Pemahaman penuh tentang LoRa dan LoRaWAN

Pemahaman penuh tentang LoRa dan LoRaWAN

LoRa adalah teknologi nirkabel Frekuensi Radio Jarak Jauh. Menginduksi, Jaringan area luas berdaya rendah (LPWANS) untuk mengirimkan data melalui jangkauan yang lebih panjang hingga 10 km. LoRaWAN adalah protokol LPWAN frekuensi berlisensi dan bebas lisensi di mana IoT yang diinduksi oleh teknologi Lora (Internet untuk segala) konektivitas tercapai.

pengantar

Anda mungkin berpikir, globalisasi dunia tidak akan melambat dalam waktu dekat. Tebak lagi. Prosesnya tidak semulus yang dipikirkan. Globalisasi itu sederhana, dis-isolasi. Dan untuk itu terjadi, komunikasi yang optimal harus dicapai antara perangkat fisik teknologi, sensor, perangkat elektronik dan perangkat lunak di seluruh dunia melalui saluran transmisi yang tepat, dalam proses yang dikenal sebagai Konektivitas Internet hal. Meningkatnya jumlah dan peningkatan teknis perangkat teknologi tanpa kemajuan yang sama dalam sarana atau teknik komunikasi membawa globalisasi dan IoT dilema konektivitas LHAIRA dan LORAWAN dirancang untuk memecahkan.

Apa itu LHAIRA?

LoRa adalah teknologi yang menyediakan lingkungan LPWAN dari LoRaWAN di mana perangkat berdaya rendah dapat mengirimkan data dengan spektrum tersebar Chirp radio termodulasi bebas lisensi dan frekuensi berlisensi pada rentang yang sangat panjang dari puluhan kilometer. kata LoRa adalah akronim yang dibuat dari dua huruf pertama kata-kata Diang Keluarnge. Teknologi Lora bertindak sebagai modulasi untuk jaringan area luas berdaya rendah (LPWANS) dan itu mempengaruhi transmisi dan komunikasi jenis jaringan ini dalam beberapa cara berikut::

  • LoRa menstandarisasi jaringan area luas (WAN) dengan meningkatkan jangkauan komunikasi mereka hingga beberapa kilometer mengurangi energi yang dibutuhkan untuk transmisi. LoRa dan LoRaWAN dapat mencapai ini dengan menurunkan jumlah Bandwidth yang digunakan dalam transmisi.
  • Modulasi spektrum penyebaran Chip dari frekuensi teknologi LoRa, meningkatkan efisiensi transmisi data dengan mengurangi kemungkinan gangguan hingga hampir 0%.

Teknologi Lora terdiri dari dua bagian utama yang bekerja sama sebagai satu kesatuan.

  • Teknologi LoRa atau lapisan fisik: Lapisan fisik LoRa adalah lapisan perangkat keras yang mendefinisikan tautan ––dalam bentuk chip LoRa yang memberikan spesiasi listrik data–– yang melaluinya komunikasi perangkat dapat berlangsung dalam koneksi IoT.
  • Protokol, juga dikenal sebagai lapisan komunikasi––yang dibangun di atas lapisan fisik LoRa––yang mengatur keamanan, integritas dan faktor terkait lainnya dari data yang ditransmisikan dan juga memantau proses komunikasi yang disebabkan oleh teknologi LoRa dalam proyek IoT.

Di atas LoRa vs LoRaWAN 'Penjelasannya membuat kita melihat bahwa kombinasi dari LoRa + LoRaWAN menjadikan seluruh Jaringan komunikasi LoRa sebagai jaringan area luas berdaya rendah (LPWAN).

Bagaimana tepatnya LoRaWAN bertindak sebagai LPWAN? Anda mungkin bertanya-tanya.

LoRaWAN Jaringan Dasar

Teknologi LoRa memanfaatkan banyak jaringan area luas berdaya rendah tetapi, LoRaWAN digunakan lebih dari yang lain.

Jaringan LoRaWAN bertanggung jawab atas protokol komunikasi sistem LoRa yang meliputi:, memastikan keamanan dan integritas data yang dikomunikasikan melalui teknologi LoRa. LoRa dan LoRaWAN adalah anak perusahaan dari Aliansi LoRa. Dengan bantuan teknologi LoRa, LoRaWAN membantu mengirimkan data Anda melalui jarak rata-rata 9km. LoRaWAN memiliki arsitektur jaringan dari struktur koneksi topologi bintang. Dikonfigurasi untuk memungkinkan transmisi data yang optimal dalam komunikasi antara server jaringan dan node sensorik LoRa.

Dalam data Jaringan LoRaWAN dikomunikasikan melalui frekuensi Radio, mereka bisa berupa pita frekuensi bebas lisensi yang khusus untuk wilayah tertentu seperti; 915 MHz dan 868 MHz untuk Amerika Utara dan Eropa masing-masing. ATAU, data dapat ditransmisikan melalui pita frekuensi berlisensi.

Anda mungkin berpikir dan tentu saja, masuk akal untuk menganggap banyak energi dan daya habis untuk mencapai prestasi seperti itu.

Tebak apa?

Anda salah. Konsumsi daya jauh lebih rendah dibandingkan dengan jaringan komunikasi lain dengan rentang yang lebih rendah.

Bagaimana ini tercapai?? Anda mungkin bertanya-tanya.

Hukum ilmiah tertentu menyimpulkan bahwa jangkauan jaringan area luas tertentu hanya dapat ditingkatkan dengan meningkatkan konsumsi daya atau dengan mengurangi bandwidth.

Dengan kata lain, Jaringan LoRaWAN memungkinkan perangkat elektronik berdaya rendah Anda untuk berkomunikasi melalui koneksi nirkabel jarak jauh dengan Aplikasi yang diakses internet.

