Qu'est-ce que LoRa IoT?

Qu'est-ce que LoRa IoT?
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Il existe de nombreuses solutions techniques pour la technologie de transmission Netcom des terminaux de l'Internet des objets. Bien connu solutions technologiques de connectivité sans fil inclure NB-IoT, LoRa, Wifi, Bluetooth, ZigBee, Sigfox, et sous-GHz. Différentes technologies de communication ont des caractéristiques différentes et des scénarios d'application respectifs. Parmi eux, LoRa et NB-IoT sont les plus utilisés et les plus concernés dans les scénarios d'application IoT. La technologie LoRa IoT peut atteindre de longues distances, transmission de données à faible puissance, qui ne peuvent pas être entièrement satisfaits par d'autres technologies de communication IoT. C'est aussi l'intention initiale de la technologie LoRa IoT. La technologie LoRa IoT convient aux scénarios avec une large gamme, une petite quantité de données, et peu d'actualité. Pour créer des applications IoT et des systèmes IoT, vous devez bien comprendre le but, exigences, et environnement des scénarios d'application. Seule une compréhension détaillée et objective des exigences et de l'environnement peut déterminer correctement la technologie de transmission. Choisir un fournisseur capable de fabriquer des appareils IoT avec plusieurs protocoles peut rendre votre projet IoT beaucoup plus fluide.

LoRa, qu'est-ce que c'est exactement?

LoRa est une technologie de transmission WAN à faible consommation, principalement utilisé dans l'Internet des objets. LoRa est l'abréviation de longue portée, et la longue portée est également le principal avantage de LoRa, avec une longue distance de transmission de plus de 15 km dans les zones ouvertes.

En tant que l'une des technologies de communication LPWAN, LoRa est un schéma de transmission sans fil ultra longue distance basé sur la technologie à spectre étalé. LoRa est basé sur le spectre étalé de modulation de fréquence linéaire, qui non seulement maintient les caractéristiques de faible consommation d'énergie de la modulation du spectre du signal, mais augmente également considérablement la distance de communication. La technologie LoRa IoT a une sensibilité élevée et un fort rapport signal sur bruit. L'émergence de LoRa peut bien résoudre les scénarios d'application de longue distance, batterie faible, et la transmission de petits signaux dans l'Internet des objets. LoRa a des performances inégalées et est largement utilisé à l'ère de l'Internet des objets.

Introduction à l'Internet des objets

L'Internet des objets (IdO) désigne les appareils et les technologies qui connectent des objets à un réseau. Les objets par eux-mêmes ne peuvent pas percevoir les changements dans l'environnement. Divers appareils IoT doivent être installés sur des objets, tels que les capteurs d'informations, scanners laser, dispositifs d'identification par radiofréquence, capteurs de température et d'humidité, etc. Après la collecte de ces données, elles sont transmises au serveur cloud ou centre de traitement. Une fois que le serveur a traité les données, il donnera des commentaires basés sur les informations. Les objets sont connectés aux objets et aux serveurs via des capteurs, Périphériques réseau, et des passerelles pour réaliser une perception intelligente, reconnaissance et gestion des objets et des processus. L'Internet des objets est un support d'informations basé sur Internet et les réseaux de télécommunication traditionnels. Il permet à tous les objets physiques communs qui peuvent être adressés indépendamment de former un réseau interconnecté.

Présentation de LoRa IdO

LoRa IoT fait référence à la connexion d'objets au réseau via des modules LoRa, passerelles, et autres appareils. LoRa IoT consiste à transmettre diverses informations requises collectées par divers capteurs et dispositifs finaux tels que des capteurs aux nœuds du réseau et aux serveurs via le système LoRa. Le terminal peut également réagir en fonction des informations envoyées par le serveur ou un autre terminal. La connexion du système LoRa IoT est bidirectionnelle.

Avantages et inconvénients du système LoRa IoT

Avantage: Le réseau LoRa IoT a les caractéristiques d'une longue distance de transmission, faible consommation d'énergie de travail, de nombreux nœuds de réseau, forte capacité anti-interférence, et à petit prix.

  • Longue distance de transmission: sensibilité -148dBm, distance de communication jusqu'à 15 kilomètres
  • Faible consommation d'énergie de travail: La méthode Aloha ne se connecte que lorsqu'il y a des données, et la batterie peut fonctionner plusieurs années
  • Plusieurs nœuds de réseau: En mode réseau flexible, plusieurs nœuds peuvent être connectés
  • Anti-interférence puissant: Le protocole a la fonction de LBT, basé sur la méthode Aloha, avec fonctions de saut de fréquence automatique et d'adaptation de débit
  • Faible coût: spectre sans licence, faible coût nœud/terminal

 

Désavantages: Le réseau LoRa IoT présente de nombreux avantages, mais il a aussi certains inconvénients.

