Focus op LoRaWAN IoT Field

Déi ëmmer méi Notzung LoRa fir den Internet vun de Saachen beaflosst, änneren, a verwalten eis Welt ronderëm eis. Dës Technologie huet bedeitend Fortschrëtter am schnellen Austausch vun zouverléissege Daten erlaabt, an huet zu enger verstäerkter Produktivitéit fir Organisatiounen gefouert, rangéiert vu klenge Betriber bis grouss Stied. Den Deel hei drënner diskutéiert d'Wichtegkeet vun der LoRa Technologie.

LoRa Technologie Driving the Global Use of IoT

Et ass wéi wann IoT Technologie reift, an et gi verschidde Grënn firwat LoRa-baséiert Netzwierker ëmmer méi de bevorzugten Netzwierk ginn fir Designingenieuren déi un enger Vielfalt vun modernsten IoT Uwendungen schaffen. Natierlech, Zouverlässegkeet, Sécherheet, a Skalierbarkeet si wichteg, mä d'Fähegkeet vun der Technologie iwwer Distanzen vun bis zu Bedreiwen 20 Kilometer wärend Dir eng Fraktioun vun der Kraaft benotzt, déi vun anere Plattformen erfuerderlech ass, ass och attraktiv. Dës Charakteristike maachen LoRa ideal fir bidirektional Dateniwwerdroung iwwer intelligent Gebaier, schlau Stied, a souguer tëscht Länner, a si wäerten IoT erméiglechen eng ëmmer méi wichteg Roll am quasi jidderee säi Liewen ze spillen.

Virdeeler vu LoRaWAN

• Héich Gamme vu Radiosignal – bis 30 km an oppenen Beräicher a bis zu 8 km an der Stad.
• Eenzegaarteg penetréierend Fäegkeet vum Radiosignal – bitt stabil Kommunikatioun op schwéier erreechbare Plazen: Wells, Kelleren, Klammen, etc..
• Ultra niddereg Energieverbrauch – erlaabt den Apparat online ze bleiwen fir bis zu 10 Joer vun enger Batterie:
  200nA am Standby Modus
• 11 mA am Empfangsmodus (Rx)
• 40mA iwwerdroen (Tx) (+ 14dBm)
• Bidirektional Kommunikatioun – bitt voll Interaktioun mat Apparater, erlaabt net nëmmen Liesungen ze huelen, awer och Kontrollbefehl iwwerdroen.
• Remote Software Update – erlaabt Remote Flashing vun Terminal Geräter Software.
• Héich Sécherheet vun Daten Transmissioun – gëtt gemaach wéinst 128-Bit Verschlësselung vun Informatioun an Echtzäit a Schlësselaustausch (AES), benotzt den TLS Kryptografesche Protokoll.
• D'Benotzung vun modernen DSP Technologien, souwéi d'Optimiséierungsfäegkeeten, déi am LoRaWan Protokoll integréiert sinn, der Operatioun vun bis zu garantéieren 1 Milliounen Apparater am Netz vun enger Basisstatioun (5000 pcs per 1 sq. Km fir eng Basisstatioun)
• Operatioun am Frequenzbereich 433 an 868 MHz – brauch keng speziell Genehmegungen am Netz ze schaffen.

Nodeeler vun LoRaWAN

• Relativ niddereg Bandbreedung, variéiert jee no der benotzter Datenübertragungstechnologie op der kierperlecher Schicht, rangéiert vun e puer honnert bëssen / s zu puer Zénger vun kbit / s.
• D'Verspéidung vun der Dateniwwerdroung vum Sensor bis zur leschter Applikatioun, verbonne mat der Iwwerdroungszäit vum Radiosignal, kann tëschent e puer Sekonnen op e puer Zéng Sekonne reichen.
• Mangel un engem eenzege Standard deen d'kierperlech Schicht a Medien Zougangskontroll fir drahtlose LPWAN Netzwierker definéiert.
• Risiken vum Spektrumrauschen am onlizenzéierte Frequenzberäich.
• Propriétaire LoRa Modulatiounstechnologie, patentéiert vu Semetech.
• Limitéiert d'Signalstäerkt.

LoRaWAN IoT Uwendungen

1. Waasser&Gasmessung
2. Smart Home Systemer
3. Leck Detektioun
4. Ëmwelt Iwwerwaachung
5. Iwwerwaachung vum Transport
6. Smart Energie
7. Offallverwaltung
8. Ëffentlech Sécherheet
9. Smart Parking
10. Kontroll vun der Beliichtung
11. Biergbau vun Ueleg a Gas
12. Location Tracking
13. Smart Landwirtschaft
14. Béischten
15. Katastroph virsiichteg

D'Erausfuerderunge vum 5G

Wéinst sengem oniwwertraffene Tempo a Signalstäerkt, 5G Technologie gewënnt Popularitéit. Et géif verbonne Geräter erlaben Daten ze deelen bis zu 50% méi séier an a wäit méi grouss Stécker, de Wee fir eng Revolutioun an alle Branchen auszebauen.

Fir en 5G Netzwierk op enger bestëmmter Plaz ze kreéieren, spezifesch Netzwierker mussen aus dem Buedem opgebaut ginn. Trotz der Tatsaach, datt 5G virun 4G kënnt, et brauch modern Router, Stoff Netzwierker, an Sender Tierm.

Dës Infrastruktur ass deier a brauch vill Zäit fir ze installéieren. Laut der Europäescher Kommissioun, 5G an all Stad a Stad an Europa ze bréngen géif 500 Milliarden Euro kaschten.

Weider, Clienten a Fournisseuren ware labber iwwer 5G Technologien bis elo wéinst senge virgeschriwwenen Effekter op d'Gesondheet vun de Mënschen.

Firwat LoRaWAN IoT kann 5G Netzwierk fir IoT ersetzen

LoRa / LoRaWAN wäert vill vun der selwechter Aktivitéiten ausféieren wéi 5G, wann och bei engem méi luesen a manner deier Tempo. Et ass zweifelhaft datt Dir LoRa benotzt fir Video oder Audio ofzeginn. D'Geschwindegkeet vu LoRa ass tëscht 0.3 an 27 Kilobit pro Sekonn, wat garantéiert datt d'Iwwerdroung vun engem Bild vill Stonnen dauert an e Video ze streamen dauert Joerzéngte.

LoRa, op der anerer Säit, huet vill aner Uwendungen.

De System gouf fir industriell IoT Sensoren erstallt, net fir Konsumentelektronik. Et gëtt benotzt fir kleng Datepäck ze schécken (ronderëm 240 Bytes) an huet keen Netzwierk IP Stack. Als Resultat vun, LoRa wäert d'Temperatur weiderginn, Fiichtegkeet, Schwéngung, Beliichtung, an aner verbonne Detailer.

Wéi wier et mat NB-IoT

Narrowband IoT (NB-IoT) Netzwierker gi vu bestëmmte LoRa-aktivéierte Computere benotzt. NB-IoT ass e Low-Power Breetberäich Netzwierk (LPWAN) Spezifizéierung etabléiert vun deene selwechten Organisatiounen déi 4G a 5G Protokoller produzéiert hunn.

Fir et anescht auszedrécken, dëst ass eng cellulär Technologie déi:

• schafft an Tandem mat LoRaWAN
• gëtt vun 4G-fähig Smartphones benotzt
• Eemol 5G ass einfach zougänglech, et ka weider fir eng Zäit benotzt ginn.
• huet och eng méi héich Bandbreedung wéi LoRa als cellulär Technologie.

NB-IoT géif net de Bau vun enger spezifescher Infrastruktur erfuerderen; et erfuerdert just d'Installatioun vun Uwendungen. Als Resultat vun, e Netzwierk wéi dëst wäert séier Skala fir Millioune Benotzer z'erreechen. Allerdéngs, am Verglach zu LoRa Systemer, d'Quantitéit vun esou Apparater ass vill méi kleng.

De gréisste Feeler ass datt NB-IoT vill Stroum verbraucht, wat verursaacht Batterie Batterien séier stierwen.

NB-IoT hänkt vun Hop-by-Hop Verschlësselung of, déi ëmmer méi antiquéiert gëtt, wärend LoRaWAN end-to-end Verschlësselung benotzt, dat ass en neie Sécherheetsprotokollmechanismus.

D'Zukunft vu LoRaWAN

AWS LoRaWAN IoT ass d'Zukunft vu LoRaWAN. AWS bréngt LoRa an IoT zesummen fir eng manéierbar Cloud Plattform ze bilden. Duerch LoRaWAN Paarte, LoRaWAN Geräter verbannen mat AWS IoT Core. AWS IoT Regelen wäerte LoRaWAN System Messagen un aner AWS Ressourcen ofginn a veraarbecht se fir d'Resultater ze formatéieren.

D'Servicer a Systempolitiken déi AWS IoT Core brauch fir ze kontrolléieren an ze verbannen mat LoRaWAN Gateways an Apparater gi vu LoRaWAN AWS ​​IoT Core geréiert. D'Destinatiounen déi d'AWS IoT Regelen definéieren déi Systemdaten un aner Ubidder ofginn, ginn och vum LoRaWAN IoT Core geréiert.

D'Entwécklung Geschicht vun LoraWAN

LoRa ass e patentéierte Frequenzverbreedungsspektrum. An 2008, Déi franséisch Firma Cycleo huet d'Technologie patentéiert, an an 2012 Semtech kaaft et. Vun deem Moment un, LoRaWAN huet ofgeholl. Semtech huet et fäerdeg bruecht d'Opmierksamkeet vun IBM a Cisco an der neier Technologie z'erreechen, déi spéider an d'LoRa Alliance koum.

LoRaWAN (Long Range breet Beräich Netzwierker) ass am lizenzfräie Frequenzspektrum agesat.

Apparater am LoRaWAN Netz vermëttelen asynchron Daten fir an de Paart geschéckt ze ginn. Verschidde Paarte, déi dës Informatioun kréien, schécken dann Datepäck un en zentraliséierte Server am Netz, a vun do un d'Applikatiounsserveren.

D'LoRa Alliance ass deen deen de Protokoll an der ganzer Welt kontrolléiert. D'Allianz bréngt zesummen iwwer 500 Hardware- a Softwarefirmen a LoRaWAN Bedreiwer.

LoRaWAN Kommunikatiounsservicer gi vun 42 Opérateuren a méi wéi 250 Stied ronderëm d'Welt.

Wéi LoRaWAN Wierker

De "LoRa IoT" (e Kanal verbënnt Enn Apparater dem Bedreiwer Zougang Punkt), gebaut mat LoRaWAN Technologie, kann duerch dräi Funktiounen charakteriséiert ginn: "weit, autonom iwwer eng laang Zäit, a wirtschaftlech".

• LoRaWAN Netzwierker hunn eng héich Détachementgeschwindegkeet (vun zwee Deeg) an einfach Kommissioun. Star Topologie schaaft e groussen Ofdeckungsradius fir all Basisstatioun an eliminéiert Zwëschequipement.
• Merci der ADR (Auto-Tuning Daten Taux) Modus, d'Enn Apparater sinn nëmmen aktiv während Daten Transfert. Dëst, gekoppelt mat der niddereger Kraaft vum Sender selwer, erlaabt den Apparat autonom fir bis zu 10 Joer vun enger Batterie, wéi och d'Zuel vun den Apparater, déi mat enger Basisstatioun kommunizéieren, erhéijen an d'Netzwierk skaléieren.
• Déi niddreg Käschte vun Basis Statiounen an Enn Wirbelen erlaabt puer Léisungen ëmgesat ginn bis 10 Mol méi bëlleg am Verglach mat niddereg-Stroum Systemer wéi ZigBee oder GSM / GPRS.
• LoRa ass en oppene Standard, an dëst evitéiert Monopol an Ofhängegkeet op spezifesch Equipement Hiersteller. En anere Virdeel vun der Offenheet ass d'Vereenegung vun Entwéckler an Hiersteller déi dës Technologie an enger Allianz benotzen, wat et erlaabt et méi séier a méi effizient z'entwéckelen an ze promoten.

Wéinst dëse Charakteristiken, LoRaWAN ass ideal fir Systemer mat héije Viraussetzunge fir Kommunikatiounsstabilitéit iwwer laang Distanzen an nidderegen Energieverbrauch, erlaabt datt d'Enngeräter autonom funktionnéieren an ouni eng laang Zäit ze laden. Sou, et ass méiglech verschidden Aarte vun Apparater an engem eenzege System ze montéieren – Strooss Luuchten, Messapparater fir de Verbrauch vu Wunnengen a kommunale Servicer (Stroum, Waasser, Gas, Hëtzt), eng Flott vu Gefierer (Bewegungskontroll, Brennstoffverbrauch), Sécherheetsapparater (Zougangskontroll), etc.. , wéi och fundamental nei Léisungen am Beräich vun de Kommunikatiounsservicer ze kreéieren, Iwwerwaachung, telematics, Telemechanik, verschécken, ASKUE, APCS, Smart Home a Smart City Systemer, etc..

LoRaWAN Deployment

LoRaWAN gëtt typesch an onlizenzéierte Spektrum verdeelt, erlaabt jiddereen e LoRaWAN-baséiert IoT / LPWAN Netz ze bauen. Dräi Implementéierungsmodeller sinn doduerch méiglech:

Operateur-baséiert: Ënnert dësem konventionelle Modell, en Bedreiwer investéiert an engem nationalen Netzwierk ze bauen a bitt nëmme Konnektivitéitsservicer fir seng Abonnente.

Enterprise baséiert: Zënter LoRaWAN funktionnéiert an onlizenzéierte Spektrum a Paarte si relativ preiswert an einfach ze installéieren, dësem Modell erlaabt kommerziell Clienten hiren eegene private Reseau Ariichten.

Hybrid Modell: Wéinst sengem oppenen Design, LoRaWAN mécht fir dat interessantst Hybridparadigma, wat net machbar oder schwéier ass an anere rivaliséierende LPWA oder Cellular IoT Technologien (wéinst lizenzéierte Spektrum). Bannen 3GPP, et gi Projete wéi CBRS, awer si sinn nach ëmmer an der Aarbecht a wäit net prett fir grouss-Skala IoT Deployment. Dëse Modell erlaabt eng ëffentlech-privat Zesummenaarbecht fir d'Netzkäschten a Verkaf ze deelen, wärend d'Netzwierk ëmmer méi dichte wou Apps a Servicer am meeschte verbreet sinn. Zënter datt verschidde Paarte LoRaWAN Messagen akzeptéieren, an de Reseau Server eliminéiert Redundanz, dëse Modell ass méiglech. A Situatiounen wou d'Netzwierk vu verschiddene Betreiber / Betriber bedriwwe gëtt, d'LoRa Alliance huet schonn eng Roaming-Architektur akzeptéiert, déi d'Betreiber erlaabt d'Netz ze deelen. Dëse Modell reduzéiert d'Bedreiwer Ausgaben wärend ëmmer nach en transformativen Geschäftsmodell bitt fir IoT Kapazitéit z'installéieren wou et am meeschte erfuerderlech ass. Mir illustréieren wéi d'LoRaWAN Potenzial wesentlech mat Paartdicht an der leschter Sektioun vum Pabeier skaléiert.