LoRa беспроводная технология дальнего радиуса действия. Глобальные сети с низким энергопотреблением (LPWANS) для передачи данных чз длинный диапазон до 10 км. LoRaWAN лицензированный и нелицензируемый частотный протокол LPWAN для сетей и устройств IoT

август 17, 2021

Полное понимание LORA и LORAWAN

https://www.mokolora.com/ru/2021/08/17/

LoRa - это беспроводная технология дальнего радиуса действия.. Побуждая, Глобальные сети с низким энергопотреблением (LPWANS) для передачи данных через более длинный диапазон до 10 км. LoRaWAN — это лицензированный и нелицензируемый частотный протокол LPWAN, с помощью которого IoT, основанный на технологии Lora, (Интернет вещей) подключение достигается.

Технология Lora имеет широкую перспективу применения во многих областях благодаря отличной производительности и гибкой сетевой форме.

Ты можешь подумать, глобализация мира не замедлится в ближайшее время. Угадай еще раз. Процесс не так прост, как можно было бы подумать. Глобализация — это просто, разобщение. И чтобы это произошло, должна быть достигнута оптимальная связь между технологическими физическими устройствами, датчики, электронные устройства и программное обеспечение по всему миру через соответствующие каналы передачи, в процессе, известном как подключение к интернету вещей. Увеличение количества и усовершенствование технических устройств без равного прогресса в их средствах или методах связи привело к глобализации и Интернет вещей дилемма подключения лoра и ЛОРАВАН были созданы для решения.

что такое лoра?

LoRa - это технология, которая обеспечивает среду LPWAN LoRaWAN, через которую устройства с низким энергопотреблением могут передавать данные с широкополосной модулированной радиосвязью Chirp на безлицензионных и лицензированных частотах на очень большом расстоянии в десятки километров.. Слово LoRa это аббревиатура, образованная из первых двух букв слова Этонг Изгэ. Технология Lora действует как модуляция для маломощных глобальных сетей. (LPWANS) и это влияет на передачу и связь этих типов сетей следующими способами::

LoRa стандартизирует глобальные сети (ВАНС) увеличив дальность их связи на несколько километров. уменьшает энергию, необходимую для передачи. LoRa и LoRaWAN могут добиться этого за счет уменьшения количества полос пропускания, используемых при передаче..
Чип с расширенным спектром частот технологии LoRa, повышает эффективность передачи данных за счет снижения вероятности помех почти до 0%.

Технология Lora состоит из двух основных частей, которые работают вместе как единое целое..

Технология LoRa или физический уровень: Физический уровень LoRa — это аппаратный уровень, который определяет канал — в виде чипа LoRa, который дает электрическое представление данных — через который может осуществляться связь устройств в соединении IoT..
Протокол, также известный как коммуникационный уровень, построенный на физическом уровне LoRa, который управляет безопасностью., целостность и другие сопутствующие факторы передаваемых данных, а также отслеживает процесс связи, вызванный технологией LoRa в проекте IoT..

Выше LoRa против LoRaWAN'объяснение заставляет нас видеть, что комбинация LoRa + LoRaWAN превращает всю коммуникационную сеть LoRa в глобальную сеть с низким энергопотреблением. (LPWAN).

Как именно LoRaWAN действует как LPWAN? Вы можете задаться вопросом.

лОсновы сети oRaWAN

Технология LoRa использует многие глобальные сети с низким энергопотреблением, но, LoRaWAN используется чаще других.

Сеть LoRaWAN отвечает за протокол связи системы LoRa, который включает, обеспечение безопасности и целостности данных, передаваемых по технологии LoRa. ЛоРа и ЛоРаВАН являются дочерними компаниями LoRa Alliance. С помощью технологии LoRa, LoRaWAN помогает передавать ваши данные на расстояние в среднем 9 км.. LoRaWAN имеет сетевую архитектуру звездообразной топологической структуры соединения.. Настроен для обеспечения оптимальной передачи данных при обмене данными между сетевым сервером и сенсорными узлами LoRa..

В сети LoRaWAN данные передаются через радиочастоты., они могут быть либо нелицензируемыми полосами частот, специфичными для определенных регионов, таких как; 915 МГц и 868 МГц для Северной Америки и Европы соответственно. ИЛИ, данные могут передаваться по лицензированным полосам частот.

Вы можете подумать и, конечно,, разумно предположить, что для достижения такого подвига затрачено много энергии и сил.

Угадай, что?

Ты не прав. Потребляемая мощность значительно ниже по сравнению с другими сетями связи более низких диапазонов..

Как это было достигнуто? Вы можете задаться вопросом.

Определенный научный закон подразумевал, что диапазон любой определенной глобальной сети может быть увеличен только за счет увеличения энергопотребления или уменьшения пропускной способности..

