλειδιά περιόδου λειτουργίας, όπως το AppEUI, DevEUI, και τα λοιπά. μοιράστηκε μαζί του. αντι αυτου, τα κλειδιά συνεδρίας συμπεριλαμβανομένων, FNwk_SIntKey και περίπου άλλα τρία, θα αποθηκευτεί απευθείας στη συσκευή End. Μια συσκευή μπορεί να ενεργοποιηθεί μόνο μέσω της διαδικασίας ABP εάν έχει ήδη τις απαιτούμενες πληροφορίες συμμετοχής στο δίκτυο LoRa, στην εκκίνηση.

Ενεργοποίηση Over-The-Air (ΟΤΑΑ)

Η διαδικασία ενεργοποίησης over-the-air περιλαμβάνει την άμεση επικοινωνία μεταξύ μιας Τελικής Συσκευής με τον διακομιστή δικτύου. Αυτή η διαδικασία ενεργοποίησης επιλέγεται μόνο όταν γίνει επαναφορά της Τελικής συσκευής.

Η διαδικασία ΟΤΑΑ περιλαμβάνει:

• Η νέα συσκευή στέλνει ένα συγκεκριμένο μήνυμα ζητώντας στο δίκτυο LoRaWAN στον διακομιστή δικτύου LoRa.
• Ο διακομιστής δικτύου λαμβάνει το μήνυμα και το ερμηνεύει ως μη έγκυρο ή έγκυρο. Εάν ισχύει, δημιουργείται ένα κλειδί ελέγχου ταυτότητας ή συνεδρίας

Τάξεις συσκευών LoRa

Το πολυάριθμο φάσμα πεδίων στα οποία μπορεί να εφαρμοστεί το LoRa οδήγησε στην κατηγοριοποίηση διαφόρων συσκευών LoRaWAN σε διαφορετικές κατηγορίες.

Οι τρεις κατηγορίες συσκευών LoRa είναι κατηγορίας Α, Β και Γ.

Συσκευές LoRa CLASS A

Οι τελικές συσκευές που ταξινομούνται ως κατηγορία Α είναι αποκλειστικά υπεύθυνες για την έναρξη της επικοινωνίας σε ένα δίκτυο LoRaWAN. Ο διακομιστής δικτύου δεν είναι ικανός να ξεκινήσει επικοινωνία σε επικοινωνία Κλάσης Α. Η συσκευή τερματισμού κλάσης Α ξεκινά την επικοινωνία στέλνοντας δεδομένα μέσω μιας συγκεκριμένης ζώνης ραδιοσυχνοτήτων στις εφαρμογές LoRa. Στη συνέχεια, θα ακούσει και θα περιμένει τα δεδομένα που λαμβάνονται στη συγκεκριμένη συχνότητα. Εάν η πύλη LoRa δεν μπορεί να λάβει τις πληροφορίες. Στη συνέχεια, η συσκευή End node θα ακούσει μια άλλη συχνότητα με την οποία οι πύλες LoRa και οι διακομιστές δικτύου είναι πιο εξοικειωμένοι. Για να ελέγξετε εάν τα δεδομένα έγιναν δεκτά σε αυτήν τη συχνότητα αντί για εκείνη με την οποία κοινοποιήθηκαν.

• Όλες οι τελικές συσκευές LoRaWAN πρέπει να μπορούν να υποστηρίζουν κλάση Α.
• Οι συσκευές LoRa κατηγορίας Α είναι αμφίδρομες, με κάθε μετάδοση δεδομένων ανοδικής ζεύξης από τις συσκευές τελικής στην εφαρμογή LoRa να συνοδεύεται από δύο σύντομη μετάδοση δεδομένων κατερχόμενης ζεύξης από την εφαρμογή στους τερματικούς κόμβους.
• Ο τύπος πρωτοκόλλου ALOHA παρατηρείται σε συσκευές LoRa κατηγορίας A
• Οι συσκευές κατηγορίας Α είναι πολύ αποδοτικές επειδή ο ρυθμός κατανάλωσης ενέργειας θα μπορούσε να βελτιστοποιηθεί και έτσι, μπορεί να λειτουργήσει στο χαμηλότερο επίπεδο ισχύος από όλες τις κατηγορίες.

Συσκευές LoRa κατηγορίας Β

Οι συσκευές LoRa κατηγορίας Β τροφοδοτούνται με μπαταρία και όμως, παρόμοια σε λειτουργία με την κατηγορία Α, χρησιμοποιεί περισσότερη ισχύ σε σύγκριση με την κατηγορία Α. Επειδή, η συσκευή τερματισμού δεν τίθεται αυτόματα σε αδρανοποίηση όταν δεν αναζητά συνδεδεμένα σήματα. Υπάρχουν παράθυρα σύνδεσης που ανοίγουν κατά διαστήματα για επικοινωνία δεδομένων μεταξύ των πυλών LoRa και της συσκευής End σε συγκεκριμένο περιοδικό συγχρονισμό μεταξύ τους.

Συσκευές LoRa Κατηγορίας Γ

Οι συσκευές LoRa κατηγορίας C έχουν τη μεγαλύτερη κατανάλωση ενέργειας από όλες τις κατηγορίες συσκευών LoRa End. Οι τελικές συσκευές στέλνουν πάντα ενεργά σήματα μέσω ραδιοσυχνοτήτων στις πύλες LoRa και ταυτόχρονα ακούν συχνότητες. Οι συσκευές LoRa κατηγορίας C είναι κόμβοι τερματισμού που σας παρέχουν την ευελιξία και την ευκολία να μπορείτε να στέλνετε δεδομένα ανά πάσα στιγμή.. Οι συσκευές κατηγορίας C τροφοδοτούνται επίσης με μπαταρία.

