Bagi mereka yang perlu membeli Gerbang LoRaWAN, mungkin pertanyaan yang paling penting adalah: berapa banyak node yang dapat ditampung oleh gateway? Saya memiliki N node, berapa banyak gateway LoRaWAN yang saya butuhkan? Sayangnya, tidak ada jawaban yang mudah untuk pertanyaan ini.
Dengan asumsi bahwa satu gateway dapat menerima paling banyak paket data per hari, dan frekuensi paket aplikasi setiap node adalah b paket data per jam, maka nilai teoritis dari jumlah maksimum node yang dapat ditampung oleh satu gateway dihitung sebagai berikut::
S=a/(24*B).
Sebagai contoh, jika satu gateway LoRaWAN dilengkapi dengan chip SX1301, dapat menerima hingga 1.5 juta paket data per hari. Jika frekuensi aplikasi adalah 1 paket per jam, maka secara teoritis jumlah node yang dapat diakses oleh gateway LoRaWAN S = 1,500,000 /(24*1) = 62500.
Nilai sebenarnya dari jumlah node yang dapat ditampung oleh satu gateway jauh lebih rumit daripada perhitungan nilai teoritis. Untuk gerbang tertentu, jumlah maksimum paket data yang dapat diterima per hari juga ditentukan. Kesulitannya terletak pada berapa banyak paket yang dikirim setiap node per hari.
Dalam skenario aplikasi yang sama, kita perlu menentukan total panjang data yang dikirim oleh node setiap hari. Namun, tidak pasti berapa panjang paket dan kecepatan pengiriman data dengan panjang tertentu harus dikirim. Jika panjang paket berbeda, jumlah paket yang harus dikirim pasti akan berbeda.
Sebagai contoh, di bawah kekuatan sinyal yang berbeda, faktor penyebaran SF yang digunakan juga berbeda, maka panjang data yang dapat dikirim juga berbeda, dan panjang data yang dapat dikirim setiap kali berbeda, menghasilkan jumlah paket yang perlu dibagi. Itu tidak sama, sehingga meskipun gateway yang sama dan node yang sama digunakan, jumlah maksimum node yang diakomodasi oleh satu gateway tidak sama di bawah mode layanan yang berbeda dari node.
Untuk gerbang dengan 8 saluran, tanpa LBT (pantau saluran sebelum mengirim paket), rumus perhitungan spesifiknya adalah:
Kapasitas saluran (itu adalah, jumlah node) S = 8T / 2et0.
Diantara mereka, 8 mewakili 8 saluran, T mewakili interval transmisi, yang terkait dengan panjang dan tarif paket, 1/2e adalah throughput maksimum dari dasar algoritma aloha, e adalah konstanta, sama dengan 2.718, dan t0 mewakili ToA (Waktu Siaran) dari satu paket. .
Di bawah premis beban 10-byte, hubungan antara rate dan ToA ditunjukkan pada tabel berikut:.
Tabel di atas Tabel terkait tarif LoRaWAN dan waktu penerbangan paket tunggal ToA di bawah premis beban 10 byte
Sebagai contoh, jika Anda menggunakan chip SX1301, dengan tidak adanya LBT (pantau saluran sebelum mengirim paket), dan waktu penerbangan rata-rata setiap paket t0=100ms (maka t0=0.1s), rata-rata setiap paket dikirim satu menit sekali ( Jadi T=60s), lalu berapa banyak node rata-rata seperti itu yang dapat ditampung? S=8*60/(2*2.718*0.1)=883, karena itu, 883 node dapat ditampung.
lebih-lebih lagi, penggunaan algoritma yang berbeda juga akan menyebabkan perubahan throughput maksimum, yang akan menyebabkan perubahan dalam kapasitas teoretis.
Sebagai contoh, jika prasyarat dimodifikasi ke setiap node dengan fungsi LBT, dan algoritma slotted Aloha digunakan sebagai pengganti algoritma dasar Aloha sebelumnya untuk evaluasi, throughput maksimum akan berbeda karena algoritma yang berbeda. Pada saat ini, throughput maksimum adalah 1/ e, jadi kapasitas saluran (itu adalah, jumlah node) S = 8T / et0, jadi, kapasitas teoretis menjadi dua kali lipat, itu adalah, 883*2=1766 simpul.
If you don’t want to calculate, maka kita dapat menggunakan contoh referensi sederhana berikut untuk membuat perkiraan kasar.
Dalam hal cakupan sinyal gateway, 90% kekuatan sinyal memenuhi tingkat di atas SF9, jika 50 byte dikirim pada frekuensi 5s, gateway 8-channel dapat berhubungan dengan hampir 40 terminal/node.
Hubungan antara frekuensi dan kapasitas adalah linier. Karena itu, jika frekuensi aktual yang diperlukan diubah menjadi, Misalnya, frekuensi transmisi adalah 10s, maka dapat disimpulkan bahwa gateway 8 saluran dapat mengakses hampir 80 terminal/node.
Dalam skenario di mana ADR dihidupkan dan 90% dari tingkat terminal lebih besar dari DR3 (SF9), hubungan antara byte dan kapasitas hampir linier. Karena itu, byte dalam skenario aktual juga dapat dengan mudah diganti ke dalam contoh di atas untuk mendapatkan perkiraan.
Karena itu yang terbaik 1 node dapat menjamin bahwa 2 ~ 3 gateway dapat menerima data, jika dihitung menurut metode di atas bahwa total N gateway diperlukan untuk berkorespondensi dengan semua node, kemudian, dalam penggunaan sebenarnya, disarankan untuk menggunakan gateway 2N~ 3N, bukannya N gateway, sesuai dengan semua node untuk memastikan bahwa data dapat diterima.
Kecuali ada aplikasi yang sangat spesial, tidak disarankan agar interval pengiriman kurang dari 5 detik. Secara umum, lebih baik mengirim interval ke setidaknya level menit.
Protokol LoRaWAN standar membutuhkan setidaknya interval 2 detik untuk mengirim paket.
Ketika SF mengirim 64 byte, waktu antarmuka udara sudah mendekati 3 detik. And if you don’t comply with LoRaWAN’s air interface time requirements, meskipun gateway hanya bertanggung jawab untuk transmisi transparan, bahkan jika protokol LoRaWAN tidak dipatuhi, lapisan fisik masih dapat menerima data, tetapi saat ini pengguna perlu memverifikasi dan menguji tingkat kehilangan paket sendiri.
Dalam skenario aplikasi yang sebenarnya, satu gateway tidak dapat memenuhi persyaratan cakupan dan kapasitas.
Dalam hal memenuhi rasio sinyal tertentu, gateway dapat menerima data sinyal SF7 ~ SF12 secara bersamaan. Kemampuan demodulasi dan cakupan dari satu gateway terbatas, dan kapasitas ini dapat dicapai secara teoritis, tapi dalam prakteknya lebih sulit, tetapi penerapan multi-gateway dapat memaksimalkan kapasitas jaringan. Karena itu, dalam praktek, beberapa gateway sering digunakan.
Ketika tarifnya tetap, jika ada N gateway, maka kapasitas beberapa gateway = kapasitas satu gateway * n.
Diantara mereka, kapasitas satu gerbang dapat dihitung atau diperkirakan sesuai dengan bagian pertama.
Saat ADR diaktifkan, kapasitas beberapa gateway tidak berubah secara linier.
Menurut hasil pengukuran aktual yang diterbitkan oleh Smetech, ketika ADR diadopsi, kapasitas beberapa gateway> kapasitas gerbang tunggal * N.^2.
Tip kecil: Selain meningkatkan kapasitas gateway, mengaktifkan ADR juga membantu mengurangi konsumsi daya, karena teknologi ADR dapat secara otomatis menyesuaikan daya transmisi data sesuai dengan kualitas sinyal LoRa. Produk seri RAK7249/RAK7258 semuanya mendukung fungsi ADR. Dengan simpul RAK, secara efektif dapat mengurangi arus emisi terminal LoRa. Untuk detailnya, you can also refer to the article “LoRa Terminal Low Power Development Strategy”.
Mengaktifkan ADR dapat memperluas total kapasitas gateway yang ada sebanyak mungkin dengan premis jumlah gateway yang sama.
Penyebaran co-frekuensi memungkinkan node untuk terhubung ke gateway terdekat, memaksimalkan efek ADR dari jaringan. Peningkatan efek ADR adalah untuk mengoptimalkan kecepatan node. Kenaikan tarif berarti penurunan TOA, yang pada gilirannya berarti peningkatan kapasitas dan penurunan konsumsi daya.
Karena itu, saat menggunakan beberapa gateway, disarankan untuk menggunakan penyebaran frekuensi yang sama, yang dapat menampung lebih banyak node daripada penyebaran frekuensi yang berbeda. Hanya ketika penyebaran frekuensi yang sama tidak dapat memenuhi persyaratan kapasitas, penambahan gateway antar-frekuensi dipertimbangkan.
Dapat dilihat bahwa untuk jumlah gateway LoRaWAN yang sama, jika Anda ingin mengakomodasi jumlah node yang lebih besar, Anda perlu mulai meningkatkan dari aspek-aspek berikut:: pilih panjang data yang sesuai untuk dikirim, pilih gateway dengan fungsi LBT dan gunakan lebih banyak algoritma Optimal, aktifkan ADR, pilih penyebaran frekuensi bersama.
Di atas adalah cara menghitung kapasitas gateway dari gateway LoRaWAN, yang melibatkan perhitungan jumlah node yang dapat diakomodasi oleh satu gateway dan beberapa gateway.
Bangunan pintar mengubah kehidupan dan pekerjaan kita dengan menawarkan tingkat kenyamanan yang belum pernah ada sebelumnya, efisiensi, dan…
IoT telah menjadi kekuatan transformatif di dunia kita yang saling terhubung. It’s like the magical key…
Bayangkan dunia tanpa cahaya...menakutkan, Kanan? We’d all be stumbling around in the dark like…
Masuki dunia otomatisasi kantor pintar yang menakjubkan, where technology takes center stage and…
Hutan bisa jadi sulit untuk diawasi. They’re big, and the tangle of…
Stres air yang disebabkan oleh panas yang hebat dapat merusak pertumbuhan tanaman, especially for small…
