Среда подключения IoT Помимо сценариев создания умных домашних сетей и офисных помещений, многие соединения для подключения устройств IoT будут осуществляться в удаленной среде. В новых условиях из-за ограничения покрытия передачи M2M это приведет к недоступности и необходимости подключения к электропитанию. Ввиду этого широкое внедрение решений LPWA — LoRAWAN™ и открытых стандартов 3GPP (LTE Cat M1 и Cat NB1) обеспечит оптимальную поддержку решений для этих препятствий, возникающих в процессе подключения IoT.
Определение LoRa™ и LoRaWAN™
LoRaWAN™ — это популярный и широко распространенный стандарт связи LPWA, который использует нелицензированный радиоспектр в диапазоне ISM (промышленный, научный, медицинский) на частоте примерно 900 МГц или 430 МГц (точная частота варьируется в зависимости от мира). Использование нелицензированного спектра означает, что компании могут легко развертывать сети и предоставлять частные сети предприятиям. LoRaWAN определяет сетевой протокол связи и архитектуру системы, а LoRa™ описывает радиоуровень. LoRa использует модуляцию Chirp Spread Spectrum (CSS), которая является энергоэффективной и обеспечивает большую дальность действия, чем традиционные альтернативы. CSS использовался в военной и космической связи на протяжении десятилетий благодаря своей дальности действия и устойчивости к помехам, но LoRa является первой недорогой реализацией, доступной для коммерческого использования.
Сети LoRa имеют звездообразную топологию, в которой сотни или тысячи устройств обмениваются двунаправленной связью со шлюзом, подключенным к базовой сети и, в конечном итоге, к Интернету. Сигналы от одного датчика или устройства принимаются всеми шлюзами в радиусе действия, что повышает надежность и открывает возможности услуг определения местоположения. В сети используются сложные алгоритмы «адаптивной скорости передачи данных» для точной настройки связи между каждым устройством и шлюзом, чтобы минимизировать энергопотребление и максимизировать надежность.
Каковы преимущества выбора технологии LoRaWAN?
Покрытие Благодаря CSS и ADR устройства могут обмениваться данными со шлюзами на расстоянии до 15 километров на открытой местности и до 5 километров в городах. Это означает, что один шлюз может покрывать все территории площадью около 700 квадратных километров оборудования. Покрытие также распространяется внутри помещений на служебные воздуховоды в подвалах или ниже уровня улицы.
1. Низкое энергопотребление и срок службы.
Низкое энергопотребление и требования к низкому пиковому току, передача и прием данных LoRaWAN требуют низкого тока (менее 50 мА), что значительно снижает энергопотребление устройства. Одна зарядка может продлить срок службы устройства до десяти лет, что значительно снижает затраты на поддержку и техническое обслуживание.
2. Экономия затрат
Широкий охват и относительно низкие затраты на шлюзы значительно снижают стоимость развертывания сети LoRaWAN . Стоимость модулей связи для устройств составляет около 10 долларов США, а нелицензированный спектр означает, что стоимость подключения составляет всего 1 доллар США в год.
3. Служба позиционирования
Поскольку сигналы от конкретного устройства могут приниматься несколькими шлюзами, местоположение устройства можно рассчитать на основе уровня сигнала и/или времени прибытия сигнала на каждую базовую станцию, что позволяет использовать сетевые службы определения местоположения, которые можно использовать для отслеживания или профилируйте устройство. Геофенсинг.
4. Глубокое проникновение
Радиомодуляция LoRa обеспечивает глубокое проникновение в помещения и увеличивает возможность доступа к датчикам счетчиков воды или газа, расположенных под землей.
5. Нет необходимости получать лицензию на использование частот.
Сеть LoRaWAN развертывается в свободном диапазоне частот ISM (EU 868, AS 923, US 915 МГц), что позволяет любому поставщику услуг или компании развертывать и эксплуатировать сеть LoRaWAN без получения лицензии на любую частоту.
6. Быстрое строительство и коммерческое использование.
Сочетание открытого стандарта LoRaWAN с бесплатными рабочими частотами и недорогими базовыми станциями позволяет операторам запускать сети всего за несколько месяцев с минимальными инвестициями. Двунаправленная связь Полностью двунаправленная связь поддерживает различные варианты использования, требующие как восходящей, так и нисходящей линии связи: например, уличное освещение, интеллектуальное орошение, оптимизация энергопотребления или домашняя автоматизация.
7. Единое управление
Сеть LoRaWAN поддерживает несколько вертикальных решений, позволяя поставщикам услуг использовать одну платформу и стандарты для управления различными вариантами использования, такими как умные здания, точное земледелие, интеллектуальные измерения или умные города.
Разница между технологией LoRaWAN и 3GPP
Для многих требований LPWAN требует минимальных затрат и минимальной мощности. В реальных случаях использования (около 20 сообщений в день) энергопотребление шлюза LoRAWAN в 5 раз лучше, чем у LTE Cat NB1. Требуемый пиковый ток снижается в 10 раз, что эквивалентно уменьшению размера батареи на порядок и увеличению срока службы на десять лет.
Еще одним важным отличием LoRaWAN от 3GPP является использование нелицензируемого спектра. LoRaWAN позволяет легко развертывать «кампусные» сети (умные города, умные здания, умные аэропорты, умные заводы) с тысячами устройств на небольшой территории. Сеть предприятия может находиться полностью под контролем заказчика, а данные остаются сквозным зашифрованными.
Вот и все, чем мы сегодня поделимся. Сотрудники Ebyte стремятся каждый день лучше поддерживать развитие Интернета вещей, интеллекта и автоматизации, улучшая использование ресурсов и предоставляя больше продуктов и информации. Заинтересованные друзья могут войти на наш официальный сайт, чтобы узнать больше, а сотрудники службы поддержки клиентов ответят на вопросы онлайн!
Рекомендация статьи:
В чем разница между технологией LoRa и технологией LoRaWAN
Каковы преимущества сетевого протокола LoRaWAN по сравнению с частным протоколом LoRa?