Ο διακομιστής ταυτότητας

Ο διακομιστής ταυτότητας εξακριβώνει την ταυτότητα των χρηστών που εντάσσονται στο δίκτυο LoRa. Σε ένα δίκτυο LoRaWAN, ο διακομιστής ταυτότητας καταχωρεί συσκευές, πύλες, χρήστες και εφαρμογές. Κατά μια έννοια, το Identity είναι η ραχοκοκαλιά του δικτύου LoRaWAN καθώς του επιτρέπει να λειτουργεί σε πολλές συσκευές και σε διαφορετικές τοποθεσίες στον κόσμο.

Διαμόρφωση

Το LoRa είναι ένα έργο διαμόρφωσης διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας του φάσματος εξάπλωσης που προέρχεται από το Chirp Spread Spectrum. The Chirp spread spectrum modulates the frequency of the LoRaWAN communication network by exchanging the transmission’s data rate within a specific bandwidth for sensitivity. This optimizes the network’s efficiency and also simultaneously expands the LoRa network’s communication range while still maintaining a specific bandwidth.

φάσυχνότητα

Το Δίκτυο LoRaWAN μεταδίδει επικοινωνίες μέσω ζώνες ασύρματων συχνοτήτων ραδιοφώνου που μπορούν είτε να έχουν άδεια είτε χωρίς άδεια. Οι ραδιοσυχνότητες χωρίς άδεια είναι δωρεάν αλλά, είναι πιο επιρρεπείς σε παρεμβολές σε σύγκριση με τις αδειοδοτημένες συχνότητες.

Το μυστικό για την αποτελεσματικότητα της επικοινωνίας LoRa και LoRaWAN είναι ο ιδιοφυής σχεδιασμός του δικτύου επικοινωνίας LoRaWAN που χρησιμοποιεί το φάσμα Chip Spread για να διαμορφώσει τις Συχνότητες καθώς τα δεδομένα μεταδίδονται μέσω μιας συγκεκριμένης συχνότητας.. Με τέτοιο τρόπο που, ακόμη και επικοινωνίες LoRa μέσω ραδιοσυχνοτήτων χωρίς άδεια, ως ελάχιστες έως καθόλου πιθανές παρεμβολές. Ταυτόχρονα καθιστά τη σύνδεση φθηνότερη αλλά πιο αποτελεσματική και επιτρέπει τη μετάδοση των δεδομένων σε μεγάλες αποστάσεις.

Σε δίκτυα επικοινωνίας LoRa και LoRaWAN, οι συγκεκριμένες συχνότητες μπορούν να διαμορφωθούν μέσω ραδιοφώνων LoRa και ρολογιών LoRa ειδικά για πολλές διαφορετικές εφαρμογές LoRa.

Μερικά παραδείγματα ραδιοσυχνοτήτων χωρίς άδεια MHz.

Ασία: 169MHz, 433MHz

Βόρεια Αμερική: 915 MHz

Ρυθμιστικά ζητήματα για το LoRa με χρήση συχνότητας χωρίς άδεια

Καθώς το LoRa και το LoRaWAN μεταδίδουν επικοινωνία δεδομένων σε ζώνες ραδιοσυχνοτήτων. Το Δίκτυο LoRa χρησιμοποιεί κυρίως συχνότητες χωρίς άδεια, αυτό είναι, those frequencies you don’t have to obtain a government license to broadcast signals through. Οι συχνότητες χωρίς άδεια είναι συγκεκριμένες για κάθε γεωγραφική περιοχή και τοποθεσία. Για λόγους ασφάλειας και αποτελεσματικότητας. Η κυβέρνηση κάθε περιοχής συνοφρυώνεται πολύ όταν μεταδίδει μέσω της ζώνης συχνοτήτων που δεν προσδιορίζεται στην τοποθεσία σας. Ως εκ τούτου, όταν χρησιμοποιείτε το δίκτυο LoRa, τα ραδιόφωνα και τα ρολόγια LoRa σας πρέπει να ρυθμιστούν στις ζώνες συχνοτήτων που είναι συγκεκριμένες για την τοποθεσία σας.

Υπολογισμός εύρους ζώνης LoRaWAN

Byte δεδομένων στην ψηφιακή τους μορφή μεταδίδονται στο δίκτυο LoRaWAN.

Το δίκτυο LoRaWAN Ο ρυθμός μετάδοσης δεδομένων έχει ένα όριο περίπου 100 byte, μόνο τόσο πολύ φορτίο δεδομένων μπορεί να μεταδοθεί αποτελεσματικά κάθε φορά μεταξύ μιας συσκευής μεμονωμένων κόμβων End και της πύλης. Αν και το δίκτυο LoRaWAN συχνά περιλαμβάνει ταυτόχρονη επικοινωνία μεταξύ συσκευών πολλαπλών τερματικών κόμβων και μίας πύλης.

