Lorawan
Lora-Allianz

Fokus auf LoRaWAN IoT-Feld

MOKOLORA konzentriert sich auf die Entwicklung des LoRaWAN IoT-Bereichs. Produkttypen umfassen Terminals, Gateways und Module. Bis jetzt, mehr als 20 ausgereifte LoRaWAN-Anwendungen wurden erfolgreich entwickelt, deckt viele globale Märkte ab, wie Nordamerika, Europa, Russland, Indien und so weiter.

Experte für LoRaWAN-Produktdesign

Wir sind auf Lorawan-Produkte spezialisiert. Es gibt ein komplettes Team von professionellen LORAWAN-Produktentwicklungsmitarbeitern,inklusive Marktforschungsspezialist, Produktmanager, Hardware Ingenieur, Softwareentwickler, APP-Entwicklungsingenieur, Produkttestingenieur, Zuverlässigkeitsprüfingenieur, etc.


Wir haben umfangreiche Erfahrung in der Herstellung von Lorawan-Batch-Produkten. Unsere eigene Fabrik ist mit professionellen Produktionsanlagen ausgestattet, professionelle Produktions- und Prüfingenieure, um die Stabilität der Produktqualität zu gewährleisten

1000+

Lorawan Hardware-Schaltungsdesign-Gehäuse

200+

Ausgereiftes Produkt-Hardware-Design-Schema

200+

Batch-Produkte'Herstellungserfahrung

2000+

Reife lokale Materiallieferanten

100+

Professionelle Prüfgeräte

10+

Professioneller Software-Ingenieur mit Kenntnissen im Lorawan-Protokollstack

Fabrikübersicht

10000m2

Fabrikgebäudefläche

70 Ingenieure

Professionelles F&E-Team

5

SMT-Linien

3

DIP-Leitungen

7

Produktionsmontagelinien

14+ Jahre

EMS-Erfahrung

Strenge Qualitätssicherung

MOKO hat ein Qualitätsprogramm entwickelt, das eine kontinuierliche Verbesserung in allen Aspekten des Betriebs sicherstellt. Wir schulen unsere Teammitglieder darin, Probleme zu erkennen und Qualitätstools zu verwenden, da wir der Meinung sind, dass Schulungen die Schlüsselfaktoren des Qualitätsmanagements sind, Zusammenarbeit, Kommunikation, und Kundenorientierung. Unser Team sucht das Problem, Verbesserungen erkennen, und Wirksamkeit bewerten…

Anwendungen

Blog&Neuigkeiten

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Warum LoRaWAN IoT gegenüber anderen LPWAN floriert

Technologien

LPWAN ist das grundlegende Konzept von LoraWAN IoT

LPWANs dominieren die IoT-Branche. Wie der Name schon sagt, LPWAN ist eine Gruppe von drahtlosen Standards, die darauf abzielen, zwei Metriken für das Internet der Dinge zu optimieren:

  • Energieeffizient – Sensoren und IoT-Geräte müssen ständig Daten übertragen, aber der Zugang zu ihnen ist oft schwierig. Daher ist es entscheidend, dass die Akkulaufzeit so lang wie möglich ist;
  • Ein großer Abdeckungsbereich – damit IoT-Geräte nützlich sind, sie müssen von überall aus kommunizieren können, wo immer sie gebraucht werden, einschließlich industrieller und landwirtschaftlicher Anlagen, die oft weit vom Ort der Datenverarbeitung entfernt sind.

LPWAN-Standards unterscheiden sich vom drahtlosen Personal Area Network (PFANNE) Technologien wie Zigbee, Bluetooth, und andere. Letzteres kann zwar für das Internet der Dinge verwendet werden, der Anwendungsbereich und der Anwendungsbereich sind begrenzt. Die erfolgreichste LPWAN-Technologie ist LoRaWAN IoT.

