Pour ceux qui ont besoin d'acheter un Passerelle LoRaWAN, la question la plus importante est peut-être: combien de nœuds une passerelle peut-elle contenir? J'ai N nœuds, de combien de passerelles LoRaWAN ai-je besoin? Malheureusement, il n'y a pas de réponse facile à cette question.
En supposant qu'une seule passerelle puisse recevoir au plus un paquet de données par jour, et la fréquence des paquets d'application de chaque nœud est de b paquets de données par heure, alors la valeur théorique du nombre maximum de nœuds qu'une même passerelle peut accueillir est calculée comme suit:
S=a/(24*b).
Par exemple, si une seule passerelle LoRaWAN est équipée d'une puce SX1301, il peut recevoir jusqu'à 1.5 millions de paquets de données par jour. Si la fréquence d'application est 1 paquet par heure, puis théoriquement le nombre de nœuds auxquels la passerelle LoRaWAN peut accéder S = 1,500,000 /(24*1) = 62500.
La valeur réelle du nombre de nœuds qu'une seule passerelle peut accueillir est beaucoup plus compliquée que le calcul de la valeur théorique. Pour une certaine passerelle, le nombre maximum de paquets de données qu'il peut recevoir par jour est également déterminé. La difficulté réside dans le nombre de paquets que chaque nœud envoie par jour.
Dans le même scénario d'application, nous devons déterminer la longueur totale des données envoyées par le nœud chaque jour. pourtant, on ne sait pas quelle longueur de paquet et quelle vitesse d'envoi les données d'une certaine longueur doivent être envoyées. Si la longueur du paquet est différente, le nombre de paquets à envoyer sera forcément différent.
Par exemple, sous différentes intensités de signal, le facteur d'étalement SF utilisé est également différent, alors la longueur des données qui peuvent être envoyées est également différente, et la longueur des données qui peuvent être envoyées à chaque fois est différente, résultant en le nombre de paquets qui doivent être divisés. Ce n'est pas pareil, de sorte que même si la même passerelle et le même nœud sont utilisés, le nombre maximal de nœuds hébergés par une seule passerelle n'est pas le même sous différents modes de service des nœuds.
Pour une passerelle avec 8 chaînes, sans LBT (surveiller le canal avant d'envoyer le paquet), la formule de calcul spécifique est:
La capacité du canal (C'est, le nombre de nœuds) S = 8T / 2et0.
Parmi eux, 8 représente 8 chaînes, T représente l'intervalle de transmission, qui est lié à la longueur et au débit du paquet, 1/2e est le débit maximal de la base Algorithme Aloha, e est une constante, égal à 2.718, et t0 représente le ToA (Temps à l'antenne) d'un seul paquet. .
Sous le principe d'une charge de 10 octets, la relation entre le taux et le ToA est indiquée dans le tableau suivant.
Tableau ci-dessus Tableau correspondant du taux LoRaWAN et du temps de vol aérien à un seul paquet ToA sous le principe d'une charge de 10 octets
Par exemple, si vous utilisez la puce SX1301, en l'absence de LBT (surveiller le canal avant d'envoyer des paquets), et le temps de vol moyen de chaque paquet t0=100ms (donc t0=0.1s), une moyenne de chaque paquet est envoyée une fois par minute ( Donc T=60s), alors combien de tels nœuds moyens peuvent être hébergés? S=8*60/(2*2.718*0.1)=883, donc, 883 les nœuds peuvent être hébergés.
en outre, l'utilisation de différents algorithmes entraînera également des modifications du débit maximal, ce qui conduira à des changements dans la capacité théorique.
Par exemple, si les prérequis sont modifiés à chaque nœud avec fonction LBT, et l'algorithme Aloha à fentes est utilisé à la place de l'algorithme Aloha de base précédent pour l'évaluation, le débit maximum sera différent en raison des différents algorithmes. En ce moment, le débit maximal est 1/ e, donc la capacité du canal (C'est, le nombre de nœuds) S = 8T / et0, Donc, la capacité théorique est doublée, C'est, 883*2= 1766 nœuds.
If you don’t want to calculate, alors nous pouvons utiliser les exemples de référence simples suivants pour faire une estimation approximative.
Dans le cas de la couverture du signal de passerelle, 90% de la force du signal atteint le taux supérieur à SF9, si 50 les octets sont envoyés à une fréquence de 5s, une passerelle 8 canaux peut correspondre à presque 40 terminaux/nœuds.
La relation entre la fréquence et la capacité est linéaire. Donc, si la fréquence réelle requise est changée en, par exemple, la fréquence de transmission est de 10s, alors on peut conclure que la passerelle à 8 canaux peut accéder à presque 80 terminaux/nœuds.
Dans le scénario où l'ADR est activé et 90% du tarif terminal est supérieur à DR3 (SF9), la relation entre les octets et la capacité est presque linéaire. Donc, les octets du scénario réel peuvent également être simplement substitués dans l'exemple ci-dessus pour obtenir une estimation.
