Er zijn veel technische oplossingen voor de endpoint Netcom-transmissietechnologie van het internet der dingen. Bekend oplossingen voor draadloze connectiviteitstechnologie inclusief NB-IoT, LoRa, Wifi, Bluetooth, ZigBee, Sigfox, en subGHz. Verschillende communicatietechnologieën hebben verschillende kenmerken en bijbehorende toepassingsscenario's. Onder hen, LoRa en NB-IoT zijn de meest gebruikte en meest betrokken in scenario's voor IoT-toepassingen. LoRa IoT-technologie kan lange afstanden bereiken, gegevensoverdracht met laag vermogen, waaraan andere IoT-communicatietechnologieën niet volledig kunnen voldoen. Dit is ook de oorspronkelijke bedoeling van de LoRa IoT-technologie. LoRa IoT-technologie is geschikt voor scenario's met een breed bereik, een kleine hoeveelheid gegevens, en lage actualiteit. Om IoT-toepassingen en IoT-systemen te bouwen, u moet het doel goed begrijpen, vereisten, en omgeving van de toepassingsscenario's. Alleen een gedetailleerd en objectief begrip van de vereisten en de omgeving kan de transmissietechnologie correct bepalen. Als u een leverancier kiest die IoT-apparaten met meerdere protocollen kan maken, kan uw IoT-project veel soepeler verlopen.
LoRa, wat is het precies??
LoRa is een low-power WAN-transmissietechnologie, voornamelijk gebruikt in het internet der dingen. LoRa is de afkorting van lange afstand, en lange afstand is ook het belangrijkste voordeel van LoRa, met een lange transmissieafstand van meer dan 15 km in open gebieden.
Als een van de LPWAN-communicatietechnologieën, LoRa is een draadloos transmissieschema voor ultralange afstanden op basis van spread-spectrumtechnologie. LoRa is gebaseerd op gespreid spectrum met lineaire frequentiemodulatie, waardoor niet alleen de kenmerken van laag stroomverbruik van signaalspectrummodulatie behouden blijven, maar ook de communicatieafstand aanzienlijk wordt vergroot. LoRa IoT-technologie heeft een hoge gevoeligheid en een sterke signaal-ruisverhouding. De opkomst van LoRa kan de toepassingsscenario's van lange afstand goed oplossen, laag vermogen, en kleine signaaloverdracht in het internet der dingen. LoRa heeft ongeëvenaarde prestaties en wordt veel gebruikt in het Internet of Things-tijdperk.
Inleiding tot het internet der dingen
Het internet der dingen (IoT) verwijst naar apparaten en technologieën die dingen met een netwerk verbinden. Objecten kunnen op zichzelf geen veranderingen in de omgeving waarnemen. Op objecten moeten verschillende IoT-apparaten worden geïnstalleerd, zoals informatiesensoren, laser scanners, apparaten voor radiofrequentie-identificatie, temperatuur- en vochtigheidssensoren, enz. Nadat deze gegevens zijn verzameld, ze worden voor verwerking naar de cloudserver of het cloudcentrum verzonden. Nadat de server de gegevens heeft verwerkt, het zal feedback geven op basis van de informatie. Objecten zijn via sensoren verbonden met objecten en servers, netwerk apparaten, en poorten om intelligente perceptie te realiseren, herkennen en beheren van objecten en processen. Het Internet of Things is een informatiedrager gebaseerd op internet en traditionele telecommunicatienetwerken. Hiermee kunnen alle gangbare fysieke objecten die onafhankelijk kunnen worden geadresseerd, een onderling verbonden netwerk vormen.
Inleiding tot LoRa IoT
LoRa IoT verwijst naar het verbinden van objecten met het netwerk via LoRa-modules, poorten, en andere apparaten. LoRa IoT is om verschillende vereiste informatie verzameld door verschillende sensoren en eindapparaten zoals sensoren naar netwerkknooppunten en servers te verzenden via het LoRa-systeem. Het eindapparaat kan ook reageren op basis van de informatie die door de server of een ander eindapparaat wordt verzonden. De verbinding van het LoRa IoT-systeem is bidirectioneel.
Voor- en nadelen van het LoRa IoT-systeem
Voordeel: LoRa IoT-netwerk heeft de kenmerken van een lange transmissieafstand;, laag werkend stroomverbruik, veel netwerkknooppunten, sterk anti-interferentievermogen;, en lage kosten.
- Lange transmissieafstand:: gevoeligheid -148dBm, communicatie afstand tot 15 kilometer
- Laag werkend energieverbruik: De Aloha-methode maakt alleen verbinding als er gegevens zijn, en de batterij kan meerdere jaren werken
- Meerdere netwerkknooppunten: In flexibele netwerkmodus, meerdere knooppunten kunnen worden aangesloten
- Sterke anti-interferentie: Het protocol heeft de functie van LBT, gebaseerd op de Aloha-methode, met automatische frequentiesprong en snelheidsaanpassingsfuncties
- Goedkoop: spectrum zonder vergunning, lage node-/terminalkosten
nadelen: LoRa IoT-netwerk heeft veel voordelen, maar het heeft ook bepaalde nadelen.