Marktsegmentierung für IoT

Basierend auf den Bandbreitenanforderungen, IoT ist in drei Marktsegmente unterteilt:

  1. Grosse Bandbreite: Für Anwendungen, die Sicherheit benötigen, Massendatenübertragung mit hoher Bandbreite oder Audio- und Videostreaming in Echtzeit, zellular (LTE, GSM) ist eine gängige Netzwerkoption. Schutz- und Überwachungssysteme sind Beispiele für Anwendungsfälle. Wegen der kürzeren Akkulaufzeit, diese Netzwerke verwenden lizenzierte Bandbreite für Dienste mit höherer Leistung, sind teurer zu laufen, und benötigen in der Regel lokale Stromquellen für Endgeräte.
  2. Mittlere Bandbreite: Zigbee und WiFi eignen sich für eine Vielzahl von Smart-Home-Anwendungen, während skalierte Varianten von LTE (Cat-M1 und NB-IoT) sind eher für großflächige Anwendungen geeignet.
  3. Niedrige Bandbreite: Die kostengünstige Struktur der LPWAN-Technologie(LoRaWAN IoT) ermöglicht es, Vertikalen zu erobern, die eine große Reichweite erfordern, begrenzte Daten, und lange Akkulaufzeit. Sensorsteuerung, Fernmessung, intelligente Versorgungsunternehmen, Bewässerung, Nachverfolgung von Gütern, und Umweltüberwachung sind Beispiele für diese Anwendungen

LoRa (Langstrecken)

LoRaWAN-Geräte und das zugängliche LoRaWAN-Protokoll ermöglichen den intelligenten Betrieb von IoT-Anwendungen, die einige der dringendsten Probleme der Welt lösen, inklusive Energiespeicher, Erhaltung der natürlichen Ressourcen, Verschmutzungsschutz, Zuverlässigkeit der Infrastruktur, Katastrophenvorbereitung, und mehr. Die LoRa-Systeme und das LoRaWAN-Protokoll von Semtech haben eine lange Liste von Anwendungen im Bereich Smart Metering, intelligente Häuser, intelligente Lieferkette und Logistik, intelligente Städte, intelligente Landwirtschaft, und andere Bereiche.

Terminologieklärung

Es ist wichtig zu beachten, dass LoRa keine LPWAN-Implementierung an sich ist. Der Chip, der die Modulation ermöglicht, ist als LoRa bekannt. In jedem Netzwerk-Setup, zum Aufbau eines Netzwerks wird eine MAC-Schicht benötigt. Die LoRa Alliance unterhält die LoRaWAN MAC-Schicht, die ein Synonym für LoRa-Chips ist. Während der Begriff LoRa oft für das gesamte Protokoll verwendet wird, Dieses Dokument würde eine strenge Beschreibung von LoRa verwenden, um Link Labs zu unterscheiden’ Symphonie-Link, die eine proprietäre MAC-Schicht auf einem LoRa-Chip verwendet.

LoRaWAN

Die LoRaWAN IoT-Spezifikation ist eine Art von LoRa-Technologie, die energiesparende Weitverkehrsnetzwerke verwendet (LPWAN) Protokoll. Das LoRaWAN-Protokoll verwendet das Funkspektrum im Medical (ISM) Industrie, und Scientific Band, um batteriebetriebene Geräte im Status drahtlos mit dem Internet zu verbinden, National, oder globale Netzwerke. In dieser Spezifikation sind das LoRaWAN-Protokoll zusammen mit den LoRa-Parametern der physikalischen Schicht von Gerät zu Infrastruktur spezifiziert, was eine reibungslose Interoperabilität zwischen Geräten ermöglicht.

LoRaWAN-Netzwerkinfrastruktur

In der LoRaWAN IoT-Netzwerkarchitektur, die in einer Stern-Stern-Topologie implementiert ist, Gateways übertragen Nachrichten zwischen Endgeräten und einem zentralen Netzwerkprozessor. Die physikalische LoRa-Schicht nutzt drahtlos, um die große Reichweite zu nutzen, Ermöglichen einer Single-Point-Kommunikation zwischen einem Endgerät und einem oder mehreren Gateways. Bidirektionale Konnektivität ist in beiden Typen möglich, und Multicast-Gruppen werden für eine effektive Frequenznutzung bei Aufgaben wie Firmware Over The Air unterstützt (FOTO) Updates oder andere Massenzustellungsnachrichten.