LTumpukan Teknologi oRaWAN

Tumpukan teknologi LoRaWAN adalah server teknologi LoRaWAN yang dilengkapi dengan fitur-fitur yang dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam Jaringan LoRaWAN dan digunakan untuk mengelola gateway jaringan, pengguna, perangkat dan aplikasi. Fitur spesifik dari tumpukan teknologi LoRaWAN biasanya spesifik untuk merek meskipun, tumpukan teknologi LoRaWAN yang khas harus kompatibel dengan A, B, C mode operasi, semua parameter regional dan juga semua versi LoRaWAN.

Beberapa fitur lain yang umum untuk semua tumpukan teknologi LoRaWAN termasuk::

  • Jaminan keamanan; Tumpukan teknologi LoRaWAN menawarkan dan mengelola keamanan jaringan LoRaWAN dengan keamanan enkripsi mutakhir dan memastikan konfirmasi identitas sebelum pengguna diberikan sesi di jaringan LoRaWAN.
  • Desain tumpukan LoRaWAN memungkinkan mereka untuk berfungsi sebagai integrasi standar dalam solusi protokol LoRaWAN.
  • Tumpukan LoRaWAN dapat digunakan untuk mengonfigurasi dan mengoptimalkan gateway jaringan LoRaWAN untuk meningkatkan efisiensi, mengurangi konsumsi daya dan karenanya, biaya.

Beberapa contoh merek tumpukan LoRaWAN termasuk The Things Network Stack V3, Semtech LoRaWAN Network stack dll.

Elemen Jaringan LoRaWAN: Sebuah pengantar

Elemen Jaringan LoRaWAN Sebuah pengantar

LoRaWAN memungkinkan Anda memiliki koneksi internet yang stabil dengan perangkat berdaya rendah

Jaringan LoRaWAN bekerja melalui fungsi kolektif dari berbagai elemen. Beberapa di antaranya termasuk:

  • Frekuensi komunikasi dilakukan. Frekuensi dapat dilisensikan atau bebas lisensi.
  • Akhiri Node atau Perangkat: End node adalah perangkat atau objek apa pun yang dilengkapi dengan pemancar frekuensi dan fitur lain yang membuatnya mampu berkomunikasi dengan daya rendah dengan gateway LoRaWAN.
  • gerbang: antena penerima dan pemancar sinyal.
  • Network Serve mengontrol perangkat lunak yang mengawasi perutean yang tepat dari semua data yang dikomunikasikan.
  • Perangkat lunak aplikasi dijalankan di server Jaringan.

Perangkat AKHIR Berbasis LoRa

Perangkat AKHIR Berbasis LoRa

Perangkat END Berbasis LoRa, juga disebut node LoRa End. Node LoRa End adalah perangkat yang biasanya bertenaga baterai dan dilengkapi dengan komponen yang memberikannya, fitur, memungkinkannya untuk berkomunikasi dengan gateway LoRa di jaringan komunikasi LoRaWAN.

Perangkat Akhir Berbasis LoRa dilengkapi dengan papan sirkuit simpul LoRa, modul radio, dan antena cetak untuk komunikasi sinyal nirkabel dengan gateway LoRa.

Node LoRa juga dilengkapi dengan mikroprosesor sensor untuk merasakan dan memproses sinyal serta perubahan dan tindakan tertentu.

Beberapa Perangkat Akhir berbasis LoRa dilengkapi dengan sensor yang dapat;

  • Deteksi suhu,
  • Dapat mendeteksi dan merekam gerakan
  • Dapat mendeteksi jatuh

Catatan: Di jaringan LoRaWAN, Dua perangkat Akhir Berbasis LoRa tidak bisa berkomunikasi langsung tanpa menggunakan gateway LoRa.

LoRa Gateway

SEBUAH Gerbang LoRa adalah perangkat bertenaga listrik dalam koneksi Jaringan komunikasi LoRa dan LoRaWAN yang dapat menerima sinyal yang dikirimkan oleh perangkat End node, memproses sinyal lalu mengarahkannya ke aplikasi LoRa yang sesuai. Koneksi jaringan LoRaWAN tipikal biasanya mencakup lebih dari satu gateway.

LoRa Gateways dilengkapi dengan fitur dan komponen yang tercantum di bawah ini:;

  • Mikroprosesor yang digunakan untuk memproses data.
  • Papan sirkuit dengan modul radio, digunakan dalam mengkomunikasikan frekuensi radio.
  • Port dan kabel Ethernet yang memungkinkan gateway mengakses internet.

Gateway LoRa dirancang untuk mendengarkan berbagai frekuensi Radio secara bersamaan.

Ada berbagai merek LoRa Gateway yang tersedia dan masing-masing memiliki fitur khusus selain fitur umum ini.

Server Jaringan LoRa

  • Server Jaringan LoRa mengawasi dan mengelola seluruh proses komunikasi. Mereka biasanya merupakan platform berbasis cloud dari jaringan LoRaWAN dan melalui perangkat lunak aplikasi yang diinstal pada sistem cloud, mereka terutama bertanggung jawab untuk:
  • Memastikan keamanan koneksi LoRaWAN dengan memastikan server aplikasi benar memvalidasi keaslian identitas setiap perangkat pengguna sebelum server diberikan dan juga mencegah gangguan.
  • Mengawasi dan memastikan perutean data dua arah yang tepat. Itu adalah, baik dari node END ke aplikasi LoRa tertentu dengan UPLINK atau komunikasi data dari aplikasi LoRa ke node End.
  • Mengoptimalkan masa pakai baterai Perangkat Akhir Berbasis LoRa untuk mempertahankan masa pakai baterainya dan juga untuk menjaga integritas dan efisiensi seluruh jaringan komunikasi LoRa dan LoRaWAN.