- Spectruminterferentie: Met de continue ontwikkeling van LoRa, LoRa-apparatuur, en de netwerkimplementatie blijft toenemen, en bepaalde spectruminterferentie zal tussen elkaar optreden.
- Noodzaak om een nieuw netwerk op te bouwen: Tijdens het LoRa-implementatieproces, gebruikers moeten hun eigen netwerk bouwen.
- Klein laadvermogen: De payload van LoRa-transmissiegegevens is relatief klein en heeft een bytelimiet.
Praktische toepassingen van LoRa IoT
In de afgelopen jaren, De draadloze technologie van LoRa is steeds volwassener geworden en heeft geleidelijk een compleet IoT-applicatie-ecosysteem samengesteld. Om het internet der dingen te promoten en een slimme stad te bouwen, de stadsregering van Taipei heeft ook de ontwikkelingstrend van deze technologie ingehaald. Door LoRaWan-technologie, er is een experimenteel IoT-platform ingezet om met slimme oplossingen in de behoeften van burgers te voorzien. Naast de slimme stadsoplossingen die krachtig worden gepromoot door de stadsregering van Taipei, de toepassingsscenario's die geschikt zijn voor LoRa IoT omvatten ook de volgende typen::
Slim bouwen
Traditionele bouwmachines kunnen niet voldoen aan het streven van mensen naar een hogere levenskwaliteit, en het opbouwen van intelligentie is een onvermijdelijke trend geworden. Building intelligence vereist het toevoegen van verschillende IoT-apparaten aan gebouwen. Deze IoT-apparaten kunnen naar behoefte sensoren toevoegen, zoals temperatuursensoren, vochtigheid sensoren, luchtkwaliteitssensoren, enz. De informatie die door deze sensoren wordt verzameld, wordt periodiek doorgegeven aan de supervisor of het automatische verwerkingssysteem. De supervisor of het geautomatiseerde verwerkingssysteem zal de temperatuur van de airconditioner en de luchtvochtigheid binnenshuis aanpassen aan de hand van de gegevens om de binnenlucht te verbeteren. De lange batterijduur van LoRa komt hier goed tot uiting.
Slim vuur
Brandbestrijdingswerkzaamheden zijn onderverdeeld in brandpreventie en brandbestrijding, die beide hoge eisen stellen aan tijd. Nu met de opwarming van de aarde en een dichte bevolking, mensen stellen steeds hogere eisen aan brandbestrijding. Brandpreventie is niet alleen het voorkomen van brand, maar ook het snel vinden van het brandpunt en het blussen van de brand voordat er brand ontstaat. Brandpreventie in het bos is moeilijker dan andere brandpreventie. Er is geen elektriciteit in het bos, en het bosgebied is groot. Wanneer er een klein brandgebied is, het is moeilijk om de brandlocatie te vinden. Het LoRa IoT-brandpreventiesysteem kan dit probleem heel goed oplossen. LoRa heeft een groot transmissiegebied, laag energieverbruik, en lange batterijduur. Het kan de situatie van het bos in realtime volgen en de brand in zeer korte tijd blussen. Wanneer een gebouw in brand staat, LoRa verzendt voor het eerst de brandsituatie via draadloze transmissietechnologie naar de brandweer, en LoRaWAN rookmelders kan een veilige vluchtroute plannen voor ontsnappingspersoneel binnenshuis om de schade veroorzaakt door brand te verminderen.
Slimme landbouw
De landbouw is een kostengevoelige bedrijfstak. LoRa IoT-apparaten kosten minder dan andere IoT-apparaten, en het brede transmissiebereik van LoRa betekent dat er minder apparaten op boerderijen en weilanden moeten worden ingezet, verdere verlaging van de bedrijfskosten. Het LoRa IoT-apparaat verzamelt verschillende informatie over de groeiomgeving via sensoren zoals temperatuur-, vochtigheid, zuur, en anderen, en verzendt deze informatie vervolgens periodiek naar de cloudserver. Op basis van deze gegevens, boeren kunnen bepalen of het tijd is voor water geven en bemesten, die het verbruik van waterbronnen vermindert en de opbrengst van gewassen verbetert.