Προσαρμοστικός ρυθμός δεδομένων

Ο ρυθμός δεδομένων του δικτύου επικοινωνίας LoRaWAN είναι προσαρμοστικός με την έννοια του δυναμισμού του στην ανταλλαγή του ρυθμού των δεδομένων για μεγαλύτερη ευαισθησία και επίσης η επιλογή δικτύου μόνο συγκεκριμένων δεδομένων, οδηγεί σε μειωμένο ρυθμό δεδομένων εντός της επικοινωνίας LoRaWAN. Η διαμορφωμένη συχνότητα LoRaWAN του φάσματος εξάπλωσης εμποδίζει τους διαφορετικούς ρυθμούς δεδομένων να παρεμβαίνουν μεταξύ τους. Εκ τούτου, βελτιστοποιώντας την αποδοτικότητα των πύλων και του συνολικού δικτύου.

Σειρά LoRa

Η τεχνολογία LoRa βασίζεται στη μείωση της συγκέντρωσης εύρους ζώνης για αύξηση της εμβέλειας και μείωση της κατανάλωσης ενέργειας για τη μετάδοση δεδομένων μικρού μεγέθους σε μεγάλες αποστάσεις.

Το LoRa-Range μπορεί επίσης να επηρεαστεί από τη φυσική τοποθεσία. Το εύρος μιας συγκεκριμένης έκδοσης LoRaWAN θα είναι μικρότερο σε μια αστικοποιημένη κοινότητα γεμάτη με ομάδες κτιρίων, σε σύγκριση με μια αγροτική κοινότητα που έχει όλο και περισσότερο απομακρυσμένα κτίρια και ως εκ τούτου, λιγότερες πιθανότητες απόφραξης συχνότητας μετάδοσης.

Είναι το LoRaWAN καλύτερο από τους ανταγωνιστές του?

Τα δίκτυα επικοινωνίας LoRa και LoRaWAN είναι απλά καλύτερα από άλλα.

LoRaWAN, εκτός από το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο ασύρματο δίκτυο ευρείας περιοχής χαμηλής ισχύος, άλλες επιλογές συνδεσιμότητας LPWAN όπως το NB-IoT δεν είναι τόσο οικονομικές όσο το LoRaWAN. Το εύρος ζώνης του δικτύου επικοινωνίας LoRaWAN είναι σχετικά χαμηλότερο από άλλα LPWAN και αυτό του παρέχει μεγαλύτερη κάλυψη και μεγαλύτερη εμβέλεια σε σύγκριση με τους ανταγωνιστές του. Επίσης, Το LoRaWAN μπορεί να εφαρμοστεί σε ένα ευρύτερο φάσμα τομέων σε σύγκριση με τους ανταγωνιστές του από τη Farming, στην εφαρμογή του LoRaWAN σε έξυπνο μετρητή νερού για άρδευση σε βιομηχανίες και κανονικές οικιακές επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας. Οι αισθητήρες και η τεχνολογία LoRaWAN επεκτείνονται επίσης στην εφαρμογή έξυπνων κτιρίων όπου η τεχνολογία LoRa μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση ορισμένων ατμοσφαιρικών συνθηκών όπως; θερμοκρασία, υγρασία. LoRa technology’s application in the security and general maintenance of buildings is also rapidly garnering adoption. Ενώ, η εφαρμογή άλλων LPWAN είναι πολύ περιορισμένη στη σύγκριση.

Χαρακτηριστικά των LoRa και LoRaWAN

• Το δίκτυο LoRaWAN έχει εύρος ζώνης 125 kHz
• Η ελάχιστη μέση διάρκεια ζωής της μπαταρίας τελικών συσκευών που βασίζονται σε LoRa είναι 7 χρόνια.
• Οι πύλες έχουν ρεύμα αιχμής και ύπνου περίπου 32 mili-ampere και 1micro ampere αντίστοιχα.
• Όλα τα δεδομένα που μεταδίδονται στο δίκτυο LoRaWAN κρυπτογραφούνται δύο φορές
• Οι συσκευές μπορούν να επικοινωνούν και να μεταδίδουν δεδομένα στο δίκτυο LoRaWAN με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας σε πολύ μεγάλο εύρος περίπου 10Km.
• Στο δίκτυο LoRaWAN, τα δεδομένα μεταφέρονται μέσω ραδιοσυχνοτήτων (Οι ζώνες συχνοτήτων χωρίς άδεια χρησιμοποιούνται συχνότερα)
• Το δίκτυο LoRa αποτελείται από στοιχεία όπως οι τελικοί κόμβοι, Πύλες, Διακομιστές δικτύου, Διακομιστές ταυτότητας, Εφαρμογές και λογισμικό LoRa.
• Το δίκτυο επικοινωνίας LoRaWAN είναι πολύ οικονομικό.

Πλεονεκτήματα του LoRaWAN

• Μια πύλη LoRa μπορεί αποτελεσματικά να επικοινωνεί και να ανταλλάσσει δεδομένα με πολλαπλές συσκευές τερματικού κόμβου
• Οι παρεμβολές μειώνονται σε αμελητέες διαταραχές από τη διαμόρφωση φάσματος εξάπλωσης τσιρπ.
• Η τεχνολογία LoRaWAN είναι πολύ ασφαλής με προηγμένα επίπεδα κρυπτογράφησης.
• Οι συσκευές End που βασίζονται στο LoRa έχουν πολύ μεγάλη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
• Το δίκτυο LoRaWAN έχει μια απλή και εύκολα κατανοητή τοπολογία.
• Οι συχνότητες στις οποίες μεταφέρονται τα δεδομένα είναι αδειοδοτημένες δωρεάν, γεγονός που μειώνει σημαντικά το κόστος λειτουργίας.
• Η τεχνολογία LoRa έχει πολύ μεγάλο εύρος μετάδοσης δεδομένων, συνήθως αρκετά χιλιόμετρα.
• Η κατανάλωση ενέργειας στην επικοινωνία δεδομένων είναι πολύ χαμηλή και συντηρητική.

