С быстрым развитием Интернета вещей (Интернет вещей) технология, разработано большое количество сценариев Интернета вещей, и одна за другой запускались различные системы связи IoT. Эти системы связи IoT включают узкополосный Интернет вещей. (NB IoT), lte-m (долгосрочная эволюция, категория М1), с солнцем и сигфоксом. В этих системах используются различные технологии и рекламные союзы, конкурирующие друг с другом на рынке.. Lora Technology - это еще и коммуникационная технология Интернета вещей., который также разрабатывает и строит глобальную систему Интернета вещей.
Введение в LoRa и LPWAN
LPWAN (глобальная сеть с низким энергопотреблением) это своего рода технология сетевого уровня Интернета вещей, отвечающая требованиям большого расстояния и низкого энергопотребления в Интернете вещей.. LPWAN отличается низким энергопотреблением., длинная дистанция, низкая широкополосная связь, простая структура сети, и низкая стоимость эксплуатации. Как одна из основных технологий в LPWAN, LoRa имеет более зрелую экологическую цепочку и более быстрый темп ведения бизнеса.. Ожидается, что в ближайшие несколько лет показатель удвоится..
Существует два основных типа беспроводных технологий. IoT-приложения. Одним из них является беспроводная технология малого радиуса действия, такая как Bluetooth/WiFi/ZigBee.. Другая технология — это технология, из которой состоит глобальная сеть., например, 2G / 3G / 4G. Преимущества и недостатки каждой техники очевидны. До LPWAN, обычно был только один выбор между большим радиусом действия и низким энергопотреблением. С LPWAN, компромисс сбалансирован. В дополнение к достижению большей дальности связи и сверхнизкому энергопотреблению, дополнительная стоимость повторителя может быть сохранена.
что такое технология ЛоРа?
LoRa - одна из основных технологий в коммуникационных технологиях LPWAN.. Это схема беспроводной передачи на сверхдальние расстояния, основанная на технологии расширения спектра с частотной модуляцией.. LoRa была впервые запущена Cycleo во Франции и была приобретена Semtech в 2012. Схема передачи LoRa учитывает как расстояние, так и энергопотребление., и предоставляет пользователям сенсорную сеть с длительным временем автономной работы, большое расстояние передачи, и простая работа в сети. Полосы частот сети, передаваемые LoRa, в основном являются бесплатными полосами частот в мире.. Эти полосы частот 433 Гц, 868Гц, 915Гц, так далее.
В чем преимущества LoRa
- Повышенная чувствительность приема и сниженное энергопотребление.
Пропускная способность канала передачи Lora составляет 157 дБ., и теоретическое расстояние передачи до 15 км. Рабочий ток Lora составляет всего 10 мА, а ток в режиме ожидания - 200на. Потребляемая мощность при работе очень низкая, что значительно увеличивает срок службы аккумулятора.
- LoRa шлюз / несколько процессоров поддерживают высокоскоростную параллельную обработку многоканальных и многоканальных данных, и емкость системы большая.
Шлюз - это мост между каждым сетевым узлом и независимым IP-адресом.. Шлюз соединяет IP с сетевыми узлами через сеть связи.. Шлюз Lora поддерживает параллельную обработку и имеет большую емкость системы. Он может справиться 5 миллион сетевых коммуникаций между узлами каждый день. Шлюз Lora имеет высокую эффективность передачи. Предполагая 5 миллион передач в день, каждый размер передачи составляет 10 байтов, и его загрузка сети составляет всего 10%. Шлюз Lora устанавливается в комплектующие базовой станции мобильной связи.. Теперь мощность передачи базовой станции составляет около 20 дБм.. В окружении многих зданий, сетевое соединение шлюза Lora может покрыть около 2 км. В районе с низкой плотностью застройки, покрытие сети шлюза Lora может достигать 10 км..
- Связь терминала и шлюза LoRa поддерживает дальность и позиционирование.
Метод LoRa для проверки расстояния и положения отличается от метода rssirsi. (индикация длины принимаемого сигнала). Метод измерения расстояния LoRa определяется на основе времени передачи сигнала в эфире., в то время как метод позиционирования Лоры измеряется в соответствии с разницей во времени передачи сигнала нескольких шлюзов к узлу., а точность позиционирования в пределах 10 км - до 3 м..