Endgeräte

Um Endgeräte zu bauen, die sich an LoRaWAN IoT-Netzwerke binden, Computerhersteller werden sich auf LoRa Alliance-Standards und Qualifizierungsprogramme verlassen. Sie können auch eine schnellere Markteinführung erreichen, indem sie etablierte Referenzdesign-Angebote bestimmter Anbieter nutzen, basierend auf ihrer Erfahrung mit LoRa in IoT-Netzwerken, LoRaWAN-Netzwerke effektiv in ihr Design zu integrieren, sowie Best Practices für die Computerkommunikation und den Datenaustausch im Netzwerk zu erhalten.

Funknetz

LoRaWAN IoT-Gateways, die viele Sensoren aufnehmen kann und private und öffentliche Netzwerkbereitstellungen ermöglicht, überall einsetzbar. Die Gateways ermöglichen eine bidirektionale Kommunikation und können gleichzeitig Nachrichten von einer Vielzahl von LoRa-basierten Sensorendgeräten verarbeiten. Da LoRa-Gateways kostengünstiger sind als Mobilfunkbasisstationen, Die Erweiterung der Netzwerkbandbreite ist so einfach wie die Installation weiterer Gateways. Gateways können alles akzeptieren von 8 zu 64 Kanäle, Damit ein Netzwerk täglich Millionen von Nachrichten verarbeiten kann. Die Effizienz des Funknetzes (Abdeckung, Robustheit, Leistung, Betriebszeit, und Zuverlässigkeit) ist direkt proportional zu den Gateways’ Qualität.

Zentrales Netzwerk

Der LoRaWAN IoT-Netzwerkserver (LNS) kann vor Ort installiert oder auf Cloud-Plattformen gehostet werden. Es leitet von mehreren Gateways erhaltene Pakete nach der Verarbeitung an einen Anwendungsserver weiter. Bereitstellung und Betrieb eines leistungsstarken LoRaWAN IoT-Netzwerks, Sie benötigen leistungsstarke Ressourcen, um zu verfolgen, anpassen, Steuerung, und Fehler bei den Gateways beheben, sowie Vergabe der gewünschten Netz-QoS. Einige Anbieter bieten ein umfassendes Angebot an Management-Tools, genannt Operations Support System (uns), basierend auf Mobilfunknetz-Expertise, um das gesamte Netzwerk in Echtzeit effektiv zu orchestrieren und seine perfekte Verfügbarkeit für die geschäftskritische Datenverarbeitung zu gewährleisten.

Anwendungsserver

APIs können verwendet werden, um Radio Access Network-Funktionen direkt in Anwendungs-Repositorys und Dashboards zu integrieren, erleichtert die Einrichtung und Verwaltung eines LoRa- und IoT-Netzwerks. Geschäftsinhaber sollten die Anwendungsserverkapazität mit Mehrwertdiensten wie Endgerätezugriff oder Geolokalisierung erweitern, sowie innovative Dienstleistungen zu schaffen, die zusätzliche Einnahmequellen schaffen, um das Beste aus der Funk- und Kernnetztechnologie zu machen.

Geräteklassen

LoRaWAN IoT verwendet drei Geräteklassen in der Fernkommunikation.

Klasse a (Pflicht für alle).
Geräte der Klasse A öffnen nach jeder Übertragung zwei kurze Empfangszeitfenster (bezeichnet als RX1 und RX2).

Die Intervalle vom Ende der Übertragung bis zum Öffnen des ersten und zweiten Zeitfensters sind konfigurierbar, muss aber für alle Geräte im gegebenen Netzwerk gleich sein (RECEIVE_DELAY1, RECEIVE_DELAY2). Die verwendeten Frequenzkanäle und Übertragungsraten für die Slots RX1 und RX2 können sich unterscheiden. Empfohlene Werte sind in einem separaten Dokument angegeben – „LoRaWAN Regional Parameters“ verfügbar auf der LoRa Alliance-Website.

Geräte der Klasse A haben den niedrigsten Stromverbrauch, sondern um eine Nachricht vom Server zum Endgerät zu übertragen, Sie müssen auf die nächste Ansage dieses Geräts warten.

