Wraz z szybkim postępem IoT technologia, pojawiła się wyjątkowa liczba scenariuszy IoT, wraz z uruchomieniem różnych systemów komunikacji IoT. Te systemy IoT obejmują wąskopasmowy Internet rzeczy (NB-IoT), Długoterminowa ewolucja - kategoria M1 (LTE-M), Wi-SUN, i Sigfoxa. Obecnie rynek tętni życiem, a kilka sojuszy technologicznych i promocyjnych konkuruje ze sobą, aby znaleźć się w czołówce. Wśród pretendentów, Technologia LoRa okazała się obiecującym systemem komunikacji z globalną infrastrukturą IoT. Poprzez jego realizację, LoRa innowacyjnie pozycjonuje się w krajobrazie IoT. Ten post zagłębia się w podstawy technologii LoRa, jego zalety, i jego architekturę sieciową.
Czy kiedykolwiek słyszałeś o LPWAN??
LPWAN (sieć rozległa o małej mocy) jest internet rzeczy (IoT) technologia warstwy sieciowej, która spełnia wymagania IoT dotyczące dużych odległości i niskiego zużycia energii. Charakteryzuje się niskim zużyciem energii, transmisja dalekiego zasięgu, niska przepustowość, prosta struktura sieci, i niskie koszty eksploatacji. LoRa jest jedną z najbardziej dojrzałych i najczęściej stosowanych technologii w LPWAN, szczycący się rozwiniętym ekosystemem i szybko rozwijającym się rynkiem. Oczekuje się, że jego tempo wzrostu podwoi się w nadchodzących latach.
Jeśli chodzi o technologię bezprzewodową w aplikacjach IoT, istnieją dwa główne typy: technologię bezprzewodową krótkiego zasięgu, taką jak Bluetooth, Wi-Fi, i ZigBee oraz technologie sieci rozległych, takie jak 2G, 3g, i 4G. Każda technologia ma swoje zalety i wady. Przed LPWANem, wybór między długim zasięgiem a niskim zużyciem energii był nieunikniony. Z LPWAN, jednakże, ten kompromis jest zrównoważony, umożliwiając komunikację na większe odległości i bardzo niskie zużycie energii bez potrzeby stosowania dodatkowych repeaterów.
Więc, czym dokładnie jest technologia LoRa?
LoRa to jedna z głównych technologii w technologii komunikacji LPWAN. Jest to schemat transmisji bezprzewodowej na bardzo duże odległości, oparty na technologii widma rozproszonego modulacji częstotliwości. Pierwotnie wprowadzony na rynek przez Cycleo we Francji, został później przejęty przez Semtech w 2012. LoRa dotyczy zarówno odległości, jak i zużycia energii, zapewnienie użytkownikom sieci czujników o długiej żywotności baterii, możliwości transmisji na duże odległości, i prosta sieć. Pasma częstotliwości sieci transmitowane przez LoRa są w zasadzie darmowymi pasmami częstotliwości na świecie. Te pasma częstotliwości to 433 Hz, 868HZ, 915HZ, itp.
Przepustowość kanału transmisji Lora wynosi 157db, a teoretyczna odległość transmisji wynosi do 15 km. Prąd roboczy Lora wynosi tylko 10mA, a prąd czuwania to 200na. Pobór mocy roboczej jest bardzo niski, co znacznie wydłuża żywotność baterii;.
Brama działa jako pomost między węzłami sieci, podłączenie każdego węzła do niezależnego adresu IP za pośrednictwem sieci komunikacyjnych. The gateway’s parallel processing capability allows it to handle up to 5 milion komunikacji sieciowej między węzłami każdego dnia. Z wysoką wydajnością transmisji, the LoRa gateway’s network occupancy rate is only 10% zarozumiały 5 mln transmisji dziennie, z każdym rozmiarem transmisji 10 bajty. Instalowane jako akcesoria na stacjach bazowych komunikacji mobilnej, bramka LoRa ma moc transmisji około 20 dBm i może pokryć zasięg około 2 km w gęsto zaludnionych obszarach miejskich i do 10 km w obszarach o małej gęstości zaludnienia.
LoRa obsługuje zakresy i możliwości pozycjonowania między terminalem a bramą. LoRa wykorzystuje różne metody pomiaru odległości i pozycji, gdzie pomiar odległości wyznaczany jest na podstawie czasu transmisji sygnału w powietrzu, a pozycjonowanie jest oparte na różnicy czasu transmisji sygnału między wieloma bramami do węzła. Dokładność pozycjonowania wynosi do 3 m dla odległości do 10 km.