  • Interférence du spectre: Avec le développement continu de LoRa, Équipement LoRa, et le déploiement du réseau continuent d'augmenter, et certaines interférences spectrales se produiront entre elles.
  • Besoin de construire un nouveau réseau: Pendant le processus de déploiement LoRa, les utilisateurs doivent créer leur propre réseau.
  • Petite charge utile: La charge utile des données de transmission LoRa est relativement petite et a une limite d'octets.

Applications pratiques de LoRa IdO

Dans les années récentes, La technologie sans fil de LoRa est devenue de plus en plus mature et a progressivement constitué un écosystème complet d'applications IoT. Pour promouvoir l'Internet des objets et construire une ville intelligente, le gouvernement de la ville de Taipei a également rattrapé la tendance de développement de cette technologie. Grâce à la technologie LoRaWan, une plateforme expérimentale IoT a été déployée pour répondre aux besoins des citoyens avec des solutions intelligentes. En plus des solutions de ville intelligente vigoureusement promues par le gouvernement de la ville de Taipei, les scénarios d'application adaptés à LoRa IoT incluent également les types suivants:

Bâtiment intelligent

Les équipements de construction traditionnels ne peuvent pas répondre à la recherche d'une meilleure qualité de vie, et la construction de l'intelligence est devenue une tendance inévitable. L'intelligence du bâtiment nécessite l'ajout de divers appareils IoT aux bâtiments. Ces appareils IoT peuvent ajouter des capteurs en fonction de leurs besoins, tels que les capteurs de température, capteurs d'humidité, capteurs de qualité de l'air, etc. Les informations recueillies par ces capteurs sont périodiquement transmises au superviseur ou au système de traitement automatique. Le superviseur ou le système de traitement automatisé ajustera la température du climatiseur et l'humidité intérieure en fonction des données pour améliorer l'air intérieur. La longue durée de vie de la batterie de LoRa est bien reflétée ici.

Feu intelligent

Le travail de lutte contre l'incendie est divisé en prévention des incendies et lutte contre les incendies, qui ont tous deux des exigences élevées en matière de temps. Maintenant avec le réchauffement climatique et une population dense, les gens ont des exigences de plus en plus élevées en matière de lutte contre l'incendie. La prévention des incendies ne consiste pas seulement à prévenir les incendies, mais également à trouver rapidement le point d'incendie et à éteindre le feu avant qu'il ne se produise.. La prévention des incendies en forêt est plus difficile que d'autres mesures de prévention des incendies. Il n'y a pas d'électricité dans la forêt, et la zone forestière est grande. Lorsqu'il y a une petite zone de feu, il est difficile de trouver l'emplacement du feu. Le système de prévention des incendies LoRa IoT peut très bien résoudre ce problème. LoRa a une grande zone de transmission, faible consommation d'énergie, et longue durée de vie de la batterie. Il peut surveiller la situation de la forêt en temps réel et éteindre le feu en très peu de temps. Quand un bâtiment est sous le feu, LoRa transmet la situation d'incendie au service d'incendie pour la première fois grâce à la technologie de transmission sans fil, et Détecteurs de fumée LoRaWAN peut planifier une voie d'évacuation sûre pour le personnel d'évacuation à l'intérieur afin de réduire les dommages causés par le feu.

Agriculture intelligente

L'agriculture est une industrie sensible aux coûts. Les appareils LoRa IoT coûtent moins cher que les autres appareils IoT, et la large plage de transmission de LoRa signifie que moins d'appareils doivent être déployés dans les fermes et les pâturages, réduire davantage les coûts d'exploitation. L'appareil LoRa IoT collecte diverses informations sur l'environnement de croissance grâce à des capteurs tels que Température, humidité, acide, et d'autres, puis transmet périodiquement ces informations au serveur cloud. Sur la base de ces données, les agriculteurs peuvent déterminer s'il est temps d'arroser et de fertiliser, qui réduit la consommation des ressources en eau et améliore le rendement des cultures.