Μειονεκτήματα

• Ο ρυθμός δεδομένων του δικτύου επικοινωνίας LoRaWAN είναι χαμηλός.
• Τα κανάλια μετάδοσης δεδομένων χωρίς άδεια ζώνης συχνοτήτων ενδέχεται να είναι ευαίσθητα σε παρεμβολές.
• Ο σχεδιασμός του δικτύου LoRaWAN δεν υποστηρίζει τη μετάδοση μεγάλου φορτίου δεδομένων.

LoRaWAN Hιστορία

Το LoRa υπάρχει εδώ και δέκα χρόνια και έχει υιοθετηθεί από εκατό εκατομμύρια συσκευές παγκοσμίως, φέρνοντας αύξηση στη χρήση του IoT.

Σε 2009, δύο φίλοι που είχαν τον ίδιο στόχο (δημιουργία μιας τεχνολογίας μεγάλης εμβέλειας, διαμόρφωση χαμηλής ισχύος) συναντήθηκαν στη Γαλλία. Ο Nicholas Sornin και ο Olivier Seller έδωσαν το χρόνο και την αφοσίωσή τους σε αυτή την εξέλιξη παρά τις αναποδιές. This duo came in contact with François Sforza, που αργότερα έγινε σύντροφός τους.

Τον Μάιο 2012, Η Semtech αγόρασε το cycleo με πεποίθηση για τις ικανότητες του LoRa και τον Φεβρουάριο 2015, Η LoRa Alliance ιδρύθηκε και το πρωτόκολλο ονομάστηκε στη συνέχεια LoRaWAN. Ένας στόχος της Semtech είναι να απλοποιήσει και να επιταχύνει τη διαδικασία που απαιτείται για την ανάπτυξη του IoT καθιστώντας διαθέσιμες νέες υπηρεσίες και προϊόντα. Αυτό καθιστά το LoRa και το LoRaWAN την καλύτερη επιλογή για τη δημιουργία και τη διαχείριση του IoT.

LoRa και LoRaWAN σε ένα Νutshell

Το LoRa είναι μια τεχνολογία διαμόρφωσης συχνότητας που αναπτύχθηκε για ασύρματη τοπική ενδοεπικοινωνία που ανήκει στην κατηγορία της τεχνολογίας καλωδίωσης LPWAN.

LoRa, ένα ασύρματο σύστημα ραδιοσυχνοτήτων ανήκει στη Semtech. Αυτός είναι ένας πυλώνας της LoRa Alliance. Από τότε που ιδρύθηκε η LoRa Alliance 2015, ο αριθμός των ατόμων που εντάσσονται στην ομάδα αυξάνεται σταθερά.

LoRa και LoRaWAN σε ντοεπί του κειμένου

Το LoRa και το LoRaWAN λειτουργούν σε χαμηλή συχνότητα σε σύγκριση με τα κυψελωτά δίκτυα. Αυτό ονομάζεται φάσμα χωρίς άδεια. Παγκοσμίως, Πολλοί άνθρωποι χρησιμοποιούν LoRa και LoRaWAN, κυρίως των ευρωπαϊκών εταιρειών και φορέων τηλεπικοινωνιών

Για να διασφαλιστεί ότι το δίκτυο LoRaWAN καλύπτει πολλές χώρες, οι εταιρείες κινητής τηλεφωνίας αφιέρωσαν το χρόνο τους στην ανάπτυξή του. Παρόλα αυτά, το δίκτυο LoRaWAN δεν μπορεί να καλύψει ορισμένες χώρες. Αυτό οφείλεται στην κατάσταση της αγοράς και στην ιστορία της.

Το αναπτυσσόμενο οικοσύστημα LAPWAN και το LoRa, LoRaWAN

Το σύστημα LPWAN δημιουργήθηκε πριν από χρόνια. Ωστόσο, τράβηξε την προσοχή μόλις πριν από λίγα χρόνια. Αυτό οφείλεται σε:

• Με την προσθήκη κυψελοειδούς LPWAN, το ποσοστό με το οποίο οι άνθρωποι υιοθετούν το LPWAN είναι υψηλό.
• Το LPWAN σε κυτταρικό επίπεδο έχει προκαλέσει πολλές αντιδράσεις.
• Η αγορά LPWAN γνωρίζει υψηλό επίπεδο ανάπτυξης. Στην αγορά μη κινητής τηλεφωνίας, de facto αναπτύσσεται και εξελίσσεται και είναι μάλλον νέος. Έτσι, παρά το γεγονός ότι τους δόθηκε περιορισμένη περιοχή στην αγορά του IoT, Το LPWAN σημειώνει υψηλή ανάπτυξη.

Ωστόσο, ορισμένοι χειριστές προτιμούν την ανάμειξη κυψελοειδούς και μη κυτταρικού όπου μπορούν. Η Orange προτιμά το LoRaWAN και το LTE-M ως συμπλήρωμα και όχι ως ανταγωνιστές.