Architektura sieci LoRa zazwyczaj obejmuje serwer aplikacji, serwer sieciowy, brama, i terminal (w tym moduł LoRa). Ta topologia sieci ma kształt gwiazdy, gdzie bramka pełni rolę przekaźnika transmisji sygnału łączącego urządzenia końcowe i serwery sieciowe. W prostszych słowach, urządzenia końcowe mogą przesyłać sygnały do innych terminali lub serwerów przez jedną lub więcej bramek. Ponadto, ta sieć obsługuje dwukierunkową transmisję danych, umożliwiając wydajną komunikację między dwoma końcami.
Technologia LoRa jest doskonałym wyborem dla różnych urządzeń IoT, takich jak odczyty inteligentnych liczników, śledzenia przesyłek, kierowników gospodarstw, i więcej. Urządzenia te integrują moduły LoRa, które łączą się z bramką LoRa za pośrednictwem komunikacji bezprzewodowej, umożliwiając łączność między serwerem a terminalem. Połączenie pomiędzy bramką a serwerem odbywa się poprzez Ethernet lub inne sieci komunikacyjne i działa w oparciu o protokół TCP/IP.
Na podstawie transmisji danych w LoRa, urządzenie końcowe może być sklasyfikowane jako klasa A, Klasa B, lub klasa C.
Po wysłaniu wiadomości, węzeł otworzy okno rx1 1 s po domyślnym. Szybkość transmisji danych i częstotliwość okna odbiorczego są takie same jak dane w łączu w górę. Jeśli wiadomość jest wiadomością potwierdzającą, a rx1 nie otrzymuje odpowiedniego łącza w dół, węzeł otworzy kolejne okno odbiorcze rx2 1 s + 1 s po wysłaniu wiadomości, Szybkość danych i punkt częstotliwości okna odbiorczego mają różne dane domyślne dla różnych pasm częstotliwości w protokole LoRaWAN. Poniżej przedstawiono charakterystykę urządzeń końcowych klasy LoRa:
Klasa B otworzy okno odbiorcze w odstępach czasu na podstawie okna odbiorczego klasy A. Poniżej przedstawiono funkcje urządzenia końcowego Lora klasy B:
Na podstawie klasy okno odbiorcze, okno odbioru klasy C jest otwarte przez cały czas, z wyjątkiem czasu wysyłania węzła.
Klasa A musi być zaimplementowana przez węzły uzyskujące dostęp do sieci LoRa. Zarówno klasa B, jak i klasa C są zaimplementowane poprzez dodanie funkcji opartych na klasie A. Klasa B ma zastosowanie do pozycjonowania węzłów mobilnych. Węzeł klasy C ma zastosowanie w przypadku, gdy polecenie sterujące jest aktywnie wydawane, a zasilanie jest wystarczające. Protokół Lorawan1.1 optymalizuje klasę B i dostęp do sieci. Poniżej przedstawiono funkcje urządzeń końcowych LoRa klasy C:
Sieć oparta na LoRaWAN może zapewnić bezpieczną odległość transmisji danych i dwukierunkową komunikację, i obejmują obszary miejskie o najmniejszej infrastrukturze sieciowej. LoRa będzie szeroko stosowana w różnych scenariuszach zastosowań, takich jak inteligentne rolnictwo, inteligentne budynki, i inteligentna logistyka.
Dla gospodarstw, jest duży rynek dla małej mocy, czujniki dalekiego zasięgu i o długiej żywotności,. Wykrywanie temperatury, wilgotność, stężenie dwutlenku węgla, pH i inne dane uzyskane przez czujnik w środowisku wzrostu upraw mają ogromne znaczenie dla poprawy plonów i zmniejszenia marnotrawstwa zasobów. Dane te nie mają wysokich wymagań dotyczących opóźnienia czasowego. Lora to najlepszy wybór. Czujnik może przesyłać zebrane dane w tło za pośrednictwem Lora, Zgodnie z danymi rolnicy mogą ocenić, czy opryskiwać wodą i nawozić.
Rolnictwo pastwiskowe ma duże zapotrzebowanie na narzędzia do śledzenia o małej mocy i na duże odległości. Obecnie, liczba bydła lub owiec wypasanych na użytkach zielonych jest na ogół bardzo duża. Ranczerom trudno jest obserwować liczbę i stan zdrowia tych zwierząt jeden po drugim. Dzięki trackerowi mogą ocenić, czy pasące się zwierzęta znajdują się w zasięgu pastwiska. Mogą wyczuć bicie serca i temperaturę ciała zwierząt przez czujnik, i przesyłaj dane do tła w celu scentralizowanego przetwarzania przez Lora.
Po zakończeniu dekoracji budynku, Temperatura, wilgotność, formaldehyd i inne szkodliwe gazy,, detekcja światła i inne dane budynku są bardzo ważne dla użytkowników. The feedback of these information is conducive to users’ regulation of the indoor environment and make users have a healthier and comfortable indoor environment. Ogólnie rzecz biorąc, środowisko wewnętrzne nie zmienia się zbytnio. Nie ma potrzeby uzyskiwania informacji o środowisku wewnętrznym w czasie rzeczywistym, a wymagania komunikacyjne nie są wysokie. W tym scenariuszu, prosta brama domowa może zaspokoić te potrzeby. W tym scenariuszu, Lora to bardzo dobry wybór.