Suivi logistique

Maintenant, l'industrie de la logistique est de plus en plus développée, et il y a de plus en plus de transport logistique et d'entreposage logistique. Le développement des entreprises logistiques dépend de la qualité de la gestion logistique et du suivi logistique. Lorsque les marchandises sont transportées par camion, cela prend généralement beaucoup de temps et une longue distance. La durée de vie de la batterie du dispositif de suivi ou de localisation et la distance parcourue par le signal deviendront très importantes. Pendant le processus de localisation des marchandises en temps réel, la batterie ne peut pas être éteinte. Afin de maintenir la durée de vie de la batterie, La technologie LoRa IoT se caractérise par un système logistique intelligent complexe. Les entreprises de logistique peuvent placer Dispositifs de suivi LoRa dans des positions appropriées en fonction de la distribution des entrepôts et des itinéraires de transport, et vraiment maîtriser la situation de transport des articles. Pour les entreprises, il peut améliorer l'efficacité du transport d'entreprise, comprendre le transport de marchandises, et réduire la perte de marchandises; pour les consommateurs, ils peuvent vraiment saisir le lieu de transport et l'heure d'arrivée approximative des marchandises, et organiser raisonnablement le moment de recevoir la livraison express.

Résumé de la technologie LPWAN

L'objectif de Technologies LPWAN est une technologie de communication réseau sans fil longue distance optimisée pour le M2M (appareil à appareil) scénarios de communication dans les applications IoT. Les avantages de la technologie LPWAN se reflètent principalement dans le faible débit, consommation d'énergie ultra-faible, longue distance, faible débit, et une forte couverture. Ces caractéristiques montrent simplement que cette technologie est développée pour le scénario de transmission longue distance de l'Internet des objets. Les applications spécifiques incluent la couverture urbaine, relevé de compteur à distance, inspection de couvercle de trou d'homme, et inspection des bateaux de pêche hauturière.

En tant que camp de nouvelles technologies, Le LPWAN est divisé en deux grandes factions: bande de fréquence autorisée et bande de fréquence sans licence. Les bandes de fréquences sous licence sont divisées en EC-GSM, eMTC, et NB-IoT; les “carte supérieure” des bandes de fréquences sans licence est LoRa.

CE-GSM

Avec l'essor du LPWAN, les inconvénients du GRPS traditionnel appliqué à l'Internet des Objets deviennent de plus en plus évidents. Dans 2014, le projet de recherche 3GPP a proposé de migrer le bas débit (200kHz) Technologie Internet des objets vers GSM, recherche d'une plage de couverture plus large de 20 dB supérieure au GPRS traditionnel, et proposé cinq objectifs: amélioration des performances de couverture intérieure, prise en charge des connexions d'appareils à grande échelle, réduction de la complexité des équipements, consommation d'énergie, et temporisation. Par 2015, le TSG GERAN #67 rapport de la réunion a déclaré qu'EC-GSM a atteint cinq objectifs principaux. Mais avec le gel de la norme R13 NB-IoT, les gens mettent plus d'énergie dans la norme redéfinie.

eMTC

Le concept d'eMTC est officiellement nommé dans R13. La précédente R12 s'appelle Low-Cost MTC, qui est une technologie IoT basée sur l'évolution LTE. eMTC est déployé sur la base d'un réseau cellulaire, et l'équipement utilisateur peut accéder directement au réseau LTE existant en prenant en charge la fréquence radio de 1,4 MHz et la bande passante en bande de base. Les capacités clés de l'eMTC sont la haute vitesse (par rapport au GPRS, Zigbee, etc.), mobilité, emplacement, et prise en charge de la voix.

NB-IoT

NB-IoT, qui est particulièrement chaud ces derniers temps, est en fait l'intégration de NB-CIoT et NB-LTE. NB-CIoT propose une toute nouvelle technologie d'interface radio, qui est plus modifié que le réseau LTE traditionnel. Il répond aux cinq objectifs proposés lors de la réunion du TSG GERAN#67. Son point fort est que le coût des modules de communication est inférieur à celui des modules GSM et NB-LTE. Le NB-LTE est compatible avec le LTE existant et se caractérise par un déploiement facile. Après une vive polémique, les deux ont finalement été fusionnés pour former la norme technique de NB-IoT.