Klasse b (Leuchtfeuer)

Zusätzlich zu den für Geräte der Klasse A definierten Empfangsfenstern, Geräte der Klasse B öffnen zusätzliche Empfangsfenster nach einem Zeitplan. Um die Öffnungszeiten zusätzlicher . zu synchronisieren, Fenster empfangen, Gateways senden Beacons aus. Alle Gateways, die Teil desselben Netzwerks sind, müssen gleichzeitig Beacons aussenden. Der Beacon enthält eine Netzwerkkennung und einen Zeitstempel (koordinierte Weltzeit).
Die Verwendung der Klasse B stellt sicher, dass beim Polling der Endpunkte, die Reaktionsverzögerung wird einen bestimmten Betrag nicht überschreiten, der durch die Dauer der Baken bestimmt wird.

Klasse C (Kontinuierlich)

Geräte der Klasse C befinden sich fast immer im Empfangsmodus, mit Ausnahme der Intervalle, in denen sie Nachrichten senden. Außer für das RX1-Zeitfenster, das Terminal verwendet die RX2-Empfangsparameter.
Klasse C kann dort eingesetzt werden, wo nicht mit aller Kraft Energie gespart werden muss (Stromzähler) oder wo es notwendig ist, Endgeräte zu beliebigen Zeiten abzufragen.

Regionale Abdeckung

Frequenzbereiche, MHzLänder
433, 863-870Länder der Europäischen Union
902-928Vereinigte Staaten von Amerika
470-510, 779-787China
915-928Australien
865-867Indien
920-923Südkorea

Datenraten

Durch Auswahl von Datenraten, Sie schaffen einen komplexen Kompromiss zwischen Kontaktreichweite und Nachrichtendauer. Außerdem, Spread-Spectrum-Technologie stellt sicher, dass die Konnektivität mit mehreren DRs nicht miteinander in Konflikt steht, was zu einer Reihe interaktiver “Code” Kanäle, die den Durchsatz des Gateways steigern. Der LoRaWAN-Netzwerkserver verwendet eine adaptive Datenrate (ADR) Schema zur unabhängigen Überwachung der DR-Einstellung und der HF-Ausgangskapazität für jeden Endpunkt, um die Akkulaufzeit des Endpunkts und die gesamte Netzwerkbandbreite zu optimieren.

Sicherheit

Authentifizierung von Geräten:

Es gibt zwei Verifizierungstechniken, die von LoRa . unterstützt werden.

  • Personalisierte Aktivierung ABP – hier, DevAddr-Adresse und Verschlüsselungsschlüssel werden frühzeitig in das Gadget geschrieben (Gerätepersonalisierung))

Netzwerk- und Programmsitzungsschlüssel, sowie eine vorab zugewiesene 32-Bit-Computernetzwerkadresse, werden verwendet, um Geräte zu konfigurieren, ähnlich der statischen IP-Adressvergabe.

  • Over-the-Air-Aktivierung (OTAA) (erfordert ein gemeinsames Verfahren, während der DevAddr-Adresse und Sitzungsverschlüsselungsschlüssel erstellt werden).

OTAA ermöglicht es Geräten, eine Kommunikationsanfrage an einen Netzwerkserver zu senden, die dann den Computer authentifiziert und ihm eine Adresse sowie einen Token zum Abrufen von Sitzungsschlüsseln zuweist. Die Netzwerk- und Anwendungssitzungsschlüssel werden während des Verbindungsvorgangs aus dem zuvor auf dem Gerät bereitgestellten öffentlichen Anwendungsschlüssel abgeleitet.

Parameter

Die Bandbreite hat keinen Einfluss auf die LoRa-Chirp-Rate. Die Chirp-Rate beträgt, in Wahrheit, proportional zur Bandbreite. Da ein LoRa-Symbol aus 2SF-Chirps besteht, die das gesamte Frequenzband abdecken (SF bezeichnet den log2-Spreizfaktor), die Wechselwirkung zwischen Chirp-Amplitude und Bandbreite hat viele Auswirkungen:

Format

Um physische Frames weiterzuleiten, LoRa verwendet eine Grundstruktur:

Jede Nachricht beginnt mit einer Up-Chirp-Präambel, die ein Sync-Wort codiert, indem sie das gesamte Frequenzband abdeckt. Der Begriff “synchronisieren” unterscheidet das LoRa-Netzwerk von denen, die im gleichen Frequenzbereich arbeiten.

