Avec l'avancement rapide de IdO La technologie, un nombre exceptionnel de scénarios IoT ont fait surface, parallèlement au lancement de divers systèmes de communication IoT. Ces systèmes IoT vont de l'Internet des objets à bande étroite (NB-IoT), Évolution à long terme - Catégorie M1 (LTE-M), Wi-SUN, et Sigfox. Le marché est maintenant très animé avec plusieurs alliances technologiques et promotionnelles qui se font concurrence pour être à la pointe. Parmi les prétendants, La technologie LoRa est devenue un système de communication prometteur avec une infrastructure IoT mondiale. Grâce à sa mise en œuvre, LoRa se positionne de manière innovante dans le paysage IoT. Ce post plonge dans les bases de la technologie LoRa, ses avantages, et son architecture réseau.
Introduction à LoRa et LPWAN
Avez-vous déjà entendu parler du LPWAN?
LPWAN (et divers systèmes de communication IoT ont été lancés les uns après les autres) est un Internet des objets (IdO) technologie de couche réseau qui répond aux exigences de longue distance et de faible consommation d'énergie de l'IoT. Il présente une faible consommation d'énergie, transmission longue portée, Bas débit, structure de réseau simple, et de faibles coûts d'exploitation. LoRa est l'une des technologies les plus matures et les plus utilisées dans le LPWAN, bénéficiant d'un écosystème développé et d'un marché en forte croissance. Son taux de croissance devrait doubler dans les années à venir.
En ce qui concerne la technologie sans fil dans les applications IoT, il existe deux types principaux: technologie sans fil à courte portée comme Bluetooth, Wifi, et ZigBee et la technologie de réseau étendu comme la 2G, 3g, et 4G. Chaque technologie a ses propres avantages et inconvénients. Avant LPWAN, le choix entre longue portée et faible consommation était incontournable. Avec LPWAN, pourtant, ce compromis est équilibré, permettant une communication à plus longue portée et une consommation d'énergie ultra-faible sans avoir besoin de répéteurs supplémentaires.
Donc, qu'est-ce que la technologie LoRa exactement?
LoRa est l'une des technologies dominantes dans la technologie de communication LPWAN. LoRa est l'une des technologies dominantes dans la technologie de communication LPWAN. Initialement lancé par Cycleo en France, il a ensuite été acquis par Semtech en 2012. LoRa traite à la fois la distance et la consommation d'énergie, fournir aux utilisateurs un réseau de capteurs qui ont une longue durée de vie de la batterie, capacités de transmission longue distance, LoRa est l'une des technologies dominantes dans la technologie de communication LPWAN. LoRa est l'une des technologies dominantes dans la technologie de communication LPWAN. LoRa est l'une des technologies dominantes dans la technologie de communication LPWAN, 868LoRa est l'une des technologies dominantes dans la technologie de communication LPWAN, 915LoRa est l'une des technologies dominantes dans la technologie de communication LPWAN, etc.
LoRa est l'une des technologies dominantes dans la technologie de communication LPWAN
- LoRa est l'une des technologies dominantes dans la technologie de communication LPWAN.
LoRa est l'une des technologies dominantes dans la technologie de communication LPWAN, LoRa est l'une des technologies dominantes dans la technologie de communication LPWAN. Le courant de travail de Lora n'est que de 10mA et le courant de veille est de 200na. La consommation d'énergie de travail est très faible, ce qui augmente considérablement la durée de vie de la batterie.
- Passerelle LoRa / plusieurs processeurs prennent en charge le traitement parallèle à grande vitesse de données multicanaux et multi, et la capacité du système est grande.
La passerelle agit comme un pont entre les nœuds du réseau, connecter chaque nœud à une adresse IP indépendante via des réseaux de communication. The gateway’s parallel processing capability allows it to handle up to 5 millions de communications réseau entre les nœuds chaque jour. Avec une efficacité de transmission élevée, the LoRa gateway’s network occupancy rate is only 10% en supposant 5 Le courant de travail de Lora n'est que de 10mA et le courant de veille est de 200na, chaque taille de transmission étant 10 octets. Installé comme accessoire sur les stations de base de communication mobile, la passerelle LoRa a une puissance de transmission d'environ 20dbm et peut couvrir environ 2km dans les zones urbaines denses et jusqu'à 10km dans les zones à faible densité.
- Le terminal LoRa et la passerelle de communication prennent en charge la télémétrie et le positionnement.
LoRa prend en charge les capacités de télémétrie et de positionnement entre son terminal et sa passerelle. LoRa utilise des méthodes distinctes pour mesurer la distance et la position, où la mesure de la distance est déterminée en fonction du temps de transmission du signal dans l'air, et le positionnement est basé sur la différence de temps de transmission du signal entre plusieurs passerelles vers un nœud. La précision de positionnement est jusqu'à 3 m pour des distances allant jusqu'à 10 km.