Η χαμηλή εμβέλεια, Ισχύς και εύρος ζώνης ως LoRaWAN Sκανονική:

Σε μια γαλλική εταιρεία που ονομάζεται Cycleo, οι μηχανικοί εργάστηκαν στην τεχνολογία κυμάτων συχνότητας που έφερε στο προσκήνιο το LoRaWAN. Μετά από κάποια περίοδο διαπραγματεύσεων, με 2012, Η SEMTECH είχε ήδη αγοράσει το Cycleo. Το LoRaWAN αναπτύχθηκε επίσημα από την LoRa Alliance και σημαίνει πρωτόκολλο επιπέδου MAC. Το πρωτόκολλο LoRaWAN χρησιμοποιείται από περισσότερους από εβδομήντα χειριστές και το LoRaWAN IoT έχει διανεμηθεί σε περισσότερες από εκατό χώρες. Το LoRaWAN χρησιμοποιεί συχνότητες χωρίς άδεια για συγκεκριμένες περιοχές.

ρεεπίδραση μεταξύ LoRa και LoRaWAN

LoRa εναντίον LoRaWAN μπορεί να εξεταστεί πρώτα από την άποψη των επιπέδων OSI, υπάρχει διαφορά μεταξύ LoRa και LoRaWAN. Ωστόσο, υπάρχουν διαφορετικά επίπεδα σε αυτό το μοντέλο. Πρώτον είναι το φυσικό επίπεδο που είναι το LoRa που επιτρέπει συνδέσεις επικοινωνίας μεγάλων αποστάσεων. Το LoRaWAN έχει να κάνει με το πρωτόκολλο επικοινωνίας και τη δομή του συστήματος. Απλά, Το LoRaWAN είναι το δίκτυο WAN.

LoRaWAN σε Δημόσιο Δίκτυο και Ιδιωτικό Δίκτυο

Το LoRaWAN δημιουργήθηκε για εφαρμογές και αισθητήρες που μπορούν να λειτουργήσουν μόνο με τη μετάδοση και τη λήψη μικρών ποσοτήτων δεδομένων περιστασιακά σε μεγάλες αποστάσεις εντός ωρών. Το δίκτυο καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από την προσβασιμότητα του χρήστη. Αυτό το δίκτυο μπορεί να είναι ιδιωτικό ή δημόσιο.

Το δημόσιο LoRaWAN:

Αυτό χρησιμοποιείται και ρυθμίζεται από τηλεφωνικούς φορείς. Το δημόσιο LoRaWAN υποστηρίζει αρκετές εφαρμογές από διάφορους οργανισμούς. Παρακάτω είναι τα βήματα για την επίτευξη αυτής της συνδεσιμότητας:

• Αγοράστε μια συνδρομή
• Εγκαταστήστε αισθητήρες στον ιστότοπο του χειριστή
• Εκκινήστε τους αισθητήρες
• Λάβετε τα δεδομένα στη θέση του χειριστή και μεταδώστε τα στο σημείο όπου μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία.

Ιδιωτικό δίκτυο LoRaWAN:

Τα ιδιωτικά δίκτυα LoRaWAN είναι χρήσιμα για μία μόνο οντότητα μετά την εγκατάσταση. Σε αυτό το δίκτυο, ένας χρήστης διαχειρίζεται τους αισθητήρες IoT και τη δομή του δικτύου του.

Μπορείτε να επιτύχετε αυτήν τη σύνδεση με τα παρακάτω βήματα που αναφέρονται παρακάτω:

• Αγοράστε τον συγκεκριμένο αριθμό πυλών που είναι ο βέλτιστος για τον τύπο σύνδεσης που έχετε επιλέξει.
• Ρυθμίστε τους αισθητήρες στην τοποθεσία
• Οργανώστε τους αισθητήρες στις πύλες.
• Δημιουργήστε μια σύνδεση πλατφόρμας πύλης-επεξεργασίας δεδομένων.
• Ενεργοποιήστε τους αισθητήρες.

σιπου φτάνουν στο Building Networks With LoRaWAN

Το LoRaWAN είναι ιδανικό για πολλές εφαρμογές αλλά όχι για ιδιωτικό δίκτυο. Οι λόγοι είναι:

Η συναίνεση διαφορετικών πύλων δίνει χώρο για παρεμβολές; όταν λειτουργεί το LoRaWAN, γυρίζει στην ίδια συχνότητα και μπορεί να έχει πρόσβαση στην κίνηση.

Η λήψη μηνυμάτων δεν είναι εξασφαλισμένη.

Χρειάζεται πολλή δουλειά αφιερωμένη στην ανάπτυξή του; επί του παρόντος, κανένας προμηθευτής δεν μπορεί να δώσει μια ολοκληρωμένη λύση για το LoRaWAN. Η δυσκολία είναι ότι πρέπει να συνεργαστείτε με πολλούς προμηθευτές για να αποκτήσετε πύλες, κόμβους και άλλα πράγματα που απαρτίζουν το σύστημα. Αυτό δημιουργεί πολλή δουλειά για τον χρήστη.

Ένας κύκλος καθηκόντων δημιουργεί έναν τεράστιο περιορισμό. Σε δημόσια δίκτυα, Η χρήση της ζώνης των 868 MHz συνοδεύεται από πολλές αποτυχίες. Η μέση χρονική διάρκεια που μπορεί να μεταδώσει μια πύλη σε μια συγκεκριμένη περίοδο δεν υπερβαίνει το ένα τοις εκατό. Εξαιτίας αυτού, το φορτίο δεδομένων LoRaWAN, αυτό είναι, η ποσότητα των δεδομένων που μπορούν να μεταδοθούν σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή είναι περιορισμένη.