Logistiek volgen
Nu is de logistieke sector meer en meer ontwikkeld, en er zijn steeds meer logistiek transport en logistieke opslag. De ontwikkeling van logistieke ondernemingen hangt af van de kwaliteit van logistiek management en logistiek volgen. Wanneer goederen per vrachtwagen worden vervoerd, het duurt meestal lang en een lange afstand. De levensduur van de batterij van het volg- of lokalisatieapparaat en de afstand die het signaal aflegt, worden erg belangrijk. Tijdens het proces van het in realtime lokaliseren van de goederen, de batterij kan niet worden uitgeschakeld. Om de levensduur van de batterij te behouden, LoRa IoT-technologie kenmerkt zich door een complex intelligent logistiek systeem. Logistieke bedrijven kunnen plaatsen LoRa-volgapparatuur in geschikte posities volgens magazijndistributie en transportroutes, en beheers echt de transportsituatie van items. Voor ondernemingen, het kan de efficiëntie van bedrijfsvervoer verbeteren, het transport van goederen begrijpen;, en het verlies van goederen te verminderen!; voor consumenten, ze kunnen de transportlocatie en de geschatte aankomsttijd van de goederen echt begrijpen, en redelijkerwijs de tijd regelen om een expresbestelling te ontvangen.
Samenvatting van LPWAN-technologie
Het doel van LPWAN-technologieën is een draadloze netwerkcommunicatietechnologie over lange afstanden, geoptimaliseerd voor M2M (apparaat-naar-apparaat) communicatiescenario's in IoT-toepassingen. De voordelen van de LPWAN-technologie komen vooral tot uiting in de lage snelheid, ultra-laag stroomverbruik, lange afstand, lage doorvoer, en sterke dekking. Deze kenmerken tonen alleen maar aan dat deze technologie is ontwikkeld voor het scenario van langeafstandstransmissie van het internet der dingen. Specifieke toepassingen zijn onder meer stedelijke dekking, meterstand op afstand, inspectie van putdeksel, en inspectie van offshore vissersvaartuigen.
Als een nieuw technologiekamp, LPWAN is verdeeld in twee grote facties:: geautoriseerde frequentieband en niet-gelicentieerde frequentieband. Gelicentieerde frequentiebanden zijn onderverdeeld in EC-GSM, eMTC, en NB-IoT; de “bovenste kaart” van niet-gelicentieerde frequentiebanden is LoRa.
EC-GSM
Met de opkomst van LPWAN, de nadelen van traditionele GRPS toegepast op het Internet of Things worden steeds duidelijker. In 2014, het 3GPP-onderzoeksproject voorgesteld om smalband te migreren (200kHz) Internet of Things-technologie naar GSM, op zoek naar een breder dekkingsbereik dat 20 dB hoger is dan traditionele GPRS, en stelde vijf doelen voor: het verbeteren van de dekkingsprestaties binnenshuis, ondersteuning van grootschalige apparaatverbindingen, het verminderen van de complexiteit van de apparatuur, energieverbruik, en tijdvertraging. Door 2015, de TSG GERAN #67 verslag van de vergadering verklaarde dat EC-GSM vijf belangrijke doelen heeft bereikt. Maar met het bevriezen van de R13 NB-IoT-standaard, mensen steken meer energie in de opnieuw gedefinieerde norm.
eMTC
Het concept van eMTC wordt officieel genoemd in R13. De vorige R12 heet Low-Cost MTC, wat een IoT-technologie is die is gebaseerd op LTE-evolutie. eMTC wordt ingezet op basis van een mobiel netwerk, en gebruikersapparatuur hebben rechtstreeks toegang tot het bestaande LTE-netwerk door ondersteuning van 1,4 MHz radiofrequentie en basisbandbandbreedte. De belangrijkste mogelijkheden van eMTC zijn hoge snelheid (vergeleken met GPRS, Zigbee, enz.), mobiliteit, plaats, en ondersteuning voor stem.
NB-IoT
NB-IoT, die de laatste tijd bijzonder heet is, is eigenlijk de integratie van NB-CIoT en NB-LTE. NB-CIoT stelt een gloednieuwe luchtinterfacetechnologie voor, die meer is aangepast dan het traditionele LTE-netwerk. Het voldoet aan de vijf doelstellingen die zijn voorgesteld tijdens de TSG GERAN#67-bijeenkomst. Het hoogtepunt is dat de kosten van communicatiemodules lager zijn dan die van GSM- en NB-LTE-modules. De NB-LTE is compatibel met de bestaande LTE en wordt gekenmerkt door eenvoudige implementatie. Na felle controverse, de twee werden uiteindelijk samengevoegd tot de technische standaard van NB-IoT.
