Esineiden internetin päätepisteen Netcom-siirtoteknologiaan on olemassa monia teknisiä ratkaisuja. Tunnettu langattoman yhteyden teknologiaratkaisut sisältää NB-IoT:n, LoRa, WiFi, Bluetooth, ZigBee, Sigfox, ja aliGHz. Eri viestintätekniikoilla on erilaiset ominaisuudet ja vastaavat sovellusskenaariot. Heidän joukossa, LoRa ja NB-IoT ovat eniten käytettyjä ja huolestuneimpia IoT-sovellusskenaarioissa. LoRa IoT -teknologialla voidaan saavuttaa pitkän matkan, pienitehoinen tiedonsiirto, joita muut IoT-viestintätekniikat eivät voi täysin tyydyttää. Tämä on myös LoRa IoT -teknologian alkuperäinen tarkoitus. LoRa IoT -tekniikka sopii monenlaisiin skenaarioihin, pieni määrä dataa, ja alhainen ajantasaisuus. Rakentaa IoT-sovelluksia ja IoT-järjestelmiä, sinun on ymmärrettävä huolellisesti tarkoitus, vaatimukset, ja sovellusskenaarioiden ympäristö. Vain yksityiskohtainen ja objektiivinen ymmärrys vaatimuksista ja ympäristöstä voi määrittää siirtotekniikan oikein. Jos valitset toimittajan, joka pystyy valmistamaan IoT-laitteita useilla protokollilla, IoT-projektisi voi sujua paljon sujuvammin.
LoRa, mikä se oikein on?
LoRa on pienitehoinen WAN-siirtotekniikka, käytetään pääasiassa esineiden Internetissä. LoRa on pitkän kantaman lyhenne, ja pitkä kantama on myös LoRan ydinetu, pitkällä lähetysetäisyydellä yli 15 km avoimilla alueilla.
Yhtenä LPWAN-viestintätekniikoista, LoRa on erittäin pitkän matkan langaton siirtojärjestelmä, joka perustuu hajaspektriteknologiaan. LoRa perustuu lineaariseen taajuusmodulaatiohajaspektriin, joka ei ainoastaan ylläpitä signaalispektrimodulaation alhaisen virrankulutuksen ominaisuuksia, vaan myös lisää merkittävästi viestintäetäisyyttä. LoRa IoT -teknologialla on korkea herkkyys ja vahva signaali-kohinasuhde. LoRa:n syntyminen voi hyvin ratkaista pitkän matkan sovellusskenaariot, virta vähissä, ja pienten signaalien siirto esineiden Internetissä. LoRalla on vertaansa vailla oleva suorituskyky, ja sitä käytetään laajalti esineiden internetin aikakaudella.
Esittely esineiden internetistä
Esineiden Internet (IoT) viittaa laitteisiin ja tekniikoihin, jotka yhdistävät asioita verkkoon. Esineet eivät itsessään pysty havaitsemaan muutoksia ympäristössä. Objekteihin on asennettava erilaisia IoT-laitteita, kuten tietoanturit, laserskannerit, radiotaajuustunnistuslaitteet, lämpötila- ja kosteusanturit, jne. Kun nämä tiedot on kerätty, ne lähetetään pilvipalvelimelle tai -keskukseen käsittelyä varten. Kun palvelin käsittelee tiedot, se antaa palautetta tietojen perusteella. Objektit yhdistetään objekteihin ja palvelimiin antureiden kautta, verkkolaitteet, ja portit älykkään havainnoinnin toteuttamiseen, esineiden ja prosessien tunnistaminen ja hallinta. Esineiden internet on Internetiin ja perinteisiin tietoliikenneverkkoihin perustuva tiedonvälitys. Sen avulla kaikki yleiset fyysiset kohteet, jotka voidaan osoittaa itsenäisesti, voivat muodostaa toisiinsa yhdistetyn verkon.
Johdatus LoRa IoT:hen
LoRa IoT viittaa objektien yhdistämiseen verkkoon LoRa-moduulien kautta, yhdyskäytäviä, ja muut laitteet. LoRa IoT välittää erilaisten antureiden ja päätelaitteiden, kuten antureiden, keräämää tarvittavaa tietoa verkon solmuille ja palvelimille LoRa-järjestelmän kautta.. Päätelaite voi myös reagoida palvelimen tai muun päätelaitteen lähettämän tiedon mukaan. LoRa IoT -järjestelmän liitäntä on kaksisuuntainen.
LoRa IoT -järjestelmän edut ja haitat
Etu: LoRa IoT -verkossa on pitkiä siirtomatkoja, alhainen työtehon kulutus, monet verkon solmut, voimakas häiriönkestävyys, ja alhaiset kustannukset.
- Pitkä siirtoetäisyys: herkkyys -148dBm, viestintäetäisyys jopa 15 kilometriä
- Alhainen energiankulutus: Aloha -menetelmä yhdistää vain, kun tietoja on, ja akku voi toimia useita vuosia
- Useita verkon solmuja: Joustavassa verkkotilassa, useita solmuja voidaan yhdistää
- Vahva häiriöiden esto: Protokolla toimii LBT: nä, perustuu Aloha-menetelmään, automaattisella taajuushyppy- ja nopeussopeutustoiminnolla
- Halpa: lisensoimaton spektri, alhainen solmun/päätelaitteen hinta
Haitat: LoRa IoT -verkolla on monia etuja, mutta sillä on myös tiettyjä haittoja.
- Spektrin häiriöt: LoRa: n jatkuvan kehittämisen myötä, LoRa-laitteet, ja verkon käyttöönotto lisääntyy edelleen, ja tietyt taajuushäiriöt tapahtuvat keskenään.
- Täytyy rakentaa uusi verkko: LoRan käyttöönottoprosessin aikana, käyttäjien on rakennettava oma verkko.
- Pieni hyötykuorma: LoRa -lähetysdatan hyötykuorma on suhteellisen pieni ja sillä on tavuraja.
LoRa:n käytännön sovellukset IoT
Viime vuosina, LoRan langaton tekniikka on tullut yhä kypsempää ja on vähitellen koonnut täydellisen IoT-sovellusekosysteemin. Esineiden Internetin edistämiseksi ja älykkään kaupungin rakentamiseksi, Taipein kaupunginhallitus on myös seurannut tämän tekniikan kehityssuuntausta. LoRaWan -tekniikan avulla, IoT-kokeilualusta on otettu käyttöön ratkaisemaan kansalaisten tarpeita älykkäillä ratkaisuilla. Taipein kaupunginhallituksen voimakkaasti edistämien älykkäiden kaupunkien ratkaisujen lisäksi, LoRa IoT: lle soveltuvat sovellusskenaariot sisältävät myös seuraavat tyypit:
Älykäs rakennus
Perinteiset rakennuskoneet eivät voi vastata ihmisten pyrkimyksiä parantaa elämänlaatua, ja älykkyyden rakentamisesta on tullut väistämätön trendi. Rakennusäly vaatii erilaisten IoT-laitteiden lisäämistä rakennuksiin. Nämä IoT-laitteet voivat lisätä antureita tarpeidensa mukaan, kuten lämpötila -anturit, kosteusanturit, ilmanlaatuanturit, jne. Näiden antureiden keräämät tiedot välitetään ajoittain valvojalle tai automaattiseen käsittelyjärjestelmään. Esimies tai automaattinen käsittelyjärjestelmä säätää ilmastointilaitteen lämpötilaa ja sisäilman kosteutta tietojen mukaan parantaakseen sisäilmaa. LoRan pitkä akun käyttöikä näkyy hyvin tässä.
Älykäs tuli
Palontorjuntatyöt jakautuvat palontorjuntaan ja palontorjuntaan, Molemmilla on korkeat aikavaatimukset. Nyt ilmasto lämpenee ja väestö on tiheä, ihmisillä on yhä korkeammat vaatimukset palontorjunnalle. Palontorjunta ei ole vain tulipalon estämistä, vaan myös palokohdan nopeaa löytämistä ja tulipalon sammuttamista ennen tulipalon syttymistä. Palontorjunta metsässä on vaikeampaa kuin muu palontorjunta. Metsässä ei ole sähköä, ja metsäalue on suuri. Kun paloalue on pieni, palon sijaintia on vaikea löytää. LoRa IoT -palontorjuntajärjestelmä voi ratkaista tämän ongelman erittäin hyvin. LoRalla on suuri lähetysalue, alhainen virrankulutus, ja pitkä akunkesto. Se pystyy seuraamaan metsän tilannetta reaaliajassa ja sammuttamaan palon hyvin lyhyessä ajassa. Kun rakennus on tulessa, LoRa välittää palotilanteen palokunnalle ensimmäistä kertaa langattoman tiedonsiirtotekniikan avulla, ja LoRaWAN palovaroittimet osaa suunnitella turvallisen poistumisreitin sisätilojen poistumishenkilöstölle vähentääkseen tulipalon aiheuttamia haittoja.
Älykäs maatalous
Maatalous on kustannusherkkä toimiala. LoRa IoT -laitteet maksavat vähemmän kuin muut IoT-laitteet, ja LoRan laaja siirtoalue tarkoittaa, että maatiloilla ja laitumilla tulisi käyttää vähemmän laitteita, vähentää käyttökustannuksia entisestään. LoRa IoT -laite kerää erilaista kasvuympäristötietoa antureiden, kuten esim lämpötila, kosteus, happoa, ja muut, ja lähettää sitten säännöllisesti nämä tiedot pilvipalvelimelle. Näiden tietojen perusteella, viljelijät voivat päättää, onko kastelun ja lannoituksen aika, mikä vähentää vesivarojen kulutusta ja parantaa sadon tuottoa.
Logistiikan seuranta
Nyt logistiikka -ala on yhä kehittyneempi, ja logistisia kuljetuksia ja varastointia on yhä enemmän. Logistiikkayritysten kehitys riippuu logistiikan hallinnan ja logistiikan seurannan laadusta. Kun tavarat kuljetetaan kuorma -autolla, yleensä kestää kauan ja pitkän matkan. Seuranta- tai paikannuslaitteen akun kesto ja signaalin kulkema matka tulevat erittäin tärkeitä. Tavaran reaaliaikaisen paikantamisen aikana, akkua ei voi sammuttaa. Akun käyttöiän ylläpitämiseksi, LoRa IoT -teknologialle on ominaista monimutkainen älykäs logistiikkajärjestelmä. Logistiikkayritykset voivat sijoittaa LoRa-seurantalaitteet sopivissa paikoissa varaston jakelu- ja kuljetusreittien mukaan, ja hallitset todella tavaroiden kuljetustilanteen. Yrityksille, se voi parantaa yrityskuljetusten tehokkuutta, ymmärtää tavaroiden kuljetuksia, ja vähentää tavaroiden häviämistä; kuluttajille, he voivat todella ymmärtää tavaroiden kuljetuspaikan ja likimääräisen saapumisajan, ja sovittava kohtuudella pikatoimituksen vastaanottamisaika.
Yhteenveto LPWAN -tekniikasta
Tavoitteena LPWAN-teknologiat on M2M:lle optimoitu pitkän matkan langaton verkkoviestintätekniikka (laitteesta toiseen) viestintäskenaarioita IoT -sovelluksissa. LPWAN-tekniikan edut näkyvät pääasiassa hitaassa nopeudessa, erittäin alhainen virrankulutus, pitkä välimatka, alhainen kapasiteetti, ja vahva peitto. Nämä ominaisuudet osoittavat vain, että tämä tekniikka on kehitetty esineiden Internetin kaukokuljetusta varten. Erityisiä sovelluksia ovat kaupunkipeitto, etämittarin lukeminen, kaivonkannen tarkastus, ja offshore -kalastusalusten tarkastus.
Uuden teknologian leirinä, LPWAN on jaettu kahteen suureen ryhmään: sallittu taajuuskaista ja lisensoimaton taajuuskaista. Lisensoidut taajuuskaistat on jaettu EC-GSM-taajuuksiin, eMTC, ja NB-IoT; the “ylin kortti” luvattomista taajuuskaistoista on LoRa.
EC-GSM
LPWANin nousun myötä, esineiden Internetiin sovellettavan perinteisen GRPS: n haitat tulevat yhä ilmeisemmiksi. Sisään 2014, 3GPP -tutkimushanke ehdotti kapeakaistan siirtämistä (200kHz) Esineiden Internet -tekniikka GSM: ään, etsii laajempaa peittoaluetta, joka on 20 dB korkeampi kuin perinteinen GPRS, ja ehdotti viittä tavoitetta: parantaa sisäpeiton suorituskykyä, tukee laajamittaisia laiteyhteyksiä, vähentää laitteiden monimutkaisuutta, tehon kulutus, ja ajan viive. Lähettäjä 2015, TSG GERAN #67 kokousraportissa todettiin, että EC-GSM on saavuttanut viisi päätavoitetta. Mutta R13 NB-IoT -standardin jäädyttämisen myötä, ihmiset käyttävät enemmän energiaa uudelleen määriteltyyn standardiin.
eMTC
EMTC -käsite on virallisesti nimetty R13: ssa. Edellinen R12 on nimeltään Low-Cost MTC, joka on LTE -kehitykseen perustuva IoT -tekniikka. eMTC otetaan käyttöön matkapuhelinverkon perusteella, ja käyttäjälaitteet voivat käyttää suoraan olemassa olevaa LTE -verkkoa tukemalla 1,4 MHz: n radiotaajuutta ja kantataajuuskaistaa. EMTC: n tärkeimmät ominaisuudet ovat suuri nopeus (verrattuna GPRS: ään, Zigbee, jne.), liikkuvuus, sijainti, ja tuki äänelle.
NB-IoT
NB-IoT, joka on erityisen kuuma viime aikoina, on itse asiassa NB-CIoT: n ja NB-LTE: n integrointi. NB-CIoT ehdottaa uutta ilmaliitäntätekniikkaa, joka on enemmän muokattu kuin perinteinen LTE -verkko. Se täyttää TSG GERAN#67 -kokouksessa ehdotetut viisi tavoitetta. Sen kohokohta on, että viestintämoduulien kustannukset ovat alhaisemmat kuin GSM- ja NB-LTE-moduulien. NB-LTE on yhteensopiva olemassa olevan LTE: n kanssa ja sille on ominaista helppo käyttöönotto. Rajujen kiistojen jälkeen, nämä kaksi yhdistettiin lopulta muodostaen NB-IoT: n teknisen standardin.
Vertailu LoRa IoT ja NB-IoT
Kustannusnäkökohtien perusteella, LoRa -moduulin yksikköhinta on noin 8-10 Yhdysvaltain dollaria, eikä lisensoimattomista taajuuskaistoista tarvitse maksaa ylimääräisiä taajuusmaksuja. Verrattuna NB-IoT: hen, sillä on huomattavia kustannusetuja. Akun suorituskyvyn suhteen, koska NB-IoT toimii solujen lisensoidulla spektrillä, sen täytyy synkronoida verkko säännöllisesti, joka kuluttaa vastaavaa tehoa. LoRa IoT: lla ei ole tätä huolta, mutta tämä NB-IoT: n ominaisuus otetaan lämpimästi vastaan myös jaetuilla polkupyörillä. Tältä pohjalta, ajoneuvo voidaan paikantaa reaaliajassa. Lisäksi, liiketoimintamallin näkökulmasta, NB-IoT kuuluu teleoperaattoreiden verkkorakentamiseen, ja yrityspuolen ei tarvitse miettiä tukiasemien käyttöönottoa yksinään, mikä on huolettomampaa. Mutta samaan aikaan, verkon laatu ja turvallisuus ovat hallitsemattomia riskejä, ja myös yritysten itsensä lisäarvon tuottaminen jossain määrin estyy. LoRa, toisaalta, on itse rakennettu yritysverkosto. Tukiasemat on otettava käyttöön itse, ja seurantatoimet, huolto, optimointi, jne. vaaditaan. Peittopisteet, verkon laatu, ja turvallisuus ovat kaikki heidän omalla vastuullaan.