Какая сетевая архитектура LoRa
Сеть LoRa в основном состоит из сервера приложений, сетевой сервер, шлюз и терминал (включая модуль Лора), который поддерживает двустороннюю передачу данных. Сетевая архитектура Лоры - звездообразная топология.. Шлюз Lora играет роль ретранслятора передачи сигнала в этой сетевой архитектуре., подключение оконечного оборудования с одной стороны и сетевого сервера с другой. Терминальное устройство может передавать сигналы на другой терминал или сервер через один или несколько шлюзов..
Терминальное оборудование LoRa
Конечные узлы Lora - это различные устройства Интернета вещей., например, считывание интеллектуального счетчика, умный счетчик, экспресс трекер, управляющий ранчо, так далее. Модуль Lora в этих устройствах связан со шлюзом Lora через сеть беспроводной связи., а шлюз Lora подключен к серверу через Ethernet или другие сети связи, чтобы реализовать взаимосвязь между терминалом и сервером.. Связь между шлюзом Lora и сетевым сервером осуществляется через TCP. / Протокол IP.
Согласно передаче данных LoRa, Терминальное оборудование Lora делится на три категории: Класс А, класс B и класс C.
Класс ЛоРа Аоконечное оборудование
После отправки сообщения, узел откроет окно rx1 1 s после значения по умолчанию. Скорость передачи данных и частота окна приема такие же, как и у данных восходящей линии связи.. Если сообщение является подтверждающим и rx1 не получает соответствующий нисходящий канал, узел откроет другое окно приема rx2 1 s + 1 s после отправки сообщения, Скорость передачи данных и частотная точка окна приема имеют разные данные по умолчанию для разных частотных диапазонов в протоколе Lorawan.. Ниже приведены характеристики оконечного оборудования Lora класса А.:
- кадры обычно делятся на передачу по восходящей и нисходящей линии связи.. Маршрут восходящего канала состоит из 1 временной интервал и 2 временные интервалы нисходящего канала (или окна).
- оконечное оборудование должно быть организовано оконечным оборудованием в соответствии с требованиями. Определяется случайным образом, аналогично протоколу ALOHA.
- это терминальное устройство Lora с самым низким энергопотреблением.
Терминальное оборудование LoRa класса B
Класс B будет открывать окно приема с интервалами в зависимости от окна приема класса A. Ниже приведены функции оконечного оборудования Lora класса B.:
- в дополнение к двум временным интервалам, указанным в классе A, такое оконечное оборудование использует дополнительные окна приема во время нисходящей линии связи.
- оборудование класса B получит дополнительные окна приема на указанную продолжительность.
- продолжительность указывается шлюзом с использованием кадра маяка.
- следовательно, этим способом, система Lora указывает серверу, когда оконечное устройство может прослушивать.
Терминальное оборудование LoRa класса C
В зависимости от класса приемное окно, окно приема класса C открыто все время, кроме времени отправки узла.
Класс a должен быть реализован узлами, имеющими доступ к сети Lora.. И класс B, и класс C реализованы путем добавления функций на основе класса A. класс B применим для позиционирования мобильных узлов. Узел класса C применим в случае, когда команда управления активно выдается и питания достаточно.. Протокол Lorawan1.1 оптимизирует класс B и доступ к сети. Ниже приведены функции оконечного оборудования Lora класса C.:
- такое оконечное оборудование может слушать все время, кроме режима передачи. Следовательно, он очень подходит для приложений, требующих более интенсивной передачи по нисходящей линии связи..
- Терминалы Lora класса C будут потреблять больше энергии, чем их аналоги класса A и B..
- задержка самая низкая среди всех терминальных устройств класса Lora для передачи данных между серверами и терминальными устройствами.
Сценарии приложений LoRa
Сеть на основе LoRaWAN может обеспечить безопасное расстояние передачи данных и двустороннюю связь., и охватить городские районы с наименьшей сетевой инфраструктурой. LoRa будет широко использоваться в различных сценариях приложений, таких как интеллектуальное сельское хозяйство., умные здания, и умная логистика.
Для ферм, есть большой рынок маломощных, датчики большого расстояния и долговечные датчики. Определение температуры, влажность, концентрация углекислого газа, pH и другие данные, полученные датчиком в среде выращивания сельскохозяйственных культур, имеют большое значение для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и сокращения потерь ресурсов.. Эти данные не имеют высоких требований по времени задержки.. Лора - лучший выбор. Датчик может передавать собранные данные на задний план через Лору., Фермеры могут судить о том, следует ли распылять воду и удобрять по данным.