Ταυτός LoRa Ασυμμαχία

Η Συμμαχία LoRa που ιδρύθηκε το 2015 είναι ένας μη κερδοσκοπικός οργανισμός που αφιερώνει τον χρόνο και τη δουλειά του για να δει τη συνέπεια του LPWAN καθώς και την παγκόσμια ευαισθητοποίηση και προώθησή του. Η αποστολή της LoRa Alliance είναι να ενθαρρύνει και να επιταχύνει τον ρυθμό με τον οποίο οι άνθρωποι υιοθετούν το δίκτυο LoRaWAN. Αυτό επιτυγχάνεται με τη διασφάλιση της συνέργειας όλων των τεχνολογιών και προϊόντων LoRaWAN, βοηθώντας το IoT να μεταφέρει ένα μεγαλύτερο μέλλον. Η LoRa Alliance έχει πάνω από πεντακόσια μέλη από διαφορετικές εταιρείες. Τα μέλη της LoRa Alliance μπορούν να συμμετέχουν σε εμπορικές εκθέσεις που γίνονται παγκοσμίως. Τα μέλη κερδίζουν επίσης από το ενεργό οικοσύστημα και τους συντελεστές που παρέχουν λύσεις, προϊόντα και υπηρεσίες για τη δημιουργία επιχειρηματικών ευκαιριών.

Ηow μπορώ να δημιουργήσω πλήρη αμφίδρομη επικοινωνία LoRa μεταξύ δύο κόμβων?

Ο στόχος του IoT είναι να βοηθήσει τις συμβατικές συσκευές ανίχνευσης να μοιράζονται δεδομένα με πολλές συσκευές και από κοινού να παρέχουν μια καλή υπηρεσία. Για παράδειγμα, Το IoT μπορεί να εφαρμοστεί σε περιβάλλον για την παρακολούθηση της ατμόσφαιρας και την παροχή πληροφοριών ή προειδοποιήσεων. Ακριβώς όπως οι ασύρματες τεχνολογίες μικρής εμβέλειας χρησιμοποιούνται σε εσωτερικούς χώρους, τεχνολογίες έχουν τεθεί σε εφαρμογή για την παροχή ενός εξωτερικού ασύρματου δικτύου μεγαλύτερης εμβέλειας όπως το LoRa. Πολλές τεχνολογίες έχουν εφαρμοστεί για να καταστεί δυνατή η μεταφορά δεδομένων από τους αισθητήρες που σχηματίζουν το IoT. Η πλήρης αμφίδρομη μετάδοση δεδομένων απλώς συνεπάγεται τον επαγόμενο φορέα σήματος, ταυτόχρονος, αμφίδρομη μεταφορά δεδομένων σε ένα συγκεκριμένο δίκτυο επικοινωνίας. Σε αυτό το δίκτυο, δύο κόμβοι χρησιμεύουν ως πομποδέκτης και έχουν πρωτόκολλο LoRa.

Κατά τη μετάδοση, οποιοσδήποτε πομπός κοντά στον δέκτη σας θα χάσει εντελώς την ικανότητά του να λαμβάνει και σε σύντομο χρονικό διάστημα μετά την ολοκλήρωση της μετάδοσης. Ένα full-duplex χρειάζεται οι δύο συχνότητες που εμπλέκονται να είναι μακριά η μία από την άλλη και επίσης χρειάζονται φίλτρα στον δέκτη για να αποτρέψουν το σήμα από τον πομπό απέναντι. Επίσης, δεν μπορείτε να μεταδώσετε και να λάβετε δεδομένα ταυτόχρονα μεταξύ δύο κόμβων χωρίς τις συνήθεις συσκευές LoRa που χρησιμοποιούνται στους κόμβους. Μπορούν είτε να λαμβάνουν είτε να μεταδίδουν. Το Gateway χρησιμοποιεί συσκευές LoRa διαφόρων καναλιών, επομένως εντοπίστε μια συσκευή που χρησιμοποιεί το ισοδύναμο περίπου οκτώ συσκευών LoRa ενός κόμβου.

Είναι το δίκτυο επικοινωνίας LoRaWAN η απάντηση στα Έξυπνα Κτίρια και στις Έξυπνες Πόλεις?

Το LoRaWAN δίνει μια λύση χαμηλής κατανάλωσης για την επιτυχή μετάδοση δεδομένων σε μακρινές αποστάσεις. Για να περιορίσετε αυτό το πρόβλημα και να καλύψετε μια μεγαλύτερη περιοχή, μπορείτε να κατασκευάσετε ένα δίκτυο πλέγματος LoRaWAN. Αυτό το δίκτυο σάς επιτρέπει να μεταδίδετε δεδομένα σε μεγάλες αποστάσεις επειδή ένας κόμβος λειτουργεί ως επαναλήπτης. Το δίκτυο LoRaWAN mesh εγγυάται τη μετάδοση δεδομένων και επιτρέπει τη δημιουργία ευέλικτων και μεγαλύτερων δικτύων που απαιτούν μικρή ποσότητα ενέργειας. Η τεχνολογία LoRa είναι η ιδανική επιλογή για πόλεις που είναι συνδεδεμένες, επειδή έχει μεγαλύτερη εμβέλεια σήματος, η διαφήμιση καταναλώνει ελάχιστη ισχύ. Η δομή της έξυπνης πόλης LoRaWAN επισκευάζεται εύκολα και οικονομικά και δεν χρειάζεται άδεια. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να μεταδίδει και να λαμβάνει δεδομένα και μπορεί να παραδίδει μηνύματα σε απομακρυσμένες περιοχές.