Другими словами, Сеть LoRaWAN позволяет вашим маломощным электронным устройствам обмениваться данными через беспроводное соединение дальнего радиуса действия с приложениями, доступными в Интернете..

лТехнологический стек oRaWAN

Технологический стек LoRaWAN — это технологический сервер LoRaWAN, оснащенный функциями, которые можно легко интегрировать в сеть LoRaWAN и использовать для управления шлюзами сети., пользователи, устройства и приложения. Особенности технологического стека LoRaWAN обычно зависят от бренда, хотя, типичный технологический стек LoRaWAN должен быть совместим с A, B, C режимы работы, все региональные параметры, а также все версии LoRaWAN.

Некоторые другие функции, общие для всех технологических стеков LoRaWAN, включают::

Обеспечение безопасности; Технологические стеки LoRaWAN обеспечивают безопасность сети LoRaWAN и управляют ею с помощью современного шифрования и подтверждения личности до того, как любому пользователю будет предоставлен сеанс в сети LoRaWAN..
Конструкция стеков LoRaWAN позволяет использовать их в качестве стандартной интеграции в протокольные решения LoRaWAN..
Стеки LoRaWAN можно использовать для настройки и оптимизации сетевых шлюзов LoRaWAN для повышения эффективности., снизить энергопотребление и, следовательно,, Стоимость.

Некоторые примеры брендов стеков LoRaWAN включают The Things Network Stack V3., Сетевые стеки Semtech LoRaWAN и т. д..

Сетевые элементы LoRaWAN: Введение

LoRaWAN позволяет вам иметь стабильное интернет-соединение с маломощными устройствами.

Сеть LoRaWAN работает за счет коллективного функционирования различных элементов.. Некоторые из них включают:

Частота, на которой осуществляется связь. Частоты могут быть как лицензионными, так и безлицензионными..
Конечные узлы или устройства: Конечный узел — это устройство или любой объект, оснащенный частотным передатчиком и другими функциями, которые делают его способным к маломощной связи со шлюзом LoRaWAN..
Шлюз: приемные и передающие антенны.
Network Serve управляет программным обеспечением, которое следит за правильной маршрутизацией всех передаваемых данных..
Прикладное программное обеспечение, работающее на сетевом сервере.

Конечные устройства на базе LoRa

Конечные устройства на базе LoRa, также называемые конечными узлами LoRa. Узел LoRa End — это устройство, которое обычно питается от батареи и оснащено компонентами, которые наделяют его, Особенности, позволяя ему связываться со шлюзом LoRa в сети связи LoRaWAN.

Конечные устройства на основе LoRa оснащены печатной платой узла LoRa, радиомодулем и печатными антеннами для беспроводной передачи сигнала со шлюзом LoRa..

Узлы LoRa также оснащены сенсорными микропроцессорами для обнаружения и обработки сигналов, а также конкретных изменений и действий..

Некоторые конечные устройства на основе LoRa оснащены датчиками, которые могут;

Определить температуру,
Может обнаруживать и записывать движение
Может обнаружить падение

Примечание: В сети LoRaWAN, Два оконечных устройства на основе LoRa не можешь общаться напрямую без использования шлюза LoRa.

LoRa шлюзы

А LoRa шлюз это устройство с электрическим питанием в сети связи LoRa и LoRaWAN, которое может принимать сигналы, передаваемые конечными узловыми устройствами., обработать сигнал, а затем направить его в соответствующее приложение LoRa. Типичное сетевое соединение LoRaWAN обычно включает более одного шлюза..

Шлюзы LoRa оснащены следующими перечисленными ниже функциями и компонентами.;

Микропроцессор, используемый для обработки данных.
Плата с радиомодулем, используется для связи на радиочастотах.
Порт Ethernet и кабель, обеспечивающий доступ шлюзов к Интернету..

Шлюзы LoRa предназначены для одновременного прослушивания множества радиочастот одновременно..

Доступны различные марки шлюзов LoRa, каждый из которых имеет определенные функции в дополнение к этим общим функциям..

Сетевой сервер LoRa

Сервер LoRa Network наблюдает и управляет всем процессом связи. Обычно это облачные платформы сети LoRaWAN, и с помощью прикладного программного обеспечения, установленного в облачной системе, они несут основную ответственность за:
Обеспечение безопасности соединения LoRaWAN за счет правильной проверки сервером приложений подлинности удостоверения личности каждого пользовательского устройства перед предоставлением сервера, а также предотвращения помех..
Контроль и обеспечение надлежащей двунаправленной маршрутизации данных. То есть, либо от конечных узлов к конкретным приложениям LoRa с помощью UPLINK, либо передача данных от приложений LoRa к конечным узлам.
Оптимизация времени автономной работы конечных устройств на основе LoRa для продления срока службы их батарей, а также для поддержания целостности и эффективности всей коммуникационной сети LoRa и LoRaWAN..

