Cos'è LoRa IoT?

Cos'è LoRa IoT?
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Esistono molte soluzioni tecniche per la tecnologia di trasmissione Netcom dell'endpoint dell'Internet of Things. Ben noto soluzioni tecnologiche di connettività wireless includere NB-IoT, LoRa, Wifi, Bluetooth, ZigBee, Sigfox, e sub-GHz. Diverse tecnologie di comunicazione hanno caratteristiche diverse e rispettivi scenari applicativi. Tra loro, LoRa e NB-IoT sono i più utilizzati e maggiormente interessati negli scenari applicativi IoT. La tecnologia LoRa IoT può raggiungere lunghe distanze, trasmissione dati a bassa potenza, che non possono essere pienamente soddisfatte da altre tecnologie di comunicazione IoT. Questa è anche l'intenzione originale della tecnologia LoRa IoT. La tecnologia LoRa IoT è adatta a scenari con un'ampia gamma, una piccola quantità di dati, e scarsa tempestività. Per creare applicazioni IoT e sistemi IoT, è necessario comprendere attentamente lo scopo, requisiti, e ambiente degli scenari applicativi. Solo una comprensione dettagliata e obiettiva dei requisiti e dell'ambiente può determinare correttamente la tecnologia di trasmissione. La scelta di un fornitore in grado di produrre dispositivi IoT con più protocolli può rendere il tuo progetto IoT molto più fluido.

LoRa, che cos'è esattamente??

LoRa è una tecnologia di trasmissione WAN a bassa potenza, utilizzato principalmente nell'Internet of Things. LoRa è l'abbreviazione di lungo raggio, e il lungo raggio è anche il vantaggio principale di LoRa, con una lunga distanza di trasmissione di oltre 15 km in aree aperte.

Come una delle tecnologie di comunicazione LPWAN, LoRa è uno schema di trasmissione wireless a lunghissima distanza basato sulla tecnologia a spettro esteso. LoRa si basa sullo spettro diffuso della modulazione di frequenza lineare, che non solo mantiene le caratteristiche di basso consumo energetico della modulazione dello spettro del segnale, ma aumenta anche significativamente la distanza di comunicazione. La tecnologia LoRa IoT ha un'elevata sensibilità e un forte rapporto segnale-rumore. L'emergere di LoRa può ben risolvere gli scenari applicativi di lunga distanza, a bassa potenza, e la trasmissione di piccoli segnali nell'Internet of Things. LoRa ha prestazioni senza precedenti ed è ampiamente utilizzato nell'era dell'Internet of Things.

Introduzione all'Internet delle cose

L'Internet delle cose (IoT) si riferisce a dispositivi e tecnologie che collegano le cose a una rete. Gli oggetti da soli non possono percepire i cambiamenti nell'ambiente. Vari dispositivi IoT devono essere installati sugli oggetti, come sensori di informazioni, scanner laser, dispositivi di identificazione a radiofrequenza, sensori di temperatura e umidità, eccetera. Dopo che questi dati sono stati raccolti, sono trasmessi al server cloud o al centro per l'elaborazione. Dopo che il server ha elaborato i dati, fornirà un feedback in base alle informazioni. Gli oggetti sono collegati a oggetti e server tramite sensori, dispositivi di rete, e gateway per realizzare la percezione intelligente, riconoscimento e gestione di oggetti e processi. L'Internet of Things è un vettore di informazioni basato su Internet e sulle reti di telecomunicazioni tradizionali. Consente a tutti gli oggetti fisici comuni che possono essere indirizzati in modo indipendente di formare una rete interconnessa.

Introduzione a LoRa IoT

LoRa IoT si riferisce alla connessione di oggetti alla rete tramite moduli LoRa, gateway, e altri dispositivi. LoRa IoT trasmette varie informazioni richieste raccolte da vari sensori e dispositivi finali come i sensori ai nodi di rete e ai server attraverso il sistema LoRa. Il dispositivo terminale può anche reagire in base alle informazioni inviate dal server o da altro dispositivo terminale. La connessione del sistema LoRa IoT è bidirezionale.

Vantaggi e svantaggi del sistema LoRa IoT

Vantaggio: La rete LoRa IoT ha le caratteristiche di una lunga distanza di trasmissione, basso consumo energetico di lavoro, molti nodi di rete, forte capacità anti-interferenza, e a basso costo.