LoRa και το Raspberry Pi- Peer για να προσφέρει επικοινωνία με το Arduino

Ένας κωδικός raspberry μπορεί να υποστηρίξει τόσο το Pi όσο και το Arduino κάνοντας επικοινωνία μεταξύ αυτών των δύο δυνατοτήτων. Η βιβλιοθήκη κεφαλών ραδιοφώνου είναι το υποκείμενο θεμέλιο και βάση της σύνδεσης Raspberry και Pi. Πρέπει να το εγκαταστήσετε στο Arduino IDE.

Για να ξεκινήσετε αυτό το πρόγραμμα, Εισαγάγετε τη βιβλιοθήκη Serial Peripheral Code για να χρησιμοποιήσετε το BPI και επίσης τη βιβλιοθήκη RH_RF95 από την κεφαλή του ραδιοφώνου. Αυτό γίνεται για να πραγματοποιήσει την επικοινωνία LoRa.

Προσδιορίστε την ακίδα του Arduino που συνδέσατε το CS, RST, και INT pin του Arduino και του LoRa.

Δείξτε ότι μια συχνότητα 434 MHz θα χρησιμοποιηθεί στη μονάδα και, στη συνέχεια, ενεργοποιήστε τη μονάδα.

Επαναφέρετε τη μονάδα LoRa στη ρύθμιση στα δέκα χιλιοστά του δευτερολέπτου.

Ενεργοποιήστε το με τη μονάδα που δημιουργήσατε με την κεφαλή του ραδιοφώνου.

Ρυθμίστε την ισχύ μετάδοσης και τη συχνότητα για τον διακομιστή LoRa.

Στείλτε το πακέτο δεδομένων μέσω της μονάδας LoRa μέσα στον άπειρο βρόχο.

LoRa και MQTT

Το MQTT χρησιμοποιείται για την επίτευξη επικοινωνίας μεταξύ διακομιστών δικτύου και πύλης. Τα δεδομένα επικοινωνούνται μεταξύ πολλαπλών συσκευών με το πρωτόκολλο MQTT. Το πρωτόκολλο MQTT χρησιμοποιείται συνήθως για τη μείωση των παρεμβολών σε αναξιόπιστα δίκτυα, επιρρεπείς σε διακοπές. Ο διακομιστής συλλέγει αυτά τα μηνύματα και τους πελάτες που μπορούν να διαβάσουν και να γράψουν στον μεσίτη MQTT. Ο πελάτης πρέπει να προσδιορίσει τα θέματα στα οποία επιθυμεί να γράψει ή να εγγραφεί. Όλα τα θέματα μπορούν να επιλεγούν. Τις περισσότερες φορές, the MQTT broker works on the server’s machine. Η πύλη θα γράψει το ορατό ωφέλιμο φορτίο που λήφθηκε από τη συσκευή με πρόσθετες πληροφορίες όπως η συχνότητα και ο χρόνος μετάδοσης μιας ανοδικής ζεύξης. Το MQTT βοηθά τις συσκευές στην επιχειρηματική ενσωμάτωση δεδομένων για ιδιωτικές λειτουργίες LoRaWAN δεδομένων, οι οποίες τίθενται με απλούς τρόπους, ώστε ο πελάτης να μπορεί να κατανοήσει. Ο μεσίτης MQTT αποκλείει επίσης επικίνδυνες πύλες από την πρόσβαση στις ανοδικές συνδέσεις από άλλες πύλες όταν έχει ρυθμιστεί σωστά.

ΗΑρχιτεκτονική ardware

Είσοδος Micro-US: Αυτή η λειτουργία χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία ρεύματος

Υποδοχή USB (Πλήθος): Αυτή είναι μια θύρα εξόδου για το Raspberry Pi

Είσοδος ισχύος βατόμουρου

HDMI: ψηφιακή διεπαφή εξόδου βίντεο (HD)

Βύσμα ακουστικών

Διεπαφή Ethernet

Ηλόγω σύνδεσης του υλικού

Συνδέστε τη μονάδα πύλης RHF0M01-868 στο PR12 Bridge RHF4T002 στο Raspberry Pi3

Συνδέστε την υποδοχή USB στην είσοδο τροφοδοσίας Raspberry χρησιμοποιώντας καλώδιο USB

Συνδέστε τον προσαρμογέα USB σε UART και, στη συνέχεια, στο GP10 στο Raspberry Pi

Συνδέστε το USB σας σε έναν προσαρμογέα UART και στη συνέχεια στον υπολογιστή σας

Συνδέστε την είσοδο USB στο α 5 Volt ανά 2.1 Προσαρμογέας αμπερόμετρου με καλώδιο micro-USB 100 cm.