Der optionale Header gibt die Nutzlastgröße an, Coderate, und ob ein Nutzlast-CRC vorhanden ist oder nicht.

Auf den Header folgen die Nutzdaten und ein optionaler CRC.

LPWAN-Technologieoptionen

EigenschaftenLoRaWANSigfoxSchnellNB-IoTLTE-MZigBee5gW-lan
ModulationBreitbandLoRaSchmalbandDPSKSchmalbandDSSSQPSKDSSSQPSKBPSK,QPSK
Bandbreite125 kHz *100 Hz100 Hz200 kHz1.4MHz2.4GHz600 zu850 MHz2.4GHZOder5.0 GHz
KanaltrennungCDMA, TDMAFDMAFDMA, TDMACDMAGSMATDMAFDMAFDMA, TDMA
KanalsymmetrieVollBegrenztBegrenztVollVollbegrenztvollvoll
EndknotenklassenEIN, B, CEINEINEINEIN, BEINEINEIN
Datenübertragungsrate,Bit / SVon 300 zu 50,000100100625001,000,000250,000>100m<54m
Komplexität der BasisstationNiedrig bis mittelHochHochNiedrig bis MittelHochNiedrig bisMittelHochNiedrig bisMittel
ImmunitätDurchschnittHochHochDurchschnittHochDurchschnittHochAbsolut
EigentumsgradNiedrigHochAbsolutAbsoluthochNiedrigNiedrigHoch
Weitverkehrsnetze LPWANJawohlJawohlJawohlJawohlJawohlJawohlJawohlJawohl
Standortweite lokale NetzwerkeJawohlNichtMit EinschränkungenJawohlNichtJawohlnichtJawohl

Die zunehmende Nutzung von LoRa für das Internet der Dinge beeinflusst, Ändern, und unsere Welt um uns herum zu managen. Diese Technologie hat erhebliche Fortschritte beim schnellen Austausch zuverlässiger Daten ermöglicht, und hat zu einer erhöhten Produktivität für Organisationen geführt, die von kleinen Unternehmen bis hin zu Großstädten reichen. Im folgenden Abschnitt wird die Bedeutung der LoRa-Technologie erörtert.

LoRa-Technologie treibt die globale Nutzung von IoT . voran

Es ist, als würde die IoT-Technologie reifen, und es gibt eine Vielzahl von Gründen, warum LoRa-basierte Netzwerke zunehmend zum bevorzugten Netzwerk für Konstrukteure werden, die an einer Vielzahl von hochmodernen IoT-Anwendungen arbeiten. Natürlich, Verlässlichkeit, Sicherheit, und Skalierbarkeit sind wichtig, aber die Fähigkeit der Technologie, über Entfernungen von bis zu 20 Kilometer bei einem Bruchteil des Strombedarfs anderer Plattformen zu verbrauchen, ist auch reizvoll. Diese Eigenschaften machen LoRa ideal für die bidirektionale Datenübertragung über intelligente Gebäude, Intelligente Städte, und sogar zwischen Ländern, und sie werden es IoT ermöglichen, in praktisch jedem Leben eine immer wichtigere Rolle zu spielen.

Vorteile von LoRaWAN

  • Hohe Reichweite des Funksignals – bis zu 30 km im freien Gelände und bis zu 8 km in der Stadt.
  • Einzigartiges Durchdringungsvermögen des Funksignals – sorgt für stabile Kommunikation an schwer zugänglichen Stellen: Brunnen, Keller, Schluchten, etc.
  • Extrem geringer Stromverbrauch – ermöglicht dem Gerät, bis zu . online zu bleiben 10 Jahre von einer Batterie:
    200nA im Standby-Modus
  • 11 mA im Empfangsmodus (Rx)
  • 40mA senden (Tx) (+ 14dBm)
  • Bidirektionale Kommunikation – bietet volle Interaktion mit Geräten, ermöglicht nicht nur das Ablesen, sondern auch Steuerbefehle übertragen.
  • Remote-Software-Update – ermöglicht das Remote-Flashen der Endgeräte-Software.
  • Hohe Sicherheit der Datenübertragung – erfolgt durch 128-Bit-Verschlüsselung von Informationen in Echtzeit und Schlüsselaustausch (AES), mit dem kryptografischen Protokoll TLS.
  • Der Einsatz moderner DSP-Technologien, sowie die Optimierungsmöglichkeiten des LoRaWan-Protokolls, gewährleisten den Betrieb von bis zu 1 Millionen Geräte im Netzwerk einer Basisstation (5000 Stück pro 1 Quadratmeter. Km für eine Basisstation)
  • Betrieb in den Frequenzbereichen 433 und 868 MHz – benötigt keine Sondergenehmigungen, um im Netzwerk zu arbeiten.