Puisqu'il vaut mieux que 1 le nœud peut garantir que 2 à 3 passerelles peuvent recevoir des données, s'il est calculé selon la méthode ci-dessus qu'un total de N passerelles doit correspondre à tous les nœuds, ensuite, en utilisation réelle, il est recommandé d'utiliser des passerelles 2N~ 3N, au lieu de N passerelles, correspondent à tous les nœuds pour s'assurer que les données peuvent être reçues.
Sauf s'il y a une application très spéciale, il n'est pas recommandé que l'intervalle d'envoi soit inférieur à 5s. En général, il est préférable d'envoyer l'intervalle au moins au niveau de la minute.
Le protocole LoRaWAN standard nécessite au moins un intervalle de 2s pour envoyer un paquet.
Quand SF envoie 64 octets, le temps d'interface air est déjà proche de 3s. And if you don’t comply with LoRaWAN’s air interface time requirements, bien que la passerelle ne soit responsable que de la transmission transparente, même si le protocole LoRaWAN n'est pas respecté, la couche physique peut toujours recevoir des données, mais à ce stade, l'utilisateur doit vérifier et tester lui-même le taux de perte de paquets.
Dans des scénarios d'application réels, une seule passerelle ne peut pas répondre aux exigences de couverture et de capacité.
Dans le cas du respect d'un certain rapport de signal, la passerelle peut recevoir les données de signal de SF7 ~ SF12 en même temps. Les capacités de démodulation et de couverture d'une seule passerelle sont limitées, et cette capacité peut être atteinte théoriquement, mais en pratique c'est plus difficile, mais le déploiement multi-passerelles peut maximiser la capacité du réseau. Donc, en pratique, plusieurs passerelles sont souvent utilisées.
Lorsque le taux est fixé, s'il y a N passerelles, alors la capacité de plusieurs passerelles = la capacité d'une seule passerelle * N.
Parmi eux, la capacité d'une seule passerelle peut être calculée ou estimée selon la première partie.
Lorsque l'ADR est activé, la capacité de plusieurs passerelles ne change pas de manière linéaire.
Selon les résultats de mesure réels publiés par Smetech, lors de l'adoption de l'ADR, la capacité de plusieurs passerelles> la capacité de la passerelle unique * N.^2.
Petit pourboire: En plus d'augmenter la capacité de la passerelle, l'activation de l'ADR permet également de réduire la consommation d'énergie, car la technologie ADR peut ajuster automatiquement la puissance de transmission des données en fonction de la qualité du signal LoRa. Les produits de la série RAK7249/RAK7258 prennent tous en charge la fonction ADR. Avec le nœud RAK, il peut réduire efficacement le courant d'émission du terminal LoRa. Pour plus de détails, you can also refer to the article “LoRa Terminal Low Power Development Strategy”.
L'activation de l'ADR peut étendre autant que possible la capacité totale des passerelles existantes sur la base du même nombre de passerelles.
Le déploiement de co-fréquence permet aux nœuds de se connecter à la passerelle la plus proche, maximiser l'effet ADR du réseau. L'amélioration de l'effet ADR consiste à optimiser la vitesse du nœud. Une augmentation du taux signifie une diminution du TOA, ce qui à son tour signifie une augmentation de la capacité et une diminution de la consommation d'énergie.
Donc, lors de l'utilisation de plusieurs passerelles, il est recommandé d'utiliser le même déploiement de fréquence, qui peut accueillir plus de nœuds que le déploiement de fréquence différente. Uniquement lorsque le même déploiement de fréquence ne peut pas répondre aux exigences de capacité, l'ajout de passerelles inter-fréquences est envisagé.
On constate que pour le même nombre de passerelle LoRaWAN, si vous souhaitez accueillir un plus grand nombre de nœuds, vous devez commencer à vous améliorer à partir des aspects suivants: sélectionner la longueur appropriée des données à envoyer, sélectionnez la passerelle avec la fonction LBT et utilisez plus d'algorithme optimal, activer l'ADR, choisir le déploiement co-fréquence.
Ce qui précède est de savoir comment calculer la capacité de la passerelle de la passerelle LoRaWAN, qui implique le calcul du nombre de nœuds pouvant être hébergés par une seule passerelle et plusieurs passerelles.
Les bâtiments intelligents transforment nos vies et notre travail en offrant des niveaux de confort sans précédent, Efficacité, et…
L'IoT est devenu une force de transformation dans notre monde interconnecté. It’s like the magical key…
Imaginez un monde sans lumière... effrayant, droite? We’d all be stumbling around in the dark like…
Entrez dans le monde fascinant de la bureautique intelligente, where technology takes center stage and…
Les forêts peuvent être difficiles à surveiller. They’re big, and the tangle of…
Le stress hydrique causé par la chaleur intense peut être préjudiciable à la croissance des plantes, especially for small…