μικρόΑρχιτεκτονική oftware

Arduino: Χρησιμοποιείται για το άνοιγμα της αισθησιακής θύρας LoRaWAN με GPS και επίσης για τη μετάδοση σημάτων σε αυτήν

Στόκος: αυτό το εργαλείο περιλαμβάνει ένα σειριακό και ένα τερματικό SSH που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο του Raspberry Pi. Είναι επίσης ένα πρόγραμμα περιήγησης στο Διαδίκτυο που χρησιμοποιείται για την πρόσβαση στη διεπαφή RHF2001 διακομιστή LoRaWAN. Το Chrome θα είναι το καλύτερο για αυτό).

Ηω να συνδεθώ

1) Τροφοδοτήστε τον υπολογιστή σας και συνδέστε τον σε στόκο

1. ένα) ελέγξτε τις συνδέσεις σας
2. σι) Αποκτήστε πρόσβαση στον διαχειριστή αρχείων σας για να ρυθμίσετε το στόκο σας
3. ντο) Ενεργοποιήστε την πύλη σας
4. ρε) Χρησιμοποιήστε το RHF2S001 στο δρομολογητή χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο Ethernet
5. μι) Ελέγξτε τη διεύθυνση IP και τη διεύθυνση MAC

2) Μεγεθύνετε το σύστημα αρχείων της κάρτας SD σας

3) Χρησιμοποιήστε τον διακομιστή RHF2001

4) Χρησιμοποιήστε το RHF76-052AM για να ρυθμίσετε τον διακομιστή LoRaWAN

LoRa IοΤ Κτο ντοτην πρόθεση

Πύλη LoRa: Αυτή η συσκευή συνδέει διάφορα είδη δικτύων. The LG01 bridges the normal internet’s IP network into a single, απρόσκοπτη σύνδεση με το ασύρματο δίκτυο LoRa.

Arduino: this is an electronic platform that uses ‘easy to use software and hardware. Είναι ιδανικό για κάποιον που δημιουργεί ένα διαδραστικό έργο.

ασπίδα LoRa: αυτό χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ενός κόμβου αισθητήρα. Αυτό προσθέτει στην πλακέτα Arduino το ασύρματο LoRa.

LoRa ασπίδα GPS: Αυτό δημιουργεί αισθητήρα προσθέτοντας στην πλακέτα Arduino ασύρματο και αισθητήρες LoRa.

Αισθητήρες: υπάρχουν διαφορετικοί τύποι αισθητήρων; το ρελέ, IED, υπερηχητικός, DHT11, ευκολώς επηρεαζόμενος από το φως, αισθητήρες φλόγας και βομβητή.

LoRa Οδηγίες κιτ εργαλείων

• Εγκαταστήστε το Arduino IDE και 340 οδηγώ
• Ανεβάστε μια βιβλιοθήκη LoRa για το εγκατεστημένο Arduino.
• Βελτιστοποιήστε το περιβάλλον δικτύου για να ρυθμίσετε την πύλη LG01-N.
• Τακτοποιήστε τα εξαρτήματα και συνδέστε βέλτιστα την πύλη LG01-N στο διαδίκτυο.
• Κατεβάστε ένα εργαλείο στόκου για να έχετε πρόσβαση στο LG01-N χρησιμοποιώντας SSH
• Δοκιμάστε το δίκτυο LoRaWAN
• Ρυθμίστε μια πύλη στον διακομιστή TTN
• Ρυθμίστε την πύλη LG01-N
• Ρυθμίστε μια σύνδεση της πύλης στον διακομιστή δικτύου LoRaWAN.
• Configure the LoRa communication frequency of the gateway to your specific location’s.
• Δημιουργήστε μια σύνδεση με τον διακομιστή εφαρμογών Cayenne
• Ελέγξτε την επανάληψη με την επικοινωνία δεδομένων από την εφαρμογή LoRa στις τελικές συσκευές
• Αντιμετώπιση προβλημάτων του συστήματος δικτύου.
• Ρύθμιση κρυπτογράφησης τελικών συσκευών με βάση LoRa και ασπίδες GPS.
• Ρυθμίστε τη συσκευή ABP στο TTN και μεταφορτώστε την στο UNO

μικρόΟρισμένα κριτήρια που πρέπει να λάβετε υπόψη πριν επιλέξετε τον πάροχο υπηρεσιών IoT σας

Οι υπηρεσίες σύνδεσης που προσφέρουν:

Ελέγξτε την υπηρεσία σύνδεσης που προσφέρει ο πάροχος υπηρεσιών σας. Πρέπει να παρέχονται υπηρεσίες όπως πλήρης σύνδεση IoT από άκρο σε άκρο. Αξιολογήστε τις δυνατότητες των παρόχων υπηρεσιών. Αυτό που χρειάζονται οι άνθρωποι είναι ένα σημείο που μπορεί να τους δώσει τις συμβουλές που χρειάζονται και θα πρέπει να είναι σε θέση να τους παρέχει ακριβείς και αξιόπιστες λύσεις IoT

είναι ναι: Το e-sim επιτρέπει σε ένα άτομο να αποθηκεύει διάφορα προφίλ χειριστή στο πλάι της συσκευής του. Το e-sim ελέγχει το IoT

Οι απαιτήσεις σύνδεσης: κάθε χρήστης έχει μια συγκεκριμένη ανάγκη σύνδεσης που θέλει να ικανοποιήσει ένας πάροχος υπηρεσιών. Βεβαιωθείτε ότι ο πάροχος υπηρεσιών σας ικανοποιεί αυτή την ανάγκη και δεν προσθέτει στο πρόβλημά σας.