Server jaringan LoRa harus kompatibel dengan semua versi LoRaWAN yang tersedia.

Server Aplikasi LoRa

Fungsi utama server aplikasi LoRa adalah untuk mendekode dan memproses data yang dikirimkan dari node akhir LoRa ke aplikasi LoRa dan untuk mengkodekan data yang dikirim oleh aplikasi LoRa ke node Akhir. Sebagian besar merek server aplikasi LoRa memungkinkan Anda dengan mudah menautkan sistem cloud manajemen data pribadi Anda ke jaringan Lora.

Elemen Jaringan LoRaWAN: Komisioning Perangkat

Agar perangkat diberikan sesi dalam jaringan komunikasi LoRaWAN, identitas harus dikonfirmasi melalui prosedur bergabung yang melibatkan proses aktivasi di mana kunci dan kode tertentu akan dihasilkan dan dibagikan dengan perangkat untuk menugaskannya ke perangkat simpul LoRa End.

Elemen Jaringan LoRaWAN: Keamanan

LoRaWAN memiliki sistem enkripsi dan keamanan yang sangat standar. Sistem keamanan LoRa dibagi menjadi dua lapisan utama yang berbeda tetapi saling berhubungan.

Mereka disebut keamanan Jaringan dan Aplikasi. Lapisan enkripsi Jaringan menugaskan identitas dan integritas simpul akhir LoRa.

Keamanan Aplikasi memastikan bahwa pemilik cloud jaringan yang Anda gunakan tidak memiliki akses ke data Anda, sebagai pengguna akhir.

Jaringan LoRaWAN juga terintegrasi dengan dua lapisan kode enkripsi canggih lainnya. Mereka:

  • Algoritma unik 128-bit Kunci Sesi Jaringan yang dibagi antara dan dikenali oleh node akhir LoRa dan server jaringan.
  • Algoritme unik dari Kunci Sesi Aplikasi 128-bit yang dikenali dan dibagikan di tuas aplikasi dalam koneksi ujung-ujung.

Protokol komunikasi LoRaWAN mengenkripsi data yang ditransmisikan di Jaringan LoRaWAN. Karena data sedang ditransmisikan melalui frekuensi radio normal, mereka harus dienkripsi melalui mekanisme atau protokol yang berbeda. Semua data dalam jaringan LoRaWAN biasanya dienkripsi dua kali.

Dalam jaringan komunikasi LoRaWAN yang khas, aliran data enkripsi mencakup::

  • Node akhir pertama-tama mengenkripsi data yang mereka kumpulkan melalui sensor mereka.
  • Data terenkripsi Node kemudian dikodekan dengan enkripsi lapisan kedua oleh protokol LoRaWAN.
  • Kemudian node dan data terenkripsi protokol LoRaWAN kemudian dikirim ke gateway LoRa yang mentransmisikan data secara bergantian melalui internet ke aplikasi LoRa.
  • Server Jaringan yang mengelola transmisi ini dan juga berbagi Kunci Sesi Jaringan dengan perangkat Akhir kemudian mendekode enkripsi-simpul dengan kunci Sesi Jaringan yang dimilikinya dan mengirimkan data ke server aplikasi.
  • Enkripsi simpul yang tersisa pada data kemudian diterjemahkan oleh server aplikasi dengan kunci sesi Aplikasi.

Prosedur Bergabung LoRa

Aktivasi perangkat baru yang bergabung dengan jaringan komunikasi LoRa dapat diselesaikan dengan salah satu dari dua proses yang tercantum di bawah ini:

  • Aktivasi Dengan Personalisasi (ABP)
  • Aktivasi Over-The-Air (OTAA)

Di akhir proses aktivasi, baik kunci sesi Jaringan dan kunci sesi Aplikasi akan dibagikan dengan perangkat baru, yang sekarang akan disebut sebagai perangkat simpul akhir.

Aktivasi Dengan personalisasi (ABP)

Metode ABP untuk bergabung dengan jaringan LoRa melibatkan perangkat baru yang ditambahkan tanpa memiliki beberapa kunci sesi tertentu seperti AppEUI, DevEUI, dll. berbagi dengannya. Sebagai gantinya, kunci sesi termasuk, FNwk_SIntKey dan sekitar tiga lainnya, akan disimpan langsung ke perangkat Akhir. Perangkat hanya dapat diaktifkan melalui proses ABP jika sudah memiliki informasi yang diperlukan partisipasi jaringan LoRa, di mulai.

Aktivasi Over-The-Air (OTAA)

Prosedur aktivasi over-the-air melibatkan komunikasi langsung antara Perangkat Akhir dengan server Jaringan. Proses aktivasi ini dipilih hanya ketika perangkat Akhir disetel ulang.

Proses OTAA meliputi::

  • Perangkat baru mengirim pesan spesifik yang meminta ke jaringan LoRaWAN ke server jaringan LoRa.
  • Server jaringan menerima pesan dan menafsirkannya menjadi tidak valid atau valid. Jika valid, otentikasi atau kunci sesi dihasilkan

Kelas Perangkat LoRa

Berbagai bidang di mana LoRa dapat diterapkan memunculkan pengkategorian berbagai perangkat LoRaWAN ke dalam kelas yang berbeda..

Tiga kelas Perangkat LoRa adalah kelas A, B dan C.

Kelas Perangkat LoRa

memperkenalkan Kelas Perangkat LoRa

Perangkat LoRa KELAS A

Perangkat akhir yang diklasifikasikan sebagai kelas A bertanggung jawab penuh untuk memulai komunikasi dalam jaringan LoRaWAN. Server Jaringan tidak mampu memulai komunikasi dalam komunikasi Kelas A. Perangkat akhir Kelas A memulai komunikasi dengan mengirimkan data melalui pita frekuensi radio tertentu ke aplikasi LoRa. Kemudian akan mendengarkan dan menunggu data yang diterima melalui frekuensi tertentu. Jika gateway LoRa tidak dapat menerima informasi. Perangkat node akhir kemudian akan mendengarkan frekuensi lain yang lebih dikenal oleh gateway LoRa dan server Jaringan. Untuk memeriksa apakah data diterima melalui frekuensi itu alih-alih frekuensi yang dikomunikasikan.