Сетевой сервер LoRa должен быть совместим со всеми доступными версиями LoRaWAN..

Сервер приложений LoRa

Основная функция сервера приложений LoRa заключается в декодировании и обработке данных, передаваемых с конечных узлов LoRa в приложения LoRa, и в кодировании данных, отправляемых приложениями LoRa в конечные узлы.. Большинство брендов серверов приложений LoRa позволяют легко связать вашу облачную систему управления личными данными с сетью Lora..

Сетевые элементы LoRaWAN: Ввод устройства в эксплуатацию

Чтобы устройству был предоставлен сеанс в сети связи LoRaWAN, личность должна быть подтверждена с помощью процедуры присоединения, включающей процесс активации, посредством которого будут сгенерированы определенные ключи и коды, которые будут переданы устройству, чтобы ввести его в устройство конечного узла LoRa..

Сетевые элементы LoRaWAN: Безопасность

LoRaWAN имеет очень стандартную систему шифрования и безопасности.. Система безопасности LoRa разделена на два основных разных, но взаимосвязанных уровня..

Они называются безопасностью сети и приложений.. Уровень сетевого шифрования обеспечивает идентичность и целостность конечного узла LoRa..

Безопасность приложения гарантирует, что владелец сетевого облака, которое вы используете, не имеет доступа к вашим данным., как конечный пользователь.

Сеть LoRaWAN также интегрирована с двумя другими уровнями расширенных кодов шифрования.. Они есть:

Уникальный алгоритм 128-битного Ключ сетевого сеанса который используется и распознается конечными узлами LoRa и сетевым сервером..
Уникальный алгоритм 128-битного ключа сеанса приложения, который распознается и передается на уровне приложения в оконечном соединении..

Протокол связи LoRaWAN шифрует данные, передаваемые в сети LoRaWAN.. Поскольку данные передаются по обычной радиочастоте, они должны быть зашифрованы с помощью другого механизма или протокола.. Все данные в сети LoRaWAN обычно шифруются дважды..

В типичной сети связи LoRaWAN поток данных шифрования включает:

Конечные узлы сначала шифруют данные, которые они собрали с помощью своих датчиков..
Затем данные, зашифрованные узлом, кодируются вторым уровнем шифрования по протоколу LoRaWAN..
Затем узел и данные, зашифрованные протоколом LoRaWAN, затем отправляются на шлюз LoRa, который, в свою очередь, передает данные через Интернет в приложения LoRa..
Сетевой сервер, который управляет этой передачей, а также совместно использует ключи сеанса сети с конечными устройствами, затем декодирует шифрование узла с помощью ключей сеанса сети, которыми он владеет, и передает данные на сервер приложений..
Оставшееся шифрование узла данных затем декодируется сервером приложений с ключом сеанса приложения..

Процедура присоединения к LoRa

Активация нового устройства, присоединяющегося к сети связи LoRa, может быть завершена любым из двух перечисленных ниже процессов.:

Активация путем персонализации (АД)
Активация по воздуху (OTAA)

В конце процесса активации, и ключ сеанса сети, и ключ сеанса приложения будут переданы новому устройству., который теперь будет называться конечным узлом устройства.

Активация путем персонализации (АД)

Метод ABP присоединения к сети LoRa включает добавление нового устройства без каких-либо конкретных ключей сеанса, таких как AppEUI., DevEUI, так далее. поделился с ним. Вместо, сеансовые ключи, в том числе, FNwk_SIntKey и еще около трех, будут сохранены непосредственно в Конечное устройство. Устройство может быть активировано только через процесс ABP, если оно уже имеет необходимую информацию для участия в сети LoRa., на старте.

Активация по воздуху (OTAA)

Процедура беспроводной активации включает прямую связь между конечным устройством и сетевым сервером.. Этот процесс активации выбирается только при сбросе конечного устройства..

Процесс OTAA включает в себя:

Новое устройство отправляет специальное сообщение с запросом в сеть LoRaWAN на сетевой сервер LoRa..
Сетевой сервер получает сообщение и интерпретирует его как недопустимое или действительное.. Если действительный, генерируется аутентификационный или сеансовый ключ

Классы устройств LoRa

Широкий спектр областей, в которых может применяться LoRa, привел к категоризации различных устройств LoRaWAN в разные классы..

Три класса устройств LoRa относятся к классу A., Б и С.