La méthode de mesure de distance de Lora est déterminée en fonction du temps de transmission du signal dans l'air
L'architecture d'un réseau LoRa implique généralement un serveur d'application, un serveur réseau, une passerelle, et une borne (y compris le module LoRa). Cette topologie de réseau suit une forme d'étoile, où la passerelle agit comme un relais de transmission de signal reliant l'équipement terminal et les serveurs de réseau. En termes plus simples, les dispositifs terminaux peuvent transmettre des signaux à d'autres terminaux ou serveurs via une ou plusieurs passerelles. en outre, ce réseau prend en charge la transmission de données bidirectionnelle, permettant une communication efficace entre les deux extrémités.
Équipement terminal LoRa pour les appareils IoT
La technologie LoRa est un choix de premier plan pour divers appareils IoT, tels que les relevés de compteurs intelligents, traqueurs d'expédition, gestionnaires d'exploitations agricoles, et plus. Ces appareils intègrent des modules LoRa, qui se connectent à une passerelle LoRa via une communication sans fil, permettant l'interconnectivité entre le serveur et le terminal. La connexion entre la passerelle et le serveur s'effectue via Ethernet ou d'autres réseaux de communication et fonctionne sur le protocole TCP/IP.
Basé sur la transmission de données dans LoRa, l'équipement terminal peut être classé dans la classe A, Classe B, ou Classe C.
Classe LoRa UNE équipement terminal
Après avoir envoyé un message, le nœud ouvrira une fenêtre rx1 1 s après la valeur par défaut. Le débit de données et la fréquence de la fenêtre de réception sont les mêmes que les données de liaison montante. Si le message est un message de confirmation et que rx1 ne reçoit pas la liaison descendante correspondante, le nœud ouvrira une autre fenêtre de réception rx2 1 s + 1 s après l'envoi du message, Le débit de données et le point de fréquence de la fenêtre de réception ont des données par défaut différentes pour différentes bandes de fréquences dans le protocole LoRaWAN. Voici les caractéristiques des équipements terminaux de classe LoRa:
- les trames sont généralement divisées en transmission de liaison montante et transmission de liaison descendante. La route de liaison montante se compose d'un créneau horaire et 2 La route de liaison montante consiste en (La route de liaison montante consiste en).
- La route de liaison montante consiste en. La route de liaison montante consiste en, similaire au protocole ALOHA.
- La route de liaison montante consiste en.
Équipement terminal LoRa classe B
La route de liaison montante consiste en. La route de liaison montante consiste en:
- en plus des deux plages horaires prévues en classe A, un tel équipement terminal utilise des fenêtres de réception supplémentaires pendant la liaison descendante.
- La route de liaison montante consiste en.
- La route de liaison montante consiste en.
- donc, La route de liaison montante consiste en, le système Lora indique au serveur quand le terminal peut écouter.
Équipement terminal LoRa classe C
Basé sur la classe une fenêtre de réception, la fenêtre de réception de la classe C est ouverte à tout moment, à l'exception de l'heure d'envoi du nœud.
La classe A doit être implémentée par les nœuds accédant au réseau LoRa. La classe B et la classe C sont toutes deux implémentées en ajoutant des fonctions basées sur la classe A. La classe B est applicable au positionnement des nœuds mobiles. Le nœud de classe C est applicable au cas où la commande de contrôle est activement émise et l'alimentation est suffisante. Le nœud de classe C est applicable au cas où la commande de contrôle est activement émise et l'alimentation est suffisante. Voici les fonctions de l'équipement terminal de classe C LoRa:
- Le nœud de classe C est applicable au cas où la commande de contrôle est activement émise et l'alimentation est suffisante. Donc, Le nœud de classe C est applicable au cas où la commande de contrôle est activement émise et l'alimentation est suffisante.
- les terminaux LoRa de classe C utiliseront plus d'énergie que leurs homologues de classe A et B.
- la latence est la plus faible parmi tous les terminaux de classe LoRa pour la communication de données entre les serveurs et les terminaux.
Scénarios d'application LoRa
Le réseau basé sur LoRaWAN peut fournir une distance de transmission de données sécurisée et une communication bidirectionnelle, et couvrir les zones urbaines avec le moins d'infrastructures de réseau. LoRa sera largement utilisé dans une variété de scénarios d'application tels que l'agriculture intelligente, bâtiments intelligents, et une logistique intelligente.
Agriculture intelligente
Pour les fermes, il y a un grand marché pour la basse puissance, capteurs longue distance et longue durée de vie. Détection de la température, humidité, concentration de dioxyde de carbone, Le pH et d'autres données obtenues par le capteur dans l'environnement de croissance des cultures sont d'une grande importance pour améliorer le rendement des cultures et réduire le gaspillage de ressources. Ces données n'ont pas d'exigences élevées en matière de délai. Lora est le meilleur choix. Le capteur peut transmettre les données collectées à l'arrière-plan via Lora, Les agriculteurs peuvent juger s'ils doivent pulvériser de l'eau et fertiliser en fonction des données.