Пастбищное земледелие пользуется большим спросом на маломощные инструменты слежения на большие расстояния.. В настоящий момент, количество крупного рогатого скота или овец, пасущихся на пастбищах, как правило, очень велико. Владельцам ранчо сложно наблюдать за количеством и здоровьем этих животных одного за другим.. С помощью трекера они могут определить, находятся ли пасущиеся животные в пределах досягаемости пастбища.. Они могут определять сердцебиение и температуру тела животных через датчик., и передать данные в фон для централизованной обработки через Lora.
Умные здания
После завершения отделки здания, температура, влажность, формальдегид и другие вредные газы, обнаружение света и другие данные здания очень важны для пользователей. Отзывы об этой информации благоприятны для пользователей.’ регулирование внутренней среды и сделать пользователей более здоровой и комфортной внутренней средой. Вообще говоря, внутренняя среда не сильно меняется. Нет необходимости получать информацию об окружающей среде в помещении в режиме реального времени., и требования к коммуникации невысокие. В этом сценарии, простой домашний шлюз может удовлетворить эти потребности. В этом сценарии, Лора - очень хороший выбор.
В автоматизированной среде промышленного производства, применяется большое количество интеллектуальных технологий, и различная информация и данные объединяются в сети. Следовательно, характеристики выбранной сети напрямую связаны с качеством выполнения производственного плана. Анализируя эти данные, производители могут оценить эффективность производства и проанализировать производственный процесс, которые могут быстро решить проблемы, возникающие на производстве. В этом сценарии, стоимость и срок службы средств сетевой передачи очень высоки, и Лора - очень подходящий выбор.
География логистической отрасли очень широка., поэтому первый выбор при выборе сети - это низкие вложения и долгий срок службы.. Чтобы иметь возможность отслеживать поддоны и определять местонахождение и статус товаров, то, что необходимо транспортной компании, - это чтобы объекты, задействованные во всем логистическом процессе, находились под сетевым покрытием, поэтому не только сетевые узлы должны быть достаточно экономичными для крупномасштабной установки, но также имеет гибкость, чтобы сделать это. Его можно установить на транспортном средстве в качестве мобильного шлюза.. Этим способом, технология NB-IoT, которая должна полагаться на базовые станции 4G для развертывания сети, очевидно, не может удовлетворить это требование, и низкая стоимость LoRa, длительное время автономной работы, высокая мобильность, а стабильность связи при высокоскоростном движении делают его уникальным в сфере интеллектуальной логистики.. Впереди.
В новой волне развития Интернета вещей, в области маломощных глобальных сетей, развитые рынки уже развернули приложения в больших масштабах, и местные участники также использовали открытую мудрость для продвижения крупномасштабного развертывания и развертывания сетей LoRa в Китае.. Приложение, Я считаю, что с увеличением количества отраслевых приложений, эта внутренняя сеть LoRa операторского уровня, сформированная на основе концепции экономики совместного использования, также станет ядром глобальной схемы LoRa..
В настоящий момент, две основные сети Интернета вещей в мире, NB-IoT и LoRa, быстро развиваются. По статистике профильных ведомств, больше, чем 1,000 Прикладные продукты Интернета вещей появились в различных провинциях по всему миру.. Сообщается, что 70% предприятий активно ищут зрелые, надежные и быстрорастущие продукты Интернета вещей. Большинство компаний покупают решения NB-IoT и LoRa IoT у MOKOLora. Покупки включают шлюзы LoRa, детекторы дыма, и вода Десятки продуктов IoT, таких как мониторинг, инфракрасное обнаружение, позиционирование, розетки, и т.п., и разработка продуктов NB-IoT и LoRa IoT от имени компании, чтобы быстро охватить бизнес Интернета вещей и занять лидирующие позиции в Интернете вещей в городах по всему миру.. “Развитие мирового интернета вещей видит МОКОЛора” ситуация постепенно складывается.
РезюмеY
Глобальная сеть с низким энергопотреблением (LPWAN) незаменимая часть Интернета вещей. Он имеет гибкие и расширяемые характеристики и может быть большим или маленьким по размеру.. Это необходимо для развития и развития индустрии Интернета вещей.. Считается самой подходящей технологией для Интернета вещей. LoRa безопасна и надежна, с такими функциями, как двусторонняя аутентификация, сквозное шифрование, и защита целостности. Это комплексный и перспективный подход к обеспечению безопасности., но безопасность Интернета вещей нельзя игнорировать, и отрасли необходимо работать вместе и продолжать продвигать это.