Vergelijking van LoRa IoT en NB-IoT
Op basis van kostenoverwegingen, de eenheidsprijs van de LoRa-module is ongeveer: 8-10 Amerikaanse dollars, en het is niet nodig om extra spectrumvergoedingen te betalen voor frequentiebanden zonder vergunning. Vergeleken met NB-IoT, het heeft aanzienlijke kostenvoordelen. In termen van batterijprestaties, aangezien NB-IoT werkt op het cellulair gelicentieerde spectrum, het moet het netwerk regelmatig synchroniseren, die overeenkomstige stroom zal verbruiken. LoRa IoT heeft deze zorg niet, maar deze functie van NB-IoT wordt ook warm onthaald door deelfietsen. Op deze basis, het voertuig kan in realtime worden gepositioneerd. Daarnaast, vanuit het perspectief van het businessmodel, NB-IoT behoort tot de netwerkopbouw van telecomoperators, en de zakelijke kant hoeft de inzet van basisstations niet alleen te overwegen, dat is meer zorgeloos. Maar op het zelfde moment, de kwaliteit en veiligheid van het netwerk zijn onbeheersbare risico's, en de toegevoegde waarde van de ondernemingen zelf zal ook tot op zekere hoogte worden belemmerd. LoRa, anderzijds, is een zelfgebouwd bedrijfsnetwerk. Basisstations moeten zelf worden ingezet, en vervolgoperaties, onderhoud, optimalisatie, enz. vereist. Dekkingspunten, netwerk kwaliteit, en veiligheid zijn allemaal hun eigen verantwoordelijkheid.
Dusver, loRa IoT en NB-IoT hebben hun eigen voor- en nadelen en hun respectieve toepassingsscenario's. Geen enkele IoT-technologie zal echt mainstream worden. Wat de technologie zelf betreft, er is geen absolute perfectie. Uitgaande van het bedrijf, het is nog meer nodig om bedrijfskenmerken en bedrijfsmodellen te combineren om een geschiktere IoT-technologie te selecteren. De ontwikkeling van IoT-technologie gaat gepaard met “helden” uit de hele wereld. We zullen afwachten of er in de toekomst drie partijen of nieuwe machten de wereld gaan domineren.
HetReen IoT markt citaten
Het tijdperk van het Internet of Everything is ook het tijdperk waarin data koning is. Maar in veel gevallen, als slimme objecten geen bijbehorende locatie-informatie hebben, het betekent dat de gegevens “rommelig” en de bruikbare waarde zal sterk worden verminderd. Met de krachtige ontwikkeling van de IoT-industrie in de afgelopen twee jaar, de vraag naar positioneringstechnologie in verschillende IoT-toepassingsscenario's is ook aanzienlijk toegenomen. Momenteel, er zijn tientallen of zelfs honderden positioneringstechnologieën, elk met zijn eigen voor- en nadelen en geschikte toepassingsscenario's.
In tegenstelling tot het NB-IoT backbone-netwerk, LoRa speelt eerder een “Wifi” rol in het toekomstige Internet of Things-tijdperk. Het Internet of Everything is een onstuitbare trend in de toekomst, en de basis voor de realisatie van het Internet of Everything is de noodzaak om tientallen miljarden fysieke terminals met elkaar te verbinden via verschillende verbindingstechnologieën. Vanwege de verschillen in de omgeving en de functionele eisen van het netwerk, de enorme netwerkterminals moeten verschillende gedifferentieerde vereisten hebben voor het communicatienetwerk, die bepaalt dat de draadloze communicatiemarkt van het internet der dingen een situatie zal zijn waar honderd stromingen met elkaar strijden.
Over LoRa . gesproken, veel mensen zullen het vergelijken met NB-IoT, omdat beide momenteel de meest representatieve draadloze verbindingstechnologieën zijn. Maar eigenlijk, de verbinding tussen LoRa en NB-IoT is geen simpele competitie. Als LoRa ook een netwerk heeft dat wordt gedekt door operators in China, het kan worden opgevat als een concurrentieverhouding. Maar eigenlijk, binnenlandse LoRa heeft geen netwerk van een operator, en LoRa is meer verantwoordelijk voor het goedmaken van NB-IoT, dat is een relatie van wederzijdse samenwerking. Het LoRa-netwerk maakt het NB-IoT-netwerk grotendeels goed op twee niveaus. Het eerste niveau is om het netwerk in de fysieke ruimte te verbergen. In de toekomst gebruik van het Internet of Things, er zijn veel toepassingen die het netwerk van de operator niet kan dekken, zoals ondergrondse en afgelegen berggebieden. Het is passender om LoRa en andere netwerken in deze omgevingen in te zetten. Het tweede niveau is het bedrijfsniveau om de complexe en veranderlijke zakelijke behoeften van IoT-projecten op te vangen. Sommige IoT-projecten vereisen geen openbaar netwerk, maar verwachten voor de verbinding een particulier netwerk te gebruiken, wat meer in overeenstemming is met hun eigen zakelijke belangen, of het nu gaat om gegevensbeveiliging, begroting, of andere overwegingen. Dit niveau van zakelijke vereisten is ook het voordeel van het LoRa-netwerk vergeleken met NB-IoT.