Niin kaukana, loRa IoT:llä ja NB-IoT:llä on omat etunsa ja haittansa sekä niiden sovellusskenaariot. Mikään IoT-tekniikka ei tule olemaan todella valtavirtaa. Mitä tulee itse teknologiaan, absoluuttista täydellisyyttä ei ole. Yrityksestä alkaen, sitäkin tärkeämpää on yhdistää liiketoimintaominaisuudet ja liiketoimintamallit sopivamman IoT-teknologian valitsemiseksi. IoT-teknologian kehitystä seuraa “sankareita” kaikkialta maailmasta. Odotamme ja katsomme, onko tulevaisuudessa kolme puoluetta tai uusia voimia hallitsemaan maailmaa.
SeRa IoT lainauksia markkinoilta
Kaiken Internetin aikakausi on myös aikakausi, jolloin data on kuningasta. Mutta monissa tapauksissa, jos älykkäillä objekteilla ei ole vastaavia sijaintitietoja, se tarkoittaa, että tiedot ovat “sotkuinen” ja käyttöarvo pienenee huomattavasti. IoT-alan voimakkaalla kehityksellä viimeisen kahden vuoden aikana, Myös paikannusteknologian kysyntä IoT-sovellusskenaarioissa on kasvanut merkittävästi. Nykyisessä, paikannustekniikoita on kymmeniä tai jopa satoja, jokaisella on omat etunsa ja haittansa sekä sopivat sovellusskenaariot.
Toisin kuin NB-IoT-runkoverkko, LoRa pelaa todennäköisemmin a “WiFi” rooli tulevalla esineiden internetin aikakaudella. Kaiken Internet on pysäyttämätön tulevaisuuden trendi, ja kaiken Internetin toteuttamisen perusta on tarve yhdistää kymmeniä miljardeja fyysisiä päätteitä erilaisten yhteystekniikoiden avulla. Ympäristön ja verkon toiminnallisten vaatimusten vuoksi, valtavilla verkotetuilla päätelaitteilla on oltava erilaisia eriytettyjä vaatimuksia viestintäverkolle, joka määrittää, että esineiden internetin langattoman viestinnän markkinat ovat tilanne, jossa sata koulukuntaa kamppailee.
LoRasta puheen ollen, monet ihmiset vertaavat sitä NB-IoT: hen, koska molemmat ovat tällä hetkellä edustavimpia langattomia yhteystekniikoita. Mutta itse asiassa, LoRan ja NB-IoT: n välinen yhteys ei ole yksinkertainen kilpailu. If LoRalla on myös operaattoreiden kattama verkko Kiinassa, se voidaan ymmärtää kilpailusuhteeksi. Mutta itse asiassa, kotimaisella LoRalla ei ole operaattoriverkkoa, ja LoRa on enemmän vastuussa NB-IoT:n korvaamisesta, mikä on keskinäisen yhteistyön suhde. LoRa-verkko korvaa pääosin NB-IoT-verkon kahdella tasolla. Ensimmäinen taso on peittää verkko fyysisessä tilassa. Tulevaisuudessa esineiden internetin käyttö, on monia käyttötarkoituksia, joita operaattorin verkko ei voi kattaa, kuten maanalaiset ja syrjäiset vuoristoalueet. Näissä ympäristöissä on tarkoituksenmukaisempaa ottaa käyttöön LoRa ja muita verkkoja. Toinen taso on liiketoimintataso, jolla vastataan IoT-projektien monimutkaisiin ja muuttuviin liiketoimintatarpeisiin. Jotkut IoT-projektit eivät vaadi julkista verkkoa, mutta odottavat käyttävänsä yksityistä verkkoa yhteyden muodostamiseen, mikä vastaa paremmin heidän omia liiketoimintaetujaan, olipa kyse sitten tietoturvasta, budjetti, tai muita näkökohtia. Tämä liiketoimintavaatimustaso on myös LoRa-verkon etu NB-IoT:hen verrattuna.