Nachteile von LoRaWAN

  • Relativ geringe Bandbreite, variiert je nach verwendeter Datenübertragungstechnologie auf der physikalischen Schicht, von mehreren hundert bit / s bis mehrere zehn kbit/s.
  • Die Verzögerung bei der Datenübertragung vom Sensor bis zur endgültigen Anwendung, mit der Sendezeit des Funksignals verknüpft, kann von wenigen Sekunden bis zu mehreren zehn Sekunden reichen.
  • Fehlen eines einzigen Standards, der die physikalische Schicht und die Medienzugriffskontrolle für drahtlose LPWAN-Netzwerke definiert.
  • Risiken von Spektrumsrauschen im nicht lizenzierten Frequenzbereich.
  • Proprietäre LoRa-Modulationstechnologie, patentiert von Semetech.
  • Begrenzung der Signalstärke.

LoRaWAN IoT-Anwendungen

  1. Wasser&Gasmessung
  2. Smart Home-Systeme
  3. Leckerkennung
  4. Umgebungsüberwachung
  5. Transportüberwachung
  6. Intelligente Energie
  7. Abfallwirtschaft
  8. Öffentliche Sicherheit
  9. Intelligentes Parken
  10. Steuerung der Beleuchtung
  11. Förderung von Öl und Gas
  12. Standortverfolgung
  13. Intelligente Landwirtschaft
  14. Vieh
  15. Katastrophenvorsorge

Die Herausforderungen von 5G

Wegen seines unübertroffenen Tempos und seiner Signalstärke, 5G-Technologie gewinnt an Popularität. Es würde es verbundenen Geräten ermöglichen, Daten bis zu 50% schneller und in viel größeren Stücken, Wegbereiter für eine Revolution in allen Branchen.

So erstellen Sie ein 5G-Netzwerk an einem bestimmten Standort, spezifische Netzwerke müssen von Grund auf aufgebaut werden. Trotz der Tatsache, dass 5G vor 4G kommt, es braucht moderne Router, Fabric-Netzwerke, und Sendetürme.

Diese Infrastruktur ist kostspielig und erfordert viel Zeit für die Installation. Nach Angaben der Europäischen Kommission, 5G in jede Stadt in Europa zu bringen würde 500 Milliarden Euro kosten.

Außerdem, Kunden und Lieferanten stehen 5G-Technologien aufgrund der vorgeschriebenen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit bisher verhalten gegenüber.

Warum LoRaWAN IoT das 5G-Netzwerk für IoT ersetzen kann

LoRa/LoRaWAN wird viele der gleichen Aktivitäten wie 5G durchführen, wenn auch in einem langsameren und kostengünstigeren Tempo. Es ist zweifelhaft, dass Sie LoRa verwenden, um Video oder Audio einzureichen. Die Geschwindigkeit von LoRa liegt zwischen 0.3 und 27 Kilobit pro Sekunde, wodurch sichergestellt wird, dass die Übertragung eines Bildes viele Stunden und das Streamen eines Videos Jahrzehnte dauern würde.

LoRa, auf der anderen Seite, hat viele andere Anwendungen.

Das System wurde für industrielle IoT-Sensoren entwickelt, nicht für Unterhaltungselektronik. Es wird verwendet, um kleine Datenpakete zu senden (um herum 240 Bytes) und hat keinen Netzwerk-IP-Stack. Als Ergebnis, LoRa wird die Temperatur weiterleiten, Feuchtigkeit, Vibration, Erleuchtung, und andere zugehörige Details.