  • Lunga distanza di trasmissione: sensibilità -148dBm, distanza di comunicazione fino a 15 chilometri
  • Basso consumo energetico di lavoro: Il metodo Aloha si connette solo quando ci sono dati, e la batteria può funzionare per diversi anni
  • Più nodi di rete: In modalità di rete flessibile, più nodi possono essere collegati
  • Forte anti-interferenza: Il protocollo ha la funzione di LBT, basato sul metodo Aloha, con salto di frequenza automatico e funzioni di adattamento della frequenza
  • Basso costo: spettro senza licenza, basso costo nodo/terminale

 

Svantaggi: La rete LoRa IoT ha molti vantaggi, ma ha anche alcuni svantaggi.

  • Interferenza dello spettro: Con il continuo sviluppo di LoRa, Attrezzatura LoRa, e la diffusione della rete continuano ad aumentare, e alcune interferenze spettrali si verificheranno tra loro.
  • Hai bisogno di costruire una nuova rete: Durante il processo di distribuzione di LoRa, gli utenti devono costruire la propria rete.
  • Piccolo carico utile: Il carico utile dei dati di trasmissione LoRa è relativamente piccolo e ha un limite di byte.

Applicazioni pratiche di LoRa IoT

Negli ultimi anni, La tecnologia wireless di LoRa è diventata sempre più matura e ha gradualmente messo insieme un ecosistema di applicazioni IoT completo. Per promuovere l'Internet delle cose e costruire una città intelligente, anche il governo della città di Taipei ha seguito il trend di sviluppo di questa tecnologia. Attraverso la tecnologia LoRaWan, è stata implementata una piattaforma sperimentale IoT per risolvere le esigenze dei cittadini con soluzioni intelligenti. Oltre alle soluzioni smart city promosse con vigore dal governo della città di Taipei, gli scenari applicativi adatti a LoRa IoT comprendono anche le seguenti tipologie:

Edificio intelligente

Le attrezzature da costruzione tradizionali non possono soddisfare la ricerca di una migliore qualità della vita da parte delle persone, e costruire intelligenza è diventata una tendenza inevitabile. L'intelligenza degli edifici richiede l'aggiunta di vari dispositivi IoT agli edifici. Questi dispositivi IoT possono aggiungere sensori in base alle loro esigenze, come i sensori di temperatura, sensori di umidità, sensori di qualità dell'aria, eccetera. Le informazioni raccolte da questi sensori vengono periodicamente trasmesse al supervisore o al sistema di elaborazione automatica. Il supervisore o il sistema di elaborazione automatizzato regolerà la temperatura del condizionatore d'aria e l'umidità interna in base ai dati per migliorare l'aria interna. La lunga durata della batteria di LoRa si riflette bene qui.

Fuoco intelligente

Il lavoro antincendio è suddiviso in prevenzione incendi e lotta antincendio, entrambi hanno elevati requisiti di tempo. Ora con il riscaldamento globale e una popolazione densa, le persone hanno requisiti sempre più elevati per la lotta antincendio. La prevenzione degli incendi non è solo prevenire gli incendi, ma anche trovare rapidamente il punto dell'incendio ed estinguere l'incendio prima che si verifichi. La prevenzione degli incendi nella foresta è più difficile di altre misure di prevenzione degli incendi. Non c'è elettricità nella foresta, e l'area della foresta è grande. Quando c'è una piccola area antincendio, è difficile trovare la posizione del fuoco. Il sistema antincendio LoRa IoT può risolvere molto bene questo problema. LoRa ha un'ampia area di trasmissione, basso consumo energetico, e lunga durata della batteria. Può monitorare la situazione della foresta in tempo reale e spegnere l'incendio in brevissimo tempo. Quando un edificio è sotto fuoco, LoRa trasmette per la prima volta la situazione dell'incendio ai vigili del fuoco attraverso la tecnologia di trasmissione wireless, e Rilevatori di fumo LoRaWAN può pianificare una via di fuga sicura per il personale di fuga al chiuso per ridurre i danni causati da un incendio.

Agricoltura intelligente

L'agricoltura è un settore sensibile ai costi. I dispositivi LoRa IoT costano meno di altri dispositivi IoT, e l'ampia gamma di trasmissione di LoRa significa che un minor numero di dispositivi dovrebbe essere distribuito nelle fattorie e nei pascoli, riducendo ulteriormente i costi operativi. Il dispositivo LoRa IoT raccoglie varie informazioni sull'ambiente di crescita attraverso sensori come temperatura, umidità, acido, e altri, e quindi trasmette periodicamente queste informazioni al server cloud. Sulla base di questi dati, gli agricoltori possono determinare se è il momento di annaffiare e concimare, che riduce il consumo di risorse idriche e migliora la resa delle colture.