Устройства LoRa КЛАССА А

Конечные устройства, классифицированные как класс A, несут исключительную ответственность за инициирование связи в сети LoRaWAN.. Сетевой сервер не может инициировать связь в режиме связи класса А.. Конечное устройство класса A инициирует связь, отправляя данные по определенному диапазону радиочастот в приложения LoRa.. Затем он будет слушать и ждать, пока данные будут получены на этой конкретной частоте.. Если шлюз LoRa не может получить информацию. Затем устройство конечного узла будет прослушивать другую частоту, с которой шлюзы LoRa и сетевые серверы более знакомы.. Чтобы проверить, были ли данные приняты на этой частоте, а не на той, на которой они были переданы.

Все конечные устройства LoRaWAN должны поддерживать класс A..
Устройства LoRa класса A являются двунаправленными, при этом каждая передача данных по восходящей линии связи от конечных устройств к приложению LoRa сопровождается двумя короткими передачами данных по нисходящей линии связи от приложения к конечным узлам..
Тип протокола ALOHA наблюдается в устройствах класса A LoRa
Устройства класса A очень эффективны, потому что уровень энергопотребления можно оптимизировать и, следовательно,, может работать на самом низком уровне мощности из всех классов.

Устройства LoRa класса B

Устройства LoRa класса B питаются от батарей и хотя, аналогичен по эксплуатации классу А, он потребляет больше энергии по сравнению с классом A. Потому что, Конечное устройство не переходит в спящий режим автоматически, если не выполняет поиск подключенных сигналов.. Периодически открываются окна подключения для передачи данных между шлюзами LoRa и конечным устройством в определенной периодической синхронизации друг с другом..

LoRa-устройства класса C

Устройства LoRa класса C потребляют больше всего энергии среди всех классов оконечных устройств LoRa.. Конечные устройства всегда активно отправляют сигналы по радиочастотам на шлюзы LoRa и одновременно прослушивают частоты.. Устройства LoRa класса C — это конечные узлы, обеспечивающие гибкость и удобство возможности отправки данных в любое время.. Устройства класса C также питаются от батареи..

Сервер идентификации

Сервер идентификации устанавливает личность пользователей, присоединяющихся к сети LoRa.. В сети LoRaWAN, Сервер идентификации регистрирует устройства, шлюзы, пользователи и приложения. В некотором смысле, Идентификация является основой сети LoRaWAN, поскольку она позволяет ей работать на нескольких устройствах и в разных местах по всему миру..

Модуляция

LoRa - это патентный проект модуляции расширенного спектра, полученный из Chirp Spread Spectrum.. Расширенный спектр Chirp модулирует частоту сети связи LoRaWAN, обменивая скорость передачи данных в пределах определенной полосы пропускания для повышения чувствительности.. Это оптимизирует эффективность сети, а также одновременно расширяет диапазон связи сети LoRa, сохраняя при этом определенную пропускную способность..

Fтребование

Сеть LoRaWAN передает сообщения по беспроводным радиочастотным диапазонам, которые могут быть либо лицензированными, либо нелицензированными.. Безлицензионные радиочастоты бесплатны, но, более восприимчивы к помехам по сравнению с лицензированными частотами.

Секрет эффективности связи LoRa и LoRaWAN заключается в гениальном дизайне сети связи LoRaWAN, в которой используется спектр Chip Spread для модуляции частот при передаче данных на определенной частоте.. Таким образом, что, даже связь LoRa по безлицензионной радиочастоте с минимальной вероятностью помех. Одновременно делая соединение более дешевым, но более эффективным и позволяя передавать данные на большие расстояния..

В сетях связи LoRa и LoRaWAN, конкретные частоты могут быть настроены с помощью радиомодулей LoRa и часов LoRa, специфичных для многих различных приложений LoRa..

Некоторые примеры безлицензионных радиочастот МГц.

Азия: 169МГц, 433МГц

Северная Америка: 915 МГц

Нормативные аспекты LoRa с использованием безлицензионной частоты

Поскольку LoRa и LoRaWAN передают данные, связь по радиочастотным диапазонам. Сеть LoRa в основном использует безлицензионные частоты, то есть, на этих частотах вам не нужно получать государственную лицензию на трансляцию сигналов через. Безлицензионные частоты зависят от каждого географического региона и местоположения.. В целях безопасности и эффективности. Правительство каждого региона резко осуждает вещание в частотном диапазоне, не указанном для вашего местоположения.. Следовательно, при использовании сети LoRa, ваши радиостанции и часы LoRa должны быть настроены на диапазоны частот, характерные для вашего местоположения.

Рассмотрение пропускной способности LoRaWAN

Байты данных в цифровом формате передаются в сети LoRaWAN..

Сеть LoRaWAN Скорость передачи данных имеет ограничение около 100 байты, только такое количество данных может быть эффективно передано за один раз между одним конечным устройством и шлюзом. Хотя сеть LoRaWAN часто включает одновременную связь между несколькими конечными устройствами и одним шлюзом..