Comparaison de LoRa IdO et NB-IoT

Basé sur des considérations de coût, le prix unitaire du module LoRa est d'environ 8-10 Dollars américains, et il n'est pas nécessaire de payer des frais de spectre supplémentaires pour les bandes de fréquences sans licence. Par rapport au NB-IoT, il présente des avantages significatifs en termes de coût. En termes de performances de la batterie, puisque NB-IoT fonctionne sur le spectre sous licence cellulaire, il doit synchroniser le réseau régulièrement, qui consommera la puissance correspondante. LoRa IoT n'a pas ce souci, mais cette fonctionnalité de NB-IoT est également chaleureusement accueillie par les vélos partagés. Sur cette base, le véhicule peut être positionné en temps réel. en outre, du point de vue du modèle économique, NB-IoT appartient à la construction de réseaux des opérateurs télécoms, et le côté commercial n'a pas besoin d'envisager le déploiement des stations de base par lui-même, ce qui est plus sans souci. Mais en même temps, la qualité et la sécurité du réseau sont des risques incontrôlables, et la valeur ajoutée des entreprises elles-mêmes sera également entravée dans une certaine mesure. LoRa, d'autre part, est un réseau d'entreprise auto-construit. Les stations de base doivent être déployées par elles-mêmes, et les opérations de suivi, maintenance, optimisation, etc. sont requises. Points de couverture, qualité du réseau, et la sécurité sont sous leur propre responsabilité.

Jusqu'à présent, loRa IoT et NB-IoT ont leurs propres avantages et inconvénients et leurs scénarios d'application respectifs. Aucune technologie IoT ne sera vraiment grand public. En ce qui concerne la technologie elle-même, il n'y a pas de perfection absolue. Partir de l'entreprise, il est encore plus nécessaire de combiner les caractéristiques commerciales et les modèles commerciaux pour sélectionner une technologie IoT plus adaptée. Le développement de la technologie IoT s'accompagne de “héros” De partout dans le monde. Nous attendrons de voir s'il y aura trois partis ou de nouveaux pouvoirs pour dominer le monde à l'avenir.

IlRune IdO cotations du marché

L'ère de l'Internet of Everything est aussi l'ère où les données sont reines. Mais dans de nombreux cas, si les objets intelligents n'ont pas d'informations de localisation correspondantes, cela signifie que les données sont “encombré” et la valeur utilisable sera considérablement réduite. Avec le développement vigoureux de l'industrie de l'IdO au cours des deux dernières années, la demande de technologie de positionnement dans divers scénarios d'application IoT a également augmenté de manière significative. Maintenant, il existe des dizaines voire des centaines de technologies de positionnement, dont chacun a ses propres avantages et inconvénients et des scénarios d'application appropriés.

Contrairement au réseau fédérateur NB-IoT, LoRa est plus susceptible de jouer un “Wifi” rôle dans la future ère de l'Internet des objets. L'Internet of Everything est une tendance imparable à l'avenir, et la base de la réalisation de l'Internet of Everything est la nécessité de connecter des dizaines de milliards de terminaux physiques via diverses technologies de connexion. En raison des différences d'environnement et des exigences fonctionnelles du réseau, les énormes terminaux en réseau doivent avoir diverses exigences différenciées pour le réseau de communication, qui détermine que le marché de la communication sans fil de l'Internet des objets sera une situation où une centaine d'écoles de pensée s'affrontent.

En parlant de LoRa, beaucoup de gens le compareront avec NB-IoT, car les deux sont actuellement les technologies de connexion sans fil les plus représentatives. Mais en fait, la connexion entre LoRa et NB-IoT n'est pas une simple compétition. Si LoRa a aussi un réseau couvert par des opérateurs en Chine, il peut être compris comme une relation de concurrence. Mais en fait, LoRa domestique n'a pas de réseau d'opérateur, et LoRa est plus responsable de rattraper le NB-IoT, qui est une relation de coopération mutuelle. Le réseau LoRa remplace principalement le réseau NB-IoT à deux niveaux. Le premier niveau consiste à recouvrir le réseau dans l'espace physique. Dans l'utilisation future de l'Internet des objets, il existe de nombreux usages que le réseau de l’opérateur ne peut couvrir, comme les zones de montagne souterraines et reculées. Il est plus approprié de déployer LoRa et d'autres réseaux dans ces environnements. Le deuxième niveau est le niveau métier pour compenser les besoins métier complexes et changeants des projets IoT. Certains projets IoT ne nécessitent pas de réseau public mais s'attendent à utiliser un réseau privé pour la connexion, qui est plus conforme à leurs propres intérêts commerciaux, que ce soit pour la sécurité des données, budget, ou d'autres considérations. Ce niveau d'exigence métier est aussi l'avantage du réseau LoRa par rapport au NB-IoT.

 

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