W zautomatyzowanym przemysłowym środowisku produkcyjnym, stosowana jest duża liczba inteligentnych technologii, a różne informacje i dane są gromadzone w sieci. W związku z tym, cechy wybranej sieci są bezpośrednio związane z jakością wykonania planu produkcyjnego. Analizując te dane, producenci mogą oszacować wydajność produkcji i przeanalizować proces produkcji, który może szybko rozwiązać problemy napotkane w produkcji. W tym scenariuszu, koszty i żywotność narzędzi do transmisji sieciowej są bardzo wysokie, a Lora to bardzo odpowiedni wybór.
Zasięg geograficzny branży logistycznej jest bardzo szeroki, więc pierwszym wyborem przy wyborze sieci są niskie inwestycje i długa żywotność. Aby móc śledzić palety oraz określić lokalizację i status towarów, firma transportowa potrzebuje, aby obiekty zaangażowane w cały proces logistyczny znajdowały się w zasięgu sieci, więc nie tylko węzły sieciowe muszą być wystarczająco ekonomiczne w przypadku instalacji na dużą skalę, ale także elastyczność, dzięki której można go zainstalować na pojeździe transportowym jako bramę mobilną. W ten sposób, technologia NB-IoT, która musi polegać na stacjach bazowych 4G, aby wdrożyć sieć, oczywiście nie może spełnić tego wymogu, i niski koszt LoRa, wysoka żywotność baterii, wysoka mobilność, a stabilność komunikacji podczas szybkiego ruchu czynią go wyjątkowym w dziedzinie inteligentnej logistyki. Prowadź drogę.
W nowej fali rozwoju Internetu Rzeczy, w zakresie sieci rozległych małej mocy, rynki rozwinięte już wdrożyły aplikacje na dużą skalę, a uczestnicy krajowi również wykorzystali otwartą mądrość do promowania wdrażania i wdrażania sieci LoRa na dużą skalę w Chinach. Podanie, Wierzę, że wraz ze wzrostem zastosowań przemysłowych, this domestic carrier-level LoRa network formed with the concept of sharing economy will also become the core area of the global LoRa layout.
Obecnie, the world’s two major Internet of Things networks, NB-IoT i LoRa, szybko się rozwijają. Według statystyk z odpowiednich działów, więcej niż 1,000 Produkty aplikacji Internetu Rzeczy wylądowały w różnych prowincjach na całym świecie. Poinformowano, że 70% przedsiębiorstw aktywnie poszukuje dojrzałych, niezawodne i szybko rozwijające się produkty IoT. Większość firm kupuje rozwiązania NB-IoT i LoRa IoT od MOKOLora. Zakupy obejmują bramki LoRa, wykrywacze dymu, i woda Dziesiątki produktów IoT, takich jak monitoring, wykrywanie w podczerwieni, pozycjonowanie, gniazdka elektryczne, itp., oraz rozwój produktów NB-IoT i LoRa IoT w imieniu firmy, aby szybko zamknąć biznes Internetu Rzeczy i znaleźć się w czołówce Internetu rzeczy w miastach na całym świecie. “The development of the world Internet of Things sees MOKOLora” situation is gradually taking shape.
Sieć rozległa małej mocy (LPWAN) jest nieodzowną częścią Internetu Rzeczy. Ma elastyczne i rozszerzalne właściwości i może mieć dużą lub małą skalę. Jest to wymagane na etapie rozwoju i eksploracji branży Internetu Rzeczy. Mówi się, że jest to najbardziej odpowiednia technologia dla Internetu Rzeczy. LoRa jest bezpieczna i niezawodna, z funkcjami takimi jak uwierzytelnianie dwukierunkowe, szyfrowanie end-to-end, i ochrona integralności. Jest kompleksowy i przyszłościowy w projektowaniu zabezpieczeń, ale bezpieczeństwa Internetu Rzeczy nie można ignorować, a branża musi współpracować i dalej ją promować.
Inteligentne budynki zmieniają nasze życie i pracę, oferując niespotykany dotąd poziom komfortu, efektywność, oraz…
IoT stał się siłą transformacyjną w naszym połączonym świecie. It’s like the magical key…
Imagine a world without light...scary, Prawidłowy? We’d all be stumbling around in the dark like…
Wejdź do fascynującego świata inteligentnej automatyki biurowej, where technology takes center stage and…
Lasy mogą być trudne do obserwacji. They’re big, and the tangle of…
Stres wodny spowodowany intensywnym upałem może być szkodliwy dla wzrostu roślin, especially for small…