Wie wäre es mit NB-IoT

Schmalband-IoT (NB-IoT) Netzwerke werden von bestimmten LoRa-fähigen Computern verwendet. NB-IoT ist ein Low-Power-Wide-Area-Netzwerk (LPWAN) Spezifikation, die von denselben Organisationen erstellt wurde, die 4G- und 5G-Protokolle erstellt haben.

Um es anders zu sagen, Dies ist eine Mobilfunktechnologie, die:

  • arbeitet zusammen mit LoRaWAN
  • wird von 4G-fähigen Smartphones verwendet
  • Sobald 5G leicht zugänglich ist, es kann noch einige Zeit weiter verwendet werden.
  • hat auch eine höhere Bandbreite als LoRa als Mobilfunktechnologie.

NB-IoT würde den Bau einer bestimmten Infrastruktur nicht erforderlich machen; es erfordert nur die Installation von Anwendungen. Als Ergebnis, ein Netzwerk wie dieses wird schnell skalieren, um Millionen von Benutzern zu erreichen. jedoch, im Vergleich zu LoRa-Systemen, die Anzahl solcher Geräte ist viel kleiner.

Der größte Fehler ist, dass NB-IoT viel Strom verbraucht, wodurch Akkus schnell leer werden.

NB-IoT ist auf Hop-by-Hop-Verschlüsselung angewiesen, die immer antiquierter wird, während LoRaWAN eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung verwendet, das ist ein neuer Sicherheitsprotokollmechanismus.

Die Zukunft von LoRaWAN

AWS LoRaWAN IoT ist die Zukunft von LoRaWAN. AWS vereint LoRa und IoT zu einer verwaltbaren Cloud-Plattform. Über LoRaWAN-Gateways, LoRaWAN-Geräte verbinden sich mit AWS IoT Core. AWS IoT-Regeln senden LoRaWAN-Systemnachrichten an andere AWS-Ressourcen und verarbeiten sie, um die Ergebnisse zu formatieren.

Die Service- und Systemrichtlinien, die AWS IoT Core zum Steuern und Verbinden mit LoRaWAN-Gateways und -Geräten benötigt, werden von LoRaWAN AWS ​​IoT Core verwaltet. Die Ziele, die die AWS IoT-Regeln definieren, die Systemdaten an andere Anbieter übermitteln, werden ebenfalls von LoRaWAN IoT Core verwaltet.

Die Entwicklungsgeschichte von LoraWAN

LoRa ist ein patentiertes Frequenzspreizspektrum. In 2008, Das französische Unternehmen Cycleo hat die Technologie patentieren lassen, und in 2012 Semtech hat es gekauft. Von diesem Moment an, LoRaWAN ist abgehoben. Semtech hat es geschafft, die Aufmerksamkeit von IBM und Cisco auf die neue Technologie zu erregen, die später der LoRa Alliance beitraten.

LoRaWAN (Weitverkehrsnetze mit großer Reichweite) wird im lizenzfreien Frequenzspektrum eingesetzt.

Geräte im LoRaWAN-Netzwerk übertragen asynchron zu sendende Daten an das Gateway. Mehrere Gateways, die diese Informationen empfangen, senden dann Datenpakete an einen zentralen Server im Netzwerk, und von dort zu den Anwendungsservern.

Die LoRa Alliance ist diejenige, die das Protokoll auf der ganzen Welt kontrolliert. Die Allianz vereint über 500 Hard- und Softwareunternehmen sowie LoRaWAN-Betreiber.

LoRaWAN-Kommunikationsdienste werden bereitgestellt von 42 Betreiber in mehr als 250 Städte auf der ganzen Welt.

So funktioniert LoRaWAN

Das „LoRa-IoT“ (ein Kanal, der Endgeräte mit dem Zugangspunkt des Betreibers verbindet), gebaut mit LoRaWAN-Technologie, kann durch drei Merkmale charakterisiert werden: "weit, autonom über einen langen Zeitraum, und wirtschaftlich“.