Адаптивная скорость передачи данных

Скорость передачи данных в коммуникационной сети LoRaWAN является адаптивной в смысле ее динамичности при обмене скоростью передачи данных на большую чувствительность, а также при выборе сети только определенных данных., что приводит к снижению скорости передачи данных в рамках связи LoRaWAN. Частота LoRaWAN с модуляцией расширенного спектра предотвращает взаимодействие различных скоростей передачи данных друг с другом.. Тем самым, оптимизация эффективности шлюзов и сети в целом.

LoRa Диапазон

Технология LoRa основана на уменьшении концентрации полосы пропускания для увеличения дальности и снижения энергопотребления для передачи данных небольшого размера на большие расстояния..

LoRa-Range также может зависеть от физического местоположения. Радиус действия конкретной версии LoRaWAN будет короче в урбанизированном сообществе, заполненном кластерами зданий., по сравнению с сельским сообществом, в котором есть все меньше и больше хозяйственных построек и, следовательно,, меньше шансов на нарушение частоты передачи.

LoRaWAN лучше конкурентов?

Сети связи LoRa и LoRaWAN просто лучше других.

LoRaWAN, помимо того, что это наиболее широко используемая беспроводная глобальная сеть с низким энергопотреблением, другие варианты подключения LPWAN, такие как NB-IoT, не так рентабельны, как LoRaWAN.. Пропускная способность коммуникационной сети LoRaWAN относительно ниже, чем у других LPWAN, и это обеспечивает большее покрытие и больший радиус действия по сравнению с конкурентами.. Также, LoRaWAN может применяться в более широком диапазоне областей по сравнению с конкурентами из области сельского хозяйства., в применении LoRaWAN в интеллектуальных счетчиках воды для орошения в промышленности и обычных бытовых коммунальных услугах. Датчики и технология LoRaWAN также распространяются на приложения для умных зданий, где технология LoRa может использоваться для мониторинга определенных атмосферных условий, таких как; температура, влажность. Применение технологии LoRa для обеспечения безопасности и общего обслуживания зданий также быстро набирает популярность.. Тогда как, применение других LPWAN очень ограничено в сравнении.

Особенности LoRa и LoRaWAN

Сеть LoRaWAN имеет пропускную способность 125 кГц
Минимальное среднее время автономной работы конечных устройств на основе LoRa составляет 7 годы.
Шлюзы имеют пиковый и спящий ток около 32 миллиампер и 1 микроампер соответственно.
Все данные, передаваемые в сети LoRaWAN, шифруются дважды
Устройства могут общаться и передавать данные в сети LoRaWAN с низким энергопотреблением на очень большом расстоянии около 10 км..
В сети LoRaWAN, данные передаются по радиочастоте (Чаще используются безлицензионные полосы частот.)
Сеть LoRa состоит из таких компонентов, как конечные узлы., Шлюзы, Сетевые серверы, Идентификационные серверы, Приложения и программное обеспечение LoRa.
Коммуникационная сеть LoRaWAN очень экономична.

Преимущества LoRaWAN

Шлюз LoRa может эффективно взаимодействовать и обмениваться данными с несколькими конечными узлами.
Помехи сводятся к незначительным помехам за счет модуляции с расширенным спектром ЛЧМ.
Технология LoRaWAN очень защищена с помощью продвинутых уровней шифрования..
Конечные устройства на основе LoRa имеют очень длительное время автономной работы..
Сеть LoRaWAN имеет простую и понятную топологию..
Частоты, по которым передаются данные, лицензируются бесплатно, что значительно снижает стоимость эксплуатации..
Технология LoRa имеет очень большую дальность передачи данных, обычно несколько километров.
Энергопотребление при передаче данных очень низкое и консервативное.

Недостатки

Скорость передачи данных в сети связи LoRaWAN низкая.
Каналы передачи данных в нелицензируемых полосах частот могут быть подвержены помехам.
Конструкция сети LoRaWAN не поддерживает передачу больших объемов данных..

ЛоРаВАН Нистория

LoRa существует уже десять лет и используется на ста миллионах устройств по всему миру., увеличение использования IoT.

В 2009, два друга, у которых была одна и та же цель (создание технологии дальнего действия, модуляция малой мощности) встретил во Франции. Николас Сорнин и Оливье Селлер посвятили свое время этому развитию, несмотря на неудачи.. Этот дуэт познакомился с Франсуа Сфорца., который позже стал их партнером.

В мае 2012, Semtech купила cycleo с уверенностью в возможностях LoRa и в феврале 2015, Был создан LoRa Alliance, и протокол получил название LoRaWAN.. Одной из целей Semtech является упрощение и ускорение процесса разработки Интернета вещей путем предоставления новых услуг и продуктов.. Это делает LoRa и LoRaWAN лучшим выбором для создания и управления IoT..

