Беспроводная технология LoRa — это технология беспроводной связи, предназначенная для использования на больших расстояниях и с низким энергопотреблением. Его метод модуляции значительно увеличивает расстояние связи по сравнению с другими методами связи. Его можно широко использовать в области беспроводной связи IoT на большие расстояния и с низкой скоростью в различных случаях. Например, автоматическое считывание показаний счетчиков, оборудование для автоматизации зданий, беспроводные системы безопасности, промышленный мониторинг и контроль и т. д. Он обладает характеристиками небольшого размера, низкого энергопотребления, большого расстояния передачи и сильной защиты от помех. Усиление антенны можно регулировать в соответствии с фактическими условиями применения.
2. Сетевая архитектура LoRaWAN.
Архитектура сети LoRaWAN представляет собой типичную звездообразную топологию. В этой сетевой архитектуре шлюз LoRa DTU представляет собой прозрачный ретранслятор, соединяющий терминальные устройства и серверы. Шлюз и сервер соединены через стандартный IP-адрес, а терминальное устройство использует один переход для связи с одним или несколькими шлюзами. Все узлы общаются в двух направлениях.
Шлюзы LoRa DTU и модули LoRa объединены в звездообразную сеть, а модули LoRa теоретически могут быть объединены в сеть при опросе «точка-точка», но эффективность опроса «точка-точка» намного ниже, чем у сети «звезда». Шлюз может обеспечить многоканальный параллельный прием и одновременно обрабатывать несколько сигналов, что значительно увеличивает пропускную способность сети. Диапазон и позиционирование также могут быть достигнуты с помощью LoRa. LPWAN имеет длительный срок службы батареи и действительно низкое энергопотребление для датчиков и приложений, которым необходимо отправлять небольшие объемы данных.
Лора: позиционирование и дальность
Расстояние измерения LoRa основано на времени воздушной передачи передаваемого сигнала, а не на значении RSSI мощности принятого сигнала. Позиционирование может быть основано на измерении разницы во времени воздушной передачи между несколькими точками (шлюзом) и одной точкой (терминалом). Точность позиционирования может достигать 5 м.
Выбор диапазона частот LoRa
Теоретически можно использовать любую частоту в диапазоне от 150 МГц до 1 ГГц. Однако чип LoRa от Semtech не может использоваться во всех диапазонах частот ниже ГГц. Некоторые частоты, отличные от широко используемых частотных диапазонов (например, 433 МГц, 470–510 МГц, 780 МГц и широко используемые 868 МГц и 915 МГц в Европе и США, являются распространенными частотными диапазонами), не очень хороши. поддерживать.
3. Три основных преимущества беспроводной технологии LoRa
Преимущества беспроводной технологии LoRa в основном отражаются в следующих аспектах:
1. Значительно улучшена чувствительность приема и снижено энергопотребление.
Бюджет канала связи до 157 дБ обеспечивает дальность связи до 15 километров (в зависимости от окружающей среды). Его ток приема составляет всего 10 мА, а ток сна — 200 нА, что значительно увеличивает срок службы батареи.
2. Шлюз/концентратор, основанный на этой технологии, поддерживает параллельную обработку нескольких каналов и нескольких скоростей передачи данных и имеет большую пропускную способность системы.
Шлюз — это мост между узлом и IP-сетью (через 2G/3G/4G или Ethernet). Каждый шлюз может обрабатывать 5 миллионов сообщений между узлами каждый день (при условии, что каждый раз отправляется 10 байт и занятость сети составляет 10%). Если шлюз установлен на месте существующей базовой станции мобильной связи с мощностью передачи 20дБм (100мВт), он может покрыть около 2 километров в плотно застроенной городской среде, а в пригородах с меньшей плотностью населения покрытие может достигать 10 километров.
3. Системы на базе терминалов и концентраторов/шлюзов могут поддерживать определение дальности и позиционирования.
Измерение расстояния LoRa основано на времени передачи сигнала по воздуху, а не на традиционном RSSI (индикация мощности полученного сигнала), а позиционирование основано на измерении разницы во времени передачи по воздуху между несколькими точками (шлюзами) и одной точкой ( узел). Точность позиционирования может достигать 5 м (при радиусе действия 10 км).
Эти ключевые особенности делают технологию LoRa очень подходящей для приложений Интернета вещей, которые требуют низкого энергопотребления, больших расстояний, большого количества подключений и отслеживания местоположения, таких как интеллектуальные показания счетчиков, интеллектуальная парковка, отслеживание транспортных средств, отслеживание домашних животных, интеллектуальное сельское хозяйство, интеллектуальная промышленность, и умные города. , умные сообщества и другие приложения и области.
Рекомендуемые статьи по теме: