LoRa เป็นเทคโนโลยีไร้สายความถี่วิทยุระยะไกล. ชักชวน, เครือข่ายบริเวณกว้างพลังงานต่ำ (ลพวรรณ) เพื่อส่งข้อมูลผ่านช่วงที่ยาวขึ้นถึง 10 กม.. LoRaWAN เป็นโปรโตคอล LPWAN ความถี่ที่ได้รับอนุญาตและไม่ได้รับใบอนุญาต ซึ่งใช้ IoT . ที่เกิดจากเทคโนโลยี Lora (อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง) การเชื่อมต่อสำเร็จ.
บทนำ
คุณอาจคิดว่า, โลกาภิวัตน์ของโลกไม่ได้ชะลอตัวลงในเร็ว ๆ นี้. เดาอีกครั้ง. กระบวนการไม่ราบรื่นอย่างที่คิด. โลกาภิวัตน์เป็นเรื่องง่าย, การแยกตัว. และเพื่อให้เกิดขึ้น, ต้องมีการสื่อสารที่เหมาะสมที่สุดระหว่างอุปกรณ์ทางกายภาพทางเทคโนโลยี, เซ็นเซอร์, อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และซอฟต์แวร์ทั่วโลกผ่านช่องทางการส่งสัญญาณที่เหมาะสม, ในกระบวนการที่เรียกว่า การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง. จำนวนที่เพิ่มขึ้นและการปรับปรุงทางเทคนิคของอุปกรณ์เทคโนโลยีโดยไม่มีความก้าวหน้าเท่ากันในวิธีการหรือเทคนิคในการสื่อสารทำให้เกิดโลกาภิวัตน์และ IoTs ภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออก หลี่อู๋NSNS และ ลอราวัณ ถูกออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหา.
L .คืออะไรอู๋NSNS?
LoRa เป็นเทคโนโลยีที่ให้สภาพแวดล้อม LPWAN ของ LoRaWAN ซึ่งอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำสามารถส่งข้อมูลด้วยคลื่นความถี่วิทยุที่มอดูเลต Chirp แบบไม่มีใบอนุญาตและความถี่ที่ได้รับอนุญาตในช่วงหลายสิบกิโลเมตร. คำ LoRa เป็นคำย่อมาจากอักษรสองตัวแรกของคำ มันงึ ออกเก. เทคโนโลยี Lora ทำหน้าที่เป็นมอดูเลตสำหรับเครือข่ายบริเวณกว้างที่ใช้พลังงานต่ำ (ลพวรรณ) และมีอิทธิพลต่อการส่งและการสื่อสารของประเภทเครือข่ายเหล่านี้ในหลายวิธีดังต่อไปนี้:
- LoRa สร้างมาตรฐานเครือข่ายบริเวณกว้าง (WANS) โดยเพิ่มระยะการสื่อสารได้มากถึงสองสามกิโลเมตร ทำพร้อมกันได้ ลดพลังงานที่จำเป็นสำหรับการส่งสัญญาณ. LoRa และ LoRaWAN สามารถทำได้โดยลดจำนวนแบนด์วิดท์ที่ใช้ในการส่งข้อมูลลง.
- The Chip spread spectrum modulation of LoRa technology’s frequencies, เพิ่มประสิทธิภาพในการรับส่งข้