LoRa и LoRaWAN в а Nскорлупа

LoRa — это технология частотной модуляции, разработанная для беспроводного взаимодействия в локальной сети, относящаяся к классу проводных технологий LPWAN..

LoRa, беспроводная радиочастотная система принадлежит Semtech. Это электронный столп LoRa Alliance.. С момента основания LoRa Alliance в 2015, количество людей, вступающих в команду, неуклонно растет.

LoRa и LoRaWAN в Cтекст

LoRa и LoRaWAN работают на более низкой частоте по сравнению с сотовыми сетями.. Это называется нелицензируемый спектр. Глобально, многие используют LoRa и LoRaWAN, в основном европейские телекоммуникационные компании и операторы

Чтобы сеть LoRaWAN покрывала множество стран, мобильные операторы посвятили свое время его развитию. Несмотря на это, сеть LoRaWAN не может охватывать определенные страны. Это связано с состоянием рынка и его историей..

Развивающаяся экосистема LAPWAN и LoRa, LoRaWAN

Система LPWAN появилась несколько лет назад.. Однако, это привлекло внимание всего несколько лет назад. Это связано с:

С добавлением сотового LPWAN, скорость, с которой люди принимают LPWAN, высока.
LPWAN на клеточном уровне вызвал много откликов.
Рынок LPWAN переживает высокий уровень роста. На несотовом рынке, де-факто развивается и эволюционирует и довольно молод. Так, несмотря на ограниченное пространство на рынке Интернета вещей, LPWAN демонстрирует высокие темпы роста.

Однако некоторые операторы предпочитают смешивать сотовую и несотовую связь там, где это возможно.. Orange предпочитает LoRaWAN и LTE-M в качестве дополнений, а не конкурентов.

Низкий диапазон, Мощность и пропускная способность как у LoRaWAN Sстандартный:

Во французской компании Cycleo, инженеры работали над технологией частотных волн, которая привела к появлению LoRaWAN. После некоторого периода переговоров, по 2012, SEMTECH уже приобрела Cycleo. LoRaWAN был официально разработан LoRa Alliance и означает протокол уровня MAC.. Протокол LoRaWAN используется более чем семьюдесятью операторами, а LoRaWAN IoT распространен более чем в ста странах.. LoRaWAN использует безлицензионные частоты для конкретных регионов..

Дразница Между LoRa и LoRaWAN

LoRa против LoRaWAN можно сначала изучить с точки зрения уровней OSI, есть разница между LoRa и LoRaWAN. Однако в этой модели есть разные слои.. Во-первых, это физический уровень, который представляет собой LoRa, который обеспечивает каналы связи на большие расстояния.. LoRaWAN имеет отношение к протоколу связи и структуре системы.. Просто, LoRaWAN — это глобальная сеть.

LoRaWAN в общедоступной сети и частной сети

LoRaWAN был создан для приложений и датчиков, которые могут работать только путем периодической передачи и получения небольших объемов данных на большие расстояния в течение нескольких часов.. Сеть в основном определяется доступностью для пользователей.. Эта сеть может быть частной или общедоступной..

Публичный LoRaWAN:

Это используется и регулируется телефонными операторами.. Публичный LoRaWAN поддерживает несколько приложений от нескольких организаций.. Ниже приведены шаги для достижения этой связи:

Купить подписку
Установить датчики на площадке оператора
Инициировать датчики
Получите данные о месте оператора и передайте их туда, где они могут быть обработаны.

Частная сеть LoRaWAN:

Частные сети LoRaWAN полезны для одного объекта после установки. В этой сети, пользователь управляет своими датчиками IoT и структурой сети.

Вы можете установить это соединение, выполнив следующие шаги, перечисленные ниже.:

Приобретите конкретное количество шлюзов, оптимальное для выбранного вами типа подключения.
Настройте датчики на сайте
Организуйте датчики в шлюзах.
Создайте соединение между шлюзом и платформой обработки данных..
Активировать датчики.

Bпосредники для создания сетей с помощью LoRaWAN

LoRaWAN отлично подходит для многих приложений, но не для частной сети.. Причины:

Совпадение разных шлюзов дает возможность для интерференции; при работе LoRaWAN, он переключается на ту же частоту и может получить доступ к трафику.

Прием сообщений не гарантирован.

Требуется много работы, посвященной его развитию; на данный момент, ни один поставщик не может предоставить комплексное решение для LoRaWAN. Сложность в том, что вам придется работать с несколькими вендорами, чтобы получить шлюзы., узлы и другие вещи, из которых состоит система. Это создает много работы для пользователя.

Круг обязанностей создает огромное ограничение. В публичных сетях, использование диапазона 868 МГц связано с множеством неудач. Средняя продолжительность времени, которое шлюз может передать за определенный период, не превышает одного процента.. В связи с этим, загрузка данных LoRaWAN, то есть, количество данных, передаваемых в определенное время, ограничено.