  • Semua perangkat akhir LoRaWAN harus dapat mendukung kelas A.
  • Perangkat LoRa Kelas A adalah dua arah dengan setiap transmisi data uplink dari perangkat Akhir ke aplikasi LoRa disertai dengan dua transmisi data downlink singkat dari aplikasi ke node akhir.
  • Jenis protokol ALOHA diamati di perangkat LoRa Kelas A
  • Perangkat Kelas A sangat efisien karena tingkat konsumsi daya dapat dioptimalkan dan karenanya, dapat beroperasi pada tingkat daya terendah dari semua kelas.

Perangkat LoRa Kelas B

Perangkat LoRa Kelas B bertenaga baterai dan meskipun, mirip dalam operasi dengan Kelas A, itu menggunakan lebih banyak daya dibandingkan dengan Kelas A. Karena, perangkat Akhir tidak secara otomatis hibernasi saat tidak mencari sinyal yang terhubung. Ada jendela koneksi yang dibuka sebentar-sebentar untuk komunikasi data antara gateway LoRa dan perangkat End dalam sinkronisasi berkala tertentu satu sama lain.

Perangkat LoRa Kelas C

Perangkat LoRa Kelas C memiliki konsumsi daya paling banyak di antara semua kelas perangkat LoRa End. Perangkat Akhir selalu aktif mengirimkan sinyal melalui frekuensi radio ke gateway LoRa dan secara bersamaan mendengarkan frekuensi. Perangkat LoRa Kelas C adalah End node yang memberi Anda fleksibilitas dan kenyamanan untuk dapat mengirim data kapan saja.. Perangkat Kelas C juga bertenaga baterai.

Server Identitas

Server identitas memastikan identitas pengguna yang bergabung dengan jaringan LoRa. Dalam jaringan LoRaWAN, server Identitas mendaftarkan perangkat, gerbang, pengguna dan aplikasi. Dengan cara, Identitas adalah tulang punggung jaringan LoRaWAN karena memungkinkannya untuk dapat berjalan di banyak perangkat dan di berbagai lokasi di dunia.

Modulasi

LoRa adalah proyek modulasi paten dari spread spectrum yang diturunkan dari Chirp Spread Spectrum. Spektrum penyebaran Kicauan memodulasi frekuensi jaringan komunikasi LoRaWAN dengan menukar kecepatan data transmisi dalam bandwidth tertentu untuk sensitivitas. Ini mengoptimalkan efisiensi jaringan dan juga secara bersamaan memperluas jangkauan komunikasi jaringan LoRa sambil tetap mempertahankan bandwidth tertentu.

Ffrekuensi

Frekuensi LoRaWAN

Jaringan LoRaWAN mentransmisikan komunikasi melalui pita frekuensi nirkabel Radio yang dapat dilisensikan atau tidak dilisensikan. Frekuensi Radio bebas lisensi gratis tapi, lebih rentan terhadap interferensi dibandingkan dengan frekuensi berlisensi.

Rahasia keefektifan komunikasi LoRa dan LoRaWAN adalah desain jenius dari jaringan komunikasi LoRaWAN yang menggunakan spektrum Chip Spread untuk memodulasi Frekuensi saat data dikomunikasikan melalui frekuensi tertentu.. Sedemikian rupa sehingga, bahkan komunikasi LoRa melalui Radiofrekuensi bebas-lisensi dengan sedikit atau tanpa kemungkinan gangguan. Secara bersamaan membuat koneksi lebih murah namun lebih efisien dan memungkinkan data ditransmisikan dalam jarak jauh.

Dalam jaringan komunikasi LoRa dan LoRaWAN, frekuensi spesifik dapat dikonfigurasi melalui radio LoRa dan jam LoRa khusus untuk banyak aplikasi LoRa yang berbeda.

Beberapa contoh Frekuensi Radio MHz Bebas Lisensi.

Asia: 169MHz, 433MHz

Amerika Utara: 915 MHz

Pertimbangan regulasi untuk LoRa menggunakan Frekuensi bebas lisensi

Karena LoRa dan LoRaWAN mengirimkan komunikasi data melalui pita frekuensi radio. Jaringan LoRa terutama menggunakan frekuensi bebas lisensi, itu adalah, frekuensi itu Anda tidak perlu mendapatkan lisensi pemerintah untuk menyiarkan sinyal melalui. Frekuensi bebas lisensi khusus untuk setiap wilayah geografis dan lokasi. Untuk tujuan keamanan dan efisiensi. Pemerintah setiap wilayah sangat tidak menyukai siaran melalui pita frekuensi yang tidak ditentukan ke lokasi Anda. Karena itu, saat menggunakan jaringan LoRa, radio dan jam LoRa Anda harus dikonfigurasikan ke pita frekuensi khusus untuk lokasi Anda.

Pertimbangan Bandwidth LoRaWAN

Pertimbangan Bandwidth LoRaWAN

Byte data dalam format digitalnya ditransmisikan dalam jaringan LoRaWAN.

Jaringan LoRaWAN Kecepatan transmisi data memiliki batas sekitar 100 byte, hanya beban data sebanyak itu yang dapat dikomunikasikan secara efektif pada satu waktu antara perangkat node akhir dan gateway. Meskipun jaringan LoRaWAN sering kali melibatkan komunikasi simultan antara beberapa perangkat simpul akhir dan satu gateway.