L'agriculture de pâturage a une grande demande pour des outils de suivi à faible puissance et à longue distance. Maintenant, le nombre de bovins ou d'ovins paissant dans les prairies est généralement très important. Il est difficile pour les éleveurs d'observer le nombre et la santé de ces animaux un par un. Ils peuvent juger si les animaux au pâturage sont à portée du pâturage grâce au tracker. Ils peuvent détecter le rythme cardiaque et la température corporelle des animaux grâce au capteur, et transmettre les données en arrière-plan pour un traitement centralisé via Lora.
Bâtiments intelligents
Après l'achèvement de la décoration du bâtiment, la température, humidité, formaldéhyde et autre contenu de gaz nocif, la détection de la lumière et d'autres données du bâtiment sont très importantes pour les utilisateurs. Le retour de ces informations est propice aux utilisateurs’ régulation de l'environnement intérieur et faire en sorte que les utilisateurs disposent d'un environnement intérieur plus sain et confortable. En général, l'environnement intérieur ne change pas beaucoup. Il n'est pas nécessaire d'obtenir les informations sur l'environnement intérieur en temps réel, et les exigences de communication ne sont pas élevées. Dans ce scénario, une simple passerelle domestique peut répondre à ces besoins. Dans ce scénario, Lora est un très bon choix.
Fabrication automatisée
Dans l'environnement de production industrielle automatisée, un grand nombre de technologies intelligentes sont appliquées, et diverses informations et données sont convergées dans le réseau. Donc, les caractéristiques du réseau sélectionné sont directement liées à la qualité d'exécution du plan de production. En analysant ces données, les producteurs peuvent estimer l'efficacité de la production et analyser le processus de production, qui permet de résoudre rapidement les problèmes rencontrés en production. Dans ce scénario, le coût et la durée de vie des outils de transmission du réseau sont très élevés, et Lora est un choix très approprié.
Logistique intelligente
L'étendue géographique de l'industrie de la logistique est très large, le premier choix lors du choix d'un réseau est donc un faible investissement et une longue durée de vie. Afin de pouvoir suivre les palettes et déterminer l'emplacement et l'état des marchandises, ce dont l'entreprise de fret a besoin, c'est que les installations impliquées dans l'ensemble du processus logistique soient sous la couverture du réseau, Ainsi, non seulement les nœuds de réseau doivent être suffisamment économiques pour une installation à grande échelle, mais aussi avoir la flexibilité de le faire Il peut être installé sur un véhicule de transport en tant que passerelle mobile. De cette façon, la technologie NB-IoT qui doit s'appuyer sur des stations de base 4G pour déployer le réseau ne peut évidemment pas répondre à cette exigence, et le faible coût de LoRa, grande autonomie de la batterie, grande mobilité, et la stabilité de la communication lors des mouvements à grande vitesse le rendent unique dans le domaine de la logistique intelligente. Ouvrir la voie.
Dans la nouvelle vague de développement de l'Internet des objets, dans le domaine des réseaux étendus de faible puissance, les marchés développés ont déjà déployé des applications à grande échelle, et les participants nationaux ont également utilisé la sagesse ouverte pour promouvoir le déploiement et le déploiement à grande échelle des réseaux LoRa en Chine. Application, Je crois qu'avec l'augmentation des applications de l'industrie, this domestic carrier-level LoRa network formed with the concept of sharing economy will also become the core area of the global LoRa layout.
Maintenant, the world’s two major Internet of Things networks, NB-IoT et LoRa, se développent rapidement. Selon les statistiques des départements concernés, plus que 1,000 Les produits d'application Internet des objets ont atterri dans diverses provinces du monde entier. Il est rapporté que 70% des entreprises recherchent activement, produits IoT fiables et à croissance rapide. La plupart des entreprises achètent des solutions NB-IoT et LoRa IoT de MOKOLOra. Les achats incluent les passerelles LoRa, détecteur de fumée, et de l'eau Des dizaines de produits IoT tels que la surveillance, détection infrarouge, positionnement, prises de courant, etc., et le développement des produits NB-IoT et LoRa IoT pour le compte de l'entreprise, afin d'enfermer rapidement l'activité Internet des objets et de se classer parmi les leaders de l'Internet des objets dans les villes du monde entier. “Le développement de l'Internet des objets mondial voit MOKOLOra” la situation prend forme petit à petit.
RésumésOui
Réseau étendu de faible puissance (LPWAN) est un élément indispensable de l'Internet des objets. Il a des caractéristiques flexibles et extensibles et peut être à grande ou petite échelle. Ceci est nécessaire pour la phase de croissance et d'exploration de l'industrie de l'Internet des objets. Dit être la technologie la plus appropriée pour l'Internet des objets. LoRa est sûr et fiable, avec des fonctionnalités telles que l'authentification bidirectionnelle, chiffrement de bout en bout, et protection de l'intégrité. Il est complet et tourné vers l'avenir dans la conception de la sécurité, mais la sécurité de l'Internet des Objets ne peut être ignorée, et l'industrie doit travailler ensemble et continuer à le promouvoir.