Тон ЛоРа Асоюз

Альянс LoRa, созданный в 2015 — это некоммерческая организация, которая посвящает свое время и работу тому, чтобы убедиться в согласованности LPWAN, а также в его всемирной осведомленности и продвижении.. Миссия LoRa Alliance состоит в том, чтобы поощрять и ускорять скорость, с которой люди внедряют сеть LoRaWAN.. Это достигается за счет обеспечения синергии всех технологий и продуктов LoRaWAN., помогая IoT создать лучшее будущее. LoRa Alliance насчитывает более пятисот членов из разных компаний.. Члены LoRa Alliance могут участвовать в выставках, проходящих по всему миру.. Участники также получают выгоду от активной экосистемы и участников, предоставляющих решения., продукты и услуги для создания возможностей для бизнеса.

ЧАСКак я могу установить полнодуплексную связь LoRa между двумя узлами??

Цель Интернета вещей — помочь обычным сенсорным устройствам обмениваться данными с несколькими устройствами и вместе предоставлять хороший сервис.. Например, Интернет вещей можно применять в среде для наблюдения за атмосферой и предоставления информации или предупреждений.. Так же, как беспроводные технологии малого радиуса действия используются в помещении, были внедрены технологии для обеспечения наружной беспроводной сети большего радиуса действия, такие как LoRa. Многие технологии были применены для обеспечения передачи данных от датчиков, которые формируют IoT.. Полнодуплексная передача данных просто подразумевает индуцированную несущую сигнала., одновременный, двунаправленная передача данных в конкретной сети связи. В этой сети, два узла служат приемопередатчиком и имеют протокол LoRa.

Во время передачи, любой передатчик рядом с вашим приемником полностью потеряет способность принимать и через короткий период после завершения передачи. Для полного дуплекса необходимо, чтобы две задействованные частоты были далеко друг от друга, а также нужны фильтры на приемнике, чтобы предотвратить сигнал от передатчика напротив.. Также, нельзя передавать и получать данные сразу между двумя узлами без обычных устройств LoRa, используемых в узлах. Они могут быть как принимающими, так и передающими. Шлюз использует устройства LoRa с различными каналами, поэтому определите устройство, которое использует эквивалент примерно восьми одноузловых устройств LoRa..

Является ли коммуникационная сеть LoRaWAN ответом на умные здания и умные города??

LoRaWAN предлагает решение с низким энергопотреблением для успешной передачи данных на большие расстояния.. Чтобы решить эту проблему и охватить большую площадь, вы можете построить ячеистую сеть LoRaWAN. Эта сеть позволяет передавать данные на большие расстояния, поскольку узел работает как повторитель.. Ячеистая сеть LoRaWAN гарантирует передачу данных и позволяет создавать гибкие и большие сети, требующие небольшого количества энергии.. Технология LoRa — идеальный выбор для городов, подключенных к Интернету, поскольку она обеспечивает большую дальность действия сигнала и минимальное энергопотребление.. Структура умного города LoRaWAN проста и доступна в ремонте и не требует лицензии.. Эта технология может передавать и получать данные и может доставлять сообщения в удаленные районы..

LoRa и малиновый пи- Peer для связи с Arduino

Код малины может поддерживать как Pi, так и Arduino, обеспечивая связь между этими двумя возможностями.. Библиотека Radiohead является базовой основой и основой соединения Raspberry и Pi.. Вам нужно установить это в вашей Arduino IDE.

Чтобы начать эту программу, импортировать библиотеку Serial Peripheral Code для использования BPI, а также библиотеку RH_RF95 из радиоголовки. Это для осуществления связи LoRa.

Определите контакт Arduino, к которому вы подключили CS, RST, и вывод INT Arduino и LoRa.

Покажите, что на модуле будет использоваться частота 434 МГц, затем активируйте модуль..

Сбросьте модуль LoRa в настройках на десять миллисекунд.

Активируйте его с помощью модуля, который вы создали с помощью радиоголовки..

Установите мощность передачи и частоту для сервера LoRa.

Отправьте пакет данных через модуль LoRa внутри бесконечного цикла.

LoRa и MQTT

MQTT используется для обеспечения связи между сетевыми серверами и шлюзом.. Данные передаются между несколькими устройствами по протоколу MQTT.. Протокол MQTT обычно используется для уменьшения помех в ненадежных сетях., восприимчив к перебоям. Сервер собирает эти сообщения и клиентов, которые могут читать и писать в брокер MQTT.. Клиенту необходимо определить темы, на которые он хочет написать или на которые подписаться.. Можно выбрать все темы. Большую часть времени, брокер MQTT работает на машине сервера. Шлюз запишет видимую полезную нагрузку, полученную от устройства, с дополнительной информацией, такой как частота и время передачи восходящего канала.. MQTT помогает устройствам эффективно интегрировать данные для частных операций LoRaWAN с данными, которые излагаются простыми способами, чтобы клиент мог их понять.. Брокер MQTT также блокирует доступ опасных шлюзов к восходящим каналам от других шлюзов при правильной настройке..