Kecepatan Data Adaptif

Laju data jaringan komunikasi LoRaWAN bersifat adaptif dalam arti dinamisme dalam pertukaran laju data untuk sensitivitas yang lebih dan juga pemilihan Jaringan hanya untuk data tertentu, mengarah ke pengurangan kecepatan data dalam komunikasi LoRaWAN. Frekuensi LoRaWAN termodulasi spektrum Spread mencegah kecepatan data yang berbeda mengganggu satu sama lain. Dengan demikian, mengoptimalkan efisiensi gateway dan jaringan secara keseluruhan.

Kisaran LoRa

Kisaran LoRa

Teknologi LoRa didasarkan pada pengurangan konsentrasi Bandwidth untuk meningkatkan jangkauan dan mengurangi konsumsi daya untuk transmisi data berukuran kecil dalam jarak jauh.

LoRa-Range juga dapat dipengaruhi oleh lokasi fisik. Jangkauan versi LoRaWAN tertentu akan lebih pendek di komunitas urban yang dipenuhi dengan kumpulan bangunan, dibandingkan dengan komunitas pedesaan yang memiliki bangunan tambahan yang semakin sedikit dan karenanya, lebih sedikit peluang pada halangan frekuensi transmisi.

Apakah LoRaWAN lebih baik dari pesaingnya??

Jaringan komunikasi LoRa dan LoRaWAN lebih baik dari yang lain.

LoRaWAN, selain itu menjadi jaringan area luas nirkabel berdaya rendah yang paling banyak digunakan, opsi konektivitas LPWAN lainnya seperti NB-IoT tidak seefektif LoRaWAN. Bandwidth jaringan komunikasi LoRaWAN relatif lebih rendah daripada LPWAN lain dan ini memberikan cakupan yang lebih luas dan jangkauan yang lebih panjang dibandingkan dengan pesaingnya. Juga, LoRaWAN dapat diterapkan di berbagai bidang yang lebih luas dibandingkan dengan pesaingnya dari Pertanian, dalam penerapan LoRaWAN di meteran air pintar untuk irigasi ke industri dan utilitas rumah tangga biasa. Sensor dan teknologi LoRaWAN juga berkembang menjadi aplikasi bangunan pintar di mana teknologi LoRa dapat digunakan untuk memantau kondisi atmosfer tertentu seperti; suhu, kelembaban. Aplikasi teknologi LoRa dalam keamanan dan pemeliharaan umum gedung juga dengan cepat diadopsi. Sedangkan, penerapan LPWAN lain sangat terbatas dalam Perbandingan.

Fitur LoRa dan LoRaWAN

  • Jaringan LoRaWAN memiliki bandwidth sebesar 125 kHz
  • Rata-rata minimum masa pakai baterai perangkat akhir berbasis LoRa adalah 7 bertahun-tahun.
  • Gateway memiliki arus puncak dan tidur sekitar 32 mili-ampere dan 1micro ampere masing-masing.
  • Semua data yang dikirimkan dalam jaringan LoRaWAN dienkripsi dua kali
  • Perangkat dapat berkomunikasi dan mengirimkan data dalam jaringan LoRaWAN dengan konsumsi daya yang rendah pada jarak yang sangat jauh sekitar 10Km.
  • Di jaringan LoRaWAN, data ditransfer melalui frekuensi radio (Pita frekuensi bebas lisensi lebih umum digunakan)
  • Jaringan LoRa terdiri dari komponen-komponen seperti End node, Gerbang, Server jaringan, Server identitas, Aplikasi dan perangkat lunak LoRa.
  • Jaringan komunikasi LoRaWAN sangat hemat biaya.

Kelebihan LoRaWAN

  • Gateway LoRa dapat berkomunikasi dan bertukar data secara efektif dengan beberapa perangkat node akhir
  • Interferensi dikurangi menjadi gangguan yang dapat diabaikan oleh modulasi spektrum sebaran kicauan.
  • Teknologi LoRaWAN sangat aman dengan lapisan enkripsi canggih.
  • Perangkat End berbasis LoRa memiliki masa pakai baterai yang sangat lama.
  • Jaringan LoRaWAN memiliki topologi yang sederhana dan mudah dipahami.
  • Frekuensi transfer data dilisensikan secara gratis yang sangat mengurangi biaya pengoperasian.
  • Teknologi LoRa memiliki jangkauan transmisi data yang sangat panjang, biasanya beberapa kilometer.
  • Konsumsi daya dalam komunikasi data sangat rendah dan konservatif.

Kekurangan

  • Kecepatan data jaringan komunikasi LoRaWAN rendah.
  • Saluran transmisi data pita frekuensi tanpa izin mungkin rentan terhadap gangguan.
  • Desain jaringan LoRaWAN tidak mendukung transmisi beban data yang besar.

LoRaWAN Hcerita

LoRa telah ada selama sepuluh tahun sekarang dan telah diadopsi oleh seratus juta perangkat secara global, membawa peningkatan penggunaan IoT.

Di dalam 2009, dua sahabat yang memiliki tujuan yang sama (membangun teknologi jarak jauh, modulasi daya rendah) bertemu di Prancis. Nicholas Sornin dan Olivier Seller memberikan waktu dan dedikasi mereka untuk pengembangan ini meskipun ada kemunduran. Duo ini melakukan kontak dengan François Sforza, yang kemudian menjadi pasangan mereka.

Di bulan Mei 2012, Semtech membeli cycleo dengan keyakinan tentang kemampuan LoRa dan pada bulan Februari 2015, Aliansi LoRa didirikan dan protokolnya kemudian diberi nama LoRaWAN. Salah satu tujuan Semtech adalah untuk menyederhanakan dan mempercepat proses yang diperlukan untuk mengembangkan IoT dengan menyediakan layanan dan produk baru. Hal ini menjadikan LoRa dan LoRaWAN pilihan terbaik dalam membangun dan mengelola IoT.

LoRa dan LoRaWAN di dalam A nsingkatnya

LoRa adalah teknologi modulasi frekuensi yang dikembangkan untuk intercommunion Local Area nirkabel yang termasuk dalam kelas teknologi kabel LPWAN.

LoRa, sistem frekuensi Radio nirkabel milik Semtech. Ini adalah pilar e LoRa Alliance. Sejak Aliansi LoRa didirikan di 2015, jumlah orang yang bergabung dengan tim terus meningkat.

LoRa dan LoRaWAN di dalam Cpada teks

LoRa dan LoRaWAN berfungsi pada frekuensi rendah jika dibandingkan dengan jaringan seluler. Ini disebut spektrum tidak berlisensi. Secara global, banyak orang menggunakan LoRa dan LoRaWAN, sebagian besar perusahaan dan operator telekomunikasi Eropa

Untuk memastikan bahwa jaringan LoRaWAN mencakup banyak negara, operator seluler mendedikasikan waktu mereka untuk pengembangannya. Meskipun ini, jaringan LoRaWAN tidak dapat mencakup negara-negara tertentu. Ini karena keadaan pasar dan sejarahnya.

Ekosistem LAPWAN dan LoRa . yang sedang berkembang, LoRaWAN

Sistem LPWAN muncul bertahun-tahun yang lalu. Namun, itu mendapat perhatian hanya beberapa tahun yang lalu. Ini berhubungan dengan:

  • Dengan tambahan LPWAN seluler, tingkat di mana orang mengadopsi LPWAN tinggi.
  • LPWAN di tingkat seluler telah menghasilkan banyak reaksi.
  • Pasar LPWAN mengalami tingkat pertumbuhan yang tinggi. Di pasar non-seluler, de facto sedang berkembang dan mengalami evolusi dan agak muda. Jadi, meskipun diberi area terbatas di pasar IoT, LPWAN mencapai pertumbuhan tinggi.

Namun beberapa operator lebih suka mencampur seluler dan non-seluler di mana mereka dapat. Orange lebih memilih LoRaWAN dan LTE-M sebagai pelengkap daripada pesaing.

Kisaran Rendah, Daya dan Bandwidth sebagai LoRaWAN Standard:

Di sebuah perusahaan Prancis bernama Cycleo, insinyur bekerja pada teknologi gelombang frekuensi yang menghasilkan LoRaWAN. Setelah beberapa periode negosiasi, oleh 2012, SEMTECH telah membeli Cycleo. LoRaWAN secara resmi dikembangkan oleh LoRa Alliance dan menandakan protokol lapisan MAC. Protokol LoRaWAN digunakan oleh lebih dari tujuh puluh operator dan LoRaWAN IoT telah didistribusikan ke lebih dari seratus negara. LoRaWAN memanfaatkan frekuensi bebas lisensi khusus wilayah.

Dperbedaan antara LoRa dan LoRaWAN

LoRa vs LoRaWAN dapat diperiksa terlebih dahulu dalam hal lapisan OSI, ada perbedaan antara LoRa dan LoRaWAN. Namun ada lapisan yang berbeda untuk model ini. Pertama adalah lapisan fisik yang merupakan LoRa yang memungkinkan hubungan komunikasi jarak jauh. LoRaWAN berkaitan dengan protokol komunikasi dan struktur sistem. Secara sederhana, LoRaWAN adalah jaringan WAN.

LoRaWAN di Jaringan Publik dan Jaringan Pribadi

LoRaWAN dibuat untuk aplikasi dan sensor yang hanya dapat bekerja dengan mengirimkan dan menerima sejumlah kecil data sesekali jarak jauh dalam hitungan jam. Jaringan sebagian besar ditentukan oleh aksesibilitas pengguna. Jaringan ini dapat bersifat pribadi atau publik.

LoRaWAN publik:

Ini digunakan dan diatur oleh operator telepon. LoRaWAN publik mendukung beberapa aplikasi dari beberapa organisasi. Di bawah ini adalah langkah-langkah untuk mencapai konektivitas ini:

  • Beli langganan
  • Pasang sensor di situs operator
  • Mulai sensor
  • Dapatkan data di operator duduk dan kirimkan ke tempat yang dapat diproses.

Jaringan LoRaWAN pribadi:

Jaringan LoRaWAN pribadi berguna untuk satu entitas setelah instalasi. Dalam jaringan ini, pengguna mengelola sensor IoT dan struktur jaringannya.

Anda dapat mencapai koneksi ini dengan langkah-langkah yang tercantum di bawah ini:

  • Beli nomor gateway tertentu yang optimal untuk jenis koneksi yang Anda pilih.
  • Siapkan sensor di situs
  • Atur sensor di gateway.
  • Buat koneksi platform pemrosesan data gateway.
  • Aktifkan sensor.

Bhambatan untuk Membangun Jaringan Dengan LoRaWAN

LoRaWAN sangat bagus untuk banyak aplikasi tetapi tidak untuk jaringan pribadi. Alasannya adalah:

Persetujuan dari gateway yang berbeda memberikan ruang untuk interferensi; ketika LoRaWAN dioperasikan, ternyata ke frekuensi yang sama dan dapat mengakses lalu lintas.

Penerimaan pesan tidak terjamin.

Dibutuhkan banyak pekerjaan yang didedikasikan untuk pengembangannya; sekarang, tidak ada vendor yang dapat memberikan solusi ujung ke ujung untuk LoRaWAN. Kesulitannya adalah Anda harus bekerja sama dengan beberapa vendor untuk mendapatkan gateway, node dan hal-hal lain yang membentuk sistem. Ini menciptakan banyak pekerjaan bagi pengguna.

Lingkaran tugas menciptakan batasan besar. Di jaringan publik, penggunaan pita 868MHz datang dengan banyak kemunduran. Panjang waktu rata-rata yang dapat ditransmisikan oleh gateway dalam periode tertentu tidak melebihi satu persen. Karena ini, beban data LoRaWAN, itu adalah, jumlah data yang dapat ditransmisikan pada waktu tertentu terbatas.

Tdia LoRa Aliance

Aliansi LoRa yang didirikan di 2015 adalah organisasi nirlaba yang mendedikasikan waktu dan pekerjaannya untuk melihat konsistensi LPWAN serta kesadaran dan promosi globalnya. Misi LoRa Alliance adalah untuk mendorong dan mempercepat tingkat adopsi jaringan LoRaWAN. Hal ini dicapai dengan memastikan sinergi semua teknologi dan produk LoRaWAN, membantu IoT menyampaikan masa depan yang lebih baik. Aliansi LoRa memiliki lebih dari lima ratus anggota dari berbagai perusahaan. Anggota Aliansi LoRa dapat menjadi bagian dari pameran dagang yang berlangsung secara global. Anggota juga mendapatkan keuntungan dari ekosistem aktif dan kontributor yang memberikan solusi, produk dan layanan untuk menciptakan peluang bisnis.

Hbagaimana saya bisa membangun komunikasi LoRa dupleks penuh antara dua node?

Tujuan IoT adalah untuk membantu perangkat penginderaan konvensional berbagi data dengan beberapa perangkat dan bersama-sama memberikan layanan yang baik. Sebagai contoh, IoT dapat diterapkan di lingkungan untuk memantau atmosfer dan memberikan informasi atau peringatan. Sama seperti teknologi nirkabel jarak pendek yang digunakan di dalam ruangan, teknologi telah diterapkan untuk menyediakan jaringan nirkabel luar ruang jarak jauh seperti LoRa. Banyak teknologi telah diterapkan untuk memungkinkan transfer data dari sensor yang membentuk IoT. Transmisi data dupleks penuh hanya menyiratkan pembawa sinyal yang diinduksi, serentak, transfer data dua arah dalam jaringan komunikasi tertentu. Dalam jaringan ini, dua node berfungsi sebagai transceiver dan memiliki protokol LoRa.

Selama transmisi, pemancar apa pun di dekat penerima Anda akan benar-benar kehilangan kemampuannya untuk menerima dan dalam waktu singkat setelah transmisi selesai. Full-duplex membutuhkan dua frekuensi yang terlibat untuk saling berjauhan dan juga membutuhkan filter pada penerima untuk mencegah sinyal dari pemancar yang berlawanan.. Juga, Anda tidak dapat mengirim dan menerima data sekaligus antara dua node tanpa perangkat LoRa yang biasa digunakan di node. Mereka dapat menerima atau mengirim. Gateway menggunakan berbagai perangkat LoRa saluran, jadi identifikasi perangkat yang menggunakan setara dengan sekitar delapan perangkat LoRa node tunggal.

Apakah jaringan komunikasi LoRaWAN adalah jawaban untuk Smart Buildings dan Smart Cities?

jaringan komunikasi LoRaWAN jawaban untuk Smart Buildings dan Smart Cities

LoRaWAN memberikan solusi berdaya rendah untuk berhasil mentransmisikan data ke jarak yang jauh. Untuk mengekang masalah ini dan mencakup area yang lebih luas, anda dapat membangun jaringan mesh LoRaWAN. Jaringan ini memungkinkan Anda untuk mengirimkan data melintasi jarak jauh karena sebuah node berfungsi sebagai repeater. Jaringan mesh LoRaWAN menjamin transmisi data dan memungkinkan pembangunan jaringan yang fleksibel dan lebih besar yang membutuhkan sedikit energi. Teknologi LoRa adalah pilihan ideal untuk kota-kota yang terhubung karena memiliki jangkauan sinyal yang lebih panjang dan konsumsi daya yang minimal. Struktur kota pintar LoRaWAN mudah dan terjangkau untuk diperbaiki dan tidak memerlukan lisensi. Teknologi ini dapat mengirim dan menerima data dan dapat mengirimkan pesan ke daerah terpencil.

LoRa dan Raspberry Pi- Rekan untuk menawarkan komunikasi dengan Arduino

Kode raspberry dapat mendukung Pi dan Arduino membuat komunikasi antara dua kemungkinan ini. Pustaka kepala radio adalah fondasi dan dasar yang mendasari koneksi Raspberry dan Pi. Anda perlu menginstal ini di Arduino IDE Anda.

Untuk memulai program ini, impor perpustakaan Serial Peripheral Code untuk menggunakan BPI dan juga perpustakaan RH_RF95 dari kepala radio. Ini untuk Melaksanakan komunikasi LoRa.

Identifikasi pin Arduino yang Anda sambungkan ke CS, RST, dan pin INT dari Arduino dan LoRa.

Tunjukkan bahwa frekuensi 434MHz akan digunakan pada modul kemudian aktifkan modul.

Setel ulang modul LoRa dalam pengaturan ke sepuluh milidetik.

Aktifkan dengan modul yang Anda buat dengan kepala radio.

Atur daya transmisi dan frekuensi untuk server LoRa.

Kirim paket data melalui modul LoRa di dalam infinite loop.

LoRa dan MQTT

MQTT digunakan untuk mencapai komunikasi antara server jaringan dan gateway. Data dikomunikasikan antara beberapa perangkat dengan protokol MQTT. Protokol MQTT biasanya digunakan untuk mengurangi gangguan pada jaringan yang tidak dapat diandalkan, rentan terhadap gangguan. Server mengumpulkan pesan-pesan ini dan klien yang mampu membaca dan menulis ke broker MQTT. Klien perlu mengidentifikasi topik yang ingin mereka tulis atau berlangganan. Semua topik dapat dipilih. Sering kali, broker MQTT bekerja di mesin server. Gateway akan menulis muatan yang terlihat yang didapat dari perangkat dengan informasi tambahan seperti frekuensi dan waktu saat uplink ditransmisikan. MQTT membantu perangkat dalam integrasi data yang giat untuk operasi LoRaWAN pribadi data yang diletakkan dengan cara sederhana sehingga klien dapat memahami. Broker MQTT juga memblokir gateway berbahaya untuk mengakses uplink dari gateway lain saat dikonfigurasi dengan baik.

HArsitektur perangkat keras

Masukan mikro-AS: Fitur ini digunakan untuk memasok daya

konektor USB (Tuan rumah): ini adalah port output untuk Raspberry Pi

Masukan daya raspberry

HDMI: antarmuka keluaran video digital (HD)

Soket headphone

Antarmuka Ethernet

Hcara Menghubungkan Perangkat Keras

Hubungkan modul gateway Anda RHF0M01-868 ke PR12 Bridge RHF4T002 ke Raspberry Pi3

Hubungkan konektor USB Anda ke input daya Raspberry Anda menggunakan kabel USB

Hubungkan USB Anda ke adaptor UART lalu ke GP10 di Raspberry Pi

Hubungkan USB Anda ke adaptor UART lalu ke komputer Anda

Hubungkan masukan USB ke a 5 Volt per 2.1 Adaptor ammeter menggunakan kabel micro-USB 100cm.

Sarsitektur perangkat lunak

Arduino: Ini digunakan untuk membuka port sensual LoRaWAN dengan GPS dan juga mengirimkan sinyal ke sana

Dempul: alat ini mencakup serial dan terminal SSH yang digunakan untuk mengontrol Raspberry Pi. Ini juga merupakan browser internet yang digunakan dalam mengakses server LoRaWAN antarmuka RHF2001. Chrome akan menjadi yang terbaik untuk ini).

Hbagaimana untuk menghubungkan

1) Nyalakan PC Anda dan sambungkan ke dempul

  1. A) periksa koneksi Anda
  2. B) Akses pengelola file Anda untuk mengatur dempul Anda
  3. C) Nyalakan gerbang Anda
  4. D) Gunakan RHF2S001 ke router menggunakan kabel Ethernet
  5. e) Periksa alamat IP dan alamat MAC

2) Perbesar sistem file kartu SD Anda

3) Gunakan server RHF2001

4) Gunakan RHF76-052AM untuk menyiapkan server LoRaWAN Anda

LoRa IHAIT Kdia Cniat

Gerbang LoRa: Perangkat ini menghubungkan berbagai jenis jaringan. LG01 menjembatani jaringan IP internet normal menjadi satu, koneksi tanpa batas dengan jaringan LoRa nirkabel.

Arduino: ini adalah platform elektronik yang menggunakan 'perangkat lunak dan perangkat keras yang mudah digunakan. Ini sangat ideal untuk seseorang yang menyiapkan proyek interaktif.

Perisai LoRa: ini digunakan untuk membangun node sensor. Ini menambah papan Arduino nirkabel LoRa.

Pelindung GPS LoRa: Ini membangun sensor dengan menambahkan nirkabel dan sensor LoRa papan Arduino.

Sensor: ada berbagai jenis sensor; estafet, IED, ultrasonik, DHT11, fotosensitif, sensor api dan buzzer.

LoRa Instruksi Tool Kit

  • Instal Arduino IDE dan 340 menyetir
  • Unggah perpustakaan LoRa untuk Arduino yang diinstal.
  • Optimalkan lingkungan jaringan untuk mengatur gateway LG01-N.
  • Atur komponen dan sambungkan gateway LG01-N ke internet secara optimal.
  • Unduh alat dempul sehingga Anda dapat mengakses LG01-N menggunakan SSH
  • Uji jaringan LoRaWAN
  • Siapkan gateway di server TTN
  • Siapkan gerbang LG01-N
  • Siapkan koneksi gateway ke server jaringan LoRaWAN.
  • Konfigurasikan frekuensi komunikasi LoRa dari gateway ke lokasi spesifik Anda.
  • Buat tautan dengan server aplikasi Cayenne
  • Kontrol replay dengan komunikasi data dari aplikasi LoRa ke perangkat akhir
  • Memecahkan masalah sistem jaringan.
  • Siapkan enkripsi perangkat akhir Berbasis LoRa dan pelindung GPS.
  • Siapkan perangkat ABP di TTN dan unggah ke UNO

Sbeberapa Kriteria yang Harus Anda Pertimbangkan Sebelum Memilih Penyedia Layanan IoT Anda

Layanan koneksi yang mereka tawarkan:

Lihat layanan koneksi yang ditawarkan penyedia layanan Anda. Layanan seperti koneksi IoT lengkap ujung ke ujung harus disediakan. Mengevaluasi kemampuan penyedia layanan. Yang dibutuhkan orang adalah tempat yang dapat memberi mereka saran yang mereka butuhkan dan harus dapat memberi mereka solusi IoT yang akurat dan andal

ya itu: e-sim memungkinkan seseorang untuk menyimpan berbagai profil operator di sisi perangkat mereka secara berdampingan. e-sim mengendalikan IoT

Persyaratan koneksi:: setiap pengguna memiliki kebutuhan koneksi khusus yang mereka ingin dipenuhi oleh penyedia layanan. Pastikan penyedia layanan Anda memenuhi kebutuhan itu dan tidak menambah masalah Anda.

Ditulis oleh --
BAGIKAN POSTINGAN INI