  • LoRaWAN-Netzwerke haben eine hohe Bereitstellungsgeschwindigkeit (ab zwei Tagen) und einfache Inbetriebnahme. Die Sterntopologie schafft einen großen Abdeckungsradius für jede Basisstation und eliminiert Zwischengeräte.
  • Dank der ADR (Auto-Tuning-Datenrate) Modus, die Endgeräte sind nur während der Datenübertragung aktiv. Dies, gekoppelt mit der geringen Leistung des Senders selbst, lässt das Gerät bis zu autark arbeiten 10 Jahre von einer Batterie, sowie die Anzahl der Geräte, die mit einer Basisstation kommunizieren, erhöhen und das Netzwerk skalieren.
  • Durch die geringen Kosten von Basisstationen und Endknoten können einige Lösungen bis zu 10 mal günstiger im Vergleich zu Schwachstromsystemen wie ZigBee oder GSM / GPRS.
  • LoRa ist ein offener Standard, und dies vermeidet Monopol und Abhängigkeit von bestimmten Geräteherstellern. Ein weiterer Vorteil der Offenheit ist die Vereinigung von Entwicklern und Herstellern, die diese Technologie nutzen, in einer Allianz, wodurch es schneller und effizienter entwickelt und gefördert werden kann.

Aufgrund dieser Eigenschaften, LoRaWAN ist ideal für Systeme mit hohen Anforderungen an Kommunikationsstabilität über lange Distanzen und geringen Stromverbrauch, damit Endgeräte lange Zeit autonom und ohne Aufladen arbeiten können. Daher, es ist möglich, verschiedene Gerätetypen zu einem einzigen System zusammenzubauen – Straßenlichter, Messgeräte für den Verbrauch von Wohnungen und kommunalen Dienstleistungen (Elektrizität, Wasser, Gas, Wärme), ein Fuhrpark (Kontrolle der Bewegung, Kraftstoffverbrauch), Sicherheitsgeräte (Zugangskontrolle), etc. , sowie grundlegend neue Lösungen im Bereich Kommunikationsdienste schaffen, Überwachung, Telematik, Telemechanik, Versand, ASKUE, APCS, Smart Home und Smart City Systeme, etc.

LoRaWAN-Bereitstellung

LoRaWAN wird normalerweise in unlizenziertem Spektrum vertrieben, Jeder kann ein LoRaWAN-basiertes IoT/LPWAN-Netzwerk aufbauen. Dadurch sind drei Implementierungsmodelle möglich:

Bedienerbasiert: Unter diesem konventionellen Modell, ein Betreiber investiert in den Aufbau eines nationalen Netzes und bietet seinen Abonnenten nur Konnektivitätsdienste an.

Unternehmensbasiert: Da LoRaWAN im unlizenzierten Spektrum arbeitet und Gateways relativ kostengünstig und einfach zu installieren sind, Dieses Modell ermöglicht gewerblichen Kunden den Aufbau eines eigenen privaten Netzes.

Hybridmodell: Aufgrund seines offenen Designs, LoRaWAN ist das faszinierendste Hybrid-Paradigma, was bei anderen konkurrierenden LPWA- oder Cellular IoT-Technologien nicht machbar oder schwierig ist (aufgrund lizenziertem Spektrum). Innerhalb von 3GPP, es gibt Projekte wie CBRS, Sie sind jedoch noch in Arbeit und noch lange nicht bereit für groß angelegte IoT-Implementierungen. Dieses Modell ermöglicht es einer öffentlich-privaten Zusammenarbeit, Netzwerkausgaben und -verkäufe zu teilen und gleichzeitig das Netzwerk zu verdichten, in dem Apps und Dienste am weitesten verbreitet sind. Da mehrere Gateways LoRaWAN-Nachrichten akzeptieren, und der Netzwerkserver eliminiert Redundanz, dieses Modell ist möglich. In Situationen, in denen das Netz von mehreren Betreibern/Unternehmen betrieben wird, die LoRa Alliance hat bereits eine Roaming-Architektur akzeptiert, die es Betreibern ermöglicht, das Netzwerk zu teilen. Dieses Modell senkt die Betreiberausgaben und bietet gleichzeitig ein transformatives Geschäftsmodell für die Bereitstellung von IoT-Funktionen dort, wo sie am dringendsten benötigt werden. Wir zeigen im letzten Abschnitt des Papiers, wie das LoRaWAN-Potenzial mit der Gateway-Dichte signifikant skaliert.

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