ЧАСаппаратная архитектура

Вход микро-США: Эта функция используется для подачи питания

USB-разъем (Хозяин): это выходной порт для Raspberry Pi

Потребляемая мощность малины

HDMI: интерфейс цифрового видеовыхода (HD)

Разъем для наушников

Ethernet-интерфейс

ЧАСКак подключить оборудование

Подключите модуль шлюза RHF0M01-868 к мосту PR12 RHF4T002 к Raspberry Pi3.

Подключите USB-разъем к входу питания Raspberry с помощью USB-кабеля.

Подключите адаптер USB к UART, затем к GP10 в Raspberry Pi.

Подключите USB к адаптеру UART, затем к компьютеру.

Подключите вход USB к 5 Вольт на 2.1 Адаптер амперметра с помощью кабеля micro-USB длиной 100 см..

САрхитектура программного обеспечения

Ардуино: Это используется для открытия чувственного порта LoRaWAN с GPS, а также для передачи на него сигналов.

замазка: этот инструмент включает серийный и SSH-терминал, используемые для управления Raspberry Pi.. Это также интернет-браузер, используемый для доступа к серверу LoRaWAN интерфейса RHF2001.. Лучше всего для этого подойдет Chrome.).

ЧАСКак подключить

1) Включите компьютер и подключите его к замазке

а) проверьте свои соединения
б) Получите доступ к файловому менеджеру, чтобы настроить замазку
c) Включите свой шлюз
d) Используйте RHF2S001 для подключения к маршрутизатору с помощью кабеля Ethernet.
е) Проверьте IP-адрес и MAC-адрес

2) Увеличьте файловую систему вашей SD-карты

3) Используйте сервер RHF2001

4) Используйте RHF76-052AM для настройки сервера LoRaWAN.

ЛоРа яoТ КЭто Cсодержание

LoRa шлюз: Это устройство соединяет различные виды сетей. LG01 соединяет обычную IP-сеть Интернета в единую, бесшовное соединение с беспроводной сетью LoRa.

Ардуино: это электронная платформа, которая использует «простое в использовании программное и аппаратное обеспечение. Идеально подходит для тех, кто создает интерактивный проект..

Лора щит: это используется для создания сенсорного узла. Это добавляет к плате Arduino беспроводную связь LoRa..

GPS-щит LoRa: Это создает датчик, добавляя к плате Arduino беспроводную связь LoRa и датчики..

Датчики: есть разные датчики; реле, СВУ, ультразвуковой, DHT11, светочувствительный, датчики пламени и зуммера.

LoRa Инструкции по набору инструментов

Установите Arduino IDE и 340 водить машину
Загрузите библиотеку LoRa для установленного Arduino..
Оптимизируйте сетевую среду для настройки шлюза LG01-N..
Расположите компоненты и оптимальным образом подключите шлюз LG01-N к Интернету..
Загрузите инструмент шпатлевки, чтобы вы могли получить доступ к LG01-N с помощью SSH.
Протестируйте сеть LoRaWAN
Настройте шлюз на сервере TTN
Настройка шлюза LG01-N
Настройте подключение шлюза к сетевому серверу LoRaWAN..
Настройте частоту связи LoRa шлюза в соответствии с вашим конкретным местоположением..
Установите связь с сервером приложений Cayenne.
Управляйте воспроизведением с помощью передачи данных из приложения LoRa на конечные устройства
Устранение неполадок в сетевой системе.
Настройка шифрования оконечных устройств на основе LoRa и экранов GPS.
Настройте устройство ABP в TTN и загрузите его в UNO

СНекоторые критерии, которые необходимо учитывать перед выбором поставщика услуг Интернета вещей

Предлагаемые ими услуги связи:

Ознакомьтесь с услугой подключения, которую предлагает ваш поставщик услуг. Должны быть предоставлены такие услуги, как сквозное полное IoT-соединение.. Оцените возможности поставщиков услуг. Людям нужно место, которое может дать им нужный совет и предоставить им точные и надежные решения IoT.

Да, это: e-sim позволяет человеку хранить различные профили операторов на своем устройстве рядом друг с другом.. e-sim ульи управления IoT

Требования к подключению: у каждого пользователя есть определенные потребности в подключении, которые они хотят, чтобы поставщик услуг удовлетворил. Убедитесь, что ваш поставщик услуг удовлетворяет эту потребность и не усугубляет вашу проблему..

Консалтинговые услуги