Monitoraggio della logistica

Ora il settore della logistica è sempre più sviluppato, e ci sono sempre più trasporti logistici e magazzini logistici. Lo sviluppo delle imprese logistiche dipende dalla qualità della gestione della logistica e del monitoraggio della logistica. Quando le merci vengono trasportate su camion, di solito ci vuole molto tempo e una lunga distanza. La durata della batteria del dispositivo di tracciamento o localizzazione e la distanza percorsa dal segnale diventeranno molto importanti. Durante il processo di localizzazione della merce in tempo reale, la batteria non può essere spenta. Al fine di mantenere la durata della batteria, La tecnologia LoRa IoT è caratterizzata da un complesso sistema logistico intelligente. Le società di logistica possono collocare Dispositivi di tracciamento LoRa in posizioni adeguate in base alla distribuzione del magazzino e alle vie di trasporto, e padroneggiare veramente la situazione del trasporto degli articoli. Per le imprese, può migliorare l'efficienza del trasporto aziendale, capire il trasporto di merci, e ridurre la perdita di merci; per i consumatori, possono veramente cogliere il luogo di trasporto e l'orario di arrivo approssimativo della merce, e concordare ragionevolmente il tempo per ricevere la consegna espressa.

Riepilogo della tecnologia LPWAN

L'obiettivo di Tecnologie LPWAN è una tecnologia di comunicazione di rete wireless a lunga distanza ottimizzata per M2M (da dispositivo a dispositivo) scenari di comunicazione nelle applicazioni IoT. I vantaggi della tecnologia LPWAN si riflettono principalmente nella bassa velocità, consumo energetico estremamente basso, lunga distanza, bassa produttività, e forte copertura. Queste caratteristiche mostrano solo che questa tecnologia è sviluppata per lo scenario della trasmissione a lunga distanza dell'Internet of Things. Le applicazioni specifiche includono la copertura urbana, lettura del contatore a distanza, ispezione del chiusino, e ispezione dei pescherecci d'altura.

Come un nuovo campo tecnologico, LPWAN è diviso in due fazioni principali: banda di frequenza autorizzata e banda di frequenza senza licenza. Le bande di frequenza autorizzate sono suddivise in EC-GSM, eMTC, e NB-IoT; il “carta in alto” delle bande di frequenza senza licenza è LoRa.

EC-GSM

Con l'ascesa di LPWAN, gli svantaggi del GRPS tradizionale applicato all'Internet of Things diventano sempre più evidenti. In 2014, il progetto di ricerca 3GPP ha proposto di migrare a banda stretta (200kHz) Da Internet of Things a GSM, cercando una gamma di copertura più ampia 20dB in più rispetto al GPRS tradizionale, e proposto cinque obiettivi: migliorare le prestazioni di copertura interna, supportare connessioni di dispositivi su larga scala, riducendo la complessità delle apparecchiature, consumo di energia, e ritardo temporale. Di 2015, la STG GERANO #67 il rapporto della riunione ha dichiarato che EC-GSM ha raggiunto cinque obiettivi principali. Ma con il congelamento dello standard R13 NB-IoT, le persone mettono più energia nello standard ridefinito.

eMTC

Il concetto di eMTC è ufficialmente denominato in R13. Il precedente R12 si chiama Low-Cost MTC, che è una tecnologia IoT basata sull'evoluzione LTE. eMTC viene distribuito in base a una rete cellulare, e le apparecchiature utente possono accedere direttamente alla rete LTE esistente supportando la frequenza radio a 1,4 MHz e la larghezza di banda della banda base. Le capacità chiave di eMTC sono l'alta velocità (rispetto al GPRS, Zigbee, eccetera.), mobilità, posizione, e supporto per la voce.

NB-IoT

NB-IoT, che è particolarmente caldo di recente, è in realtà l'integrazione di NB-CIoT e NB-LTE. NB-CIoT propone una nuovissima tecnologia di interfaccia aerea, che è più modificato rispetto alla tradizionale rete LTE. Soddisfa i cinque obiettivi proposti al meeting TSG GERAN#67. Il suo punto forte è che il costo dei moduli di comunicazione è inferiore a quello dei moduli GSM e NB-LTE. L'NB-LTE è compatibile con l'LTE esistente ed è caratterizzato da una facile implementazione. Dopo accese polemiche, i due sono stati infine fusi per formare lo standard tecnico di NB-IoT.

Confronto di LoRa IoT e NB-IoT

In base a considerazioni di costo, il prezzo unitario del modulo LoRa è di circa 8-10 Dollari americani, e non c'è bisogno di pagare tariffe aggiuntive per lo spettro per le bande di frequenza senza licenza. Rispetto a NB-IoT, presenta notevoli vantaggi in termini di costi. In termini di prestazioni della batteria, poiché NB-IoT funziona sullo spettro con licenza cellulare, deve sincronizzare regolarmente la rete, che consumerà la potenza corrispondente. LoRa IoT non ha questa preoccupazione, ma questa caratteristica di NB-IoT è accolta calorosamente anche dalle biciclette condivise. Su questa base, il veicolo può essere posizionato in tempo reale. Inoltre, dal punto di vista del modello di business, NB-IoT appartiene alla costruzione della rete degli operatori di telecomunicazioni, e il lato aziendale non ha bisogno di considerare l'implementazione delle stazioni base da solo, che è più senza preoccupazioni. Ma allo stesso tempo, la qualità e la sicurezza della rete sono rischi incontrollabili, e anche il valore aggiunto delle stesse imprese sarà in una certa misura ostacolato. LoRa, d'altra parte, è una rete aziendale autocostruita. Le stazioni base devono essere implementate da sole, e operazioni successive, Manutenzione, ottimizzazione, eccetera. sono richiesti. Punti di copertura, qualità della rete, e la sicurezza sono tutte loro responsabilità.

Finora, loRa IoT e NB-IoT hanno i propri vantaggi e svantaggi e i rispettivi scenari applicativi. Nessuna tecnologia IoT sarà veramente mainstream. Per quanto riguarda la tecnologia stessa, non esiste la perfezione assoluta. A partire dall'impresa, è ancora più necessario combinare caratteristiche di business e modelli di business per selezionare una tecnologia IoT più adatta. Lo sviluppo della tecnologia IoT è accompagnato da “eroi” da tutto il mondo. Aspetteremo e vedremo se in futuro ci saranno tre partiti o nuove potenze a dominare il mondo.

EssoRun IoT quotazioni di mercato

L'era dell'Internet of Everything è anche l'era in cui i dati la fanno da padrone. Ma in molti casi, se gli oggetti intelligenti non hanno informazioni sulla posizione corrispondenti, significa che i dati sono “ingombra” e il valore utilizzabile sarà notevolmente ridotto. Con il vigoroso sviluppo del settore IoT negli ultimi due anni, anche la domanda di tecnologia di posizionamento in vari scenari applicativi IoT è aumentata in modo significativo. Attualmente, esistono dozzine o addirittura centinaia di tecnologie di posizionamento, ognuno dei quali ha i propri vantaggi e svantaggi e scenari applicativi adeguati.

A differenza della rete dorsale NB-IoT, È più probabile che LoRa giochi a “Wifi” ruolo nella futura era dell'Internet of Things. L'Internet of Everything è una tendenza inarrestabile nel futuro, e la base per la realizzazione dell'Internet of Everything è la necessità di connettere decine di miliardi di terminali fisici attraverso varie tecnologie di connessione. A causa delle differenze nell'ambiente e dei requisiti funzionali della rete, i grandi terminali in rete devono avere diversi requisiti differenziati per la rete di comunicazione, il che determina che il mercato delle comunicazioni wireless dell'Internet of Things sarà una situazione in cui si contenderanno un centinaio di scuole di pensiero.

A proposito di LoRa, molte persone lo confronteranno con NB-IoT, perché entrambe sono attualmente le tecnologie di connessione wireless più rappresentative. Ma infatti, la connessione tra LoRa e NB-IoT non è una semplice competizione. Se LoRa ha anche una rete coperta da operatori in Cina, può essere inteso come un rapporto di concorrenza. Ma infatti, LoRa domestico non ha una rete dell'operatore, e LoRa è più responsabile di compensare NB-IoT, che è un rapporto di mutua collaborazione. La rete LoRa compensa principalmente la rete NB-IoT a due livelli. Il primo livello consiste nel coprire la rete nello spazio fisico. In futuro l'uso di Internet delle cose, ci sono molti usi che la rete dell'operatore non può coprire, come zone sotterranee e remote di montagna. È più appropriato distribuire LoRa e altre reti in questi ambienti. Il secondo livello è il livello aziendale per sopperire alle esigenze aziendali complesse e mutevoli dei progetti IoT. Alcuni progetti IoT non richiedono una rete pubblica ma prevedono di utilizzare una rete privata per la connessione, che è più in linea con i propri interessi commerciali sia per la sicurezza dei dati, bilancio, o altre considerazioni. Questo livello di requisiti aziendali è anche il vantaggio della rete LoRa rispetto a NB-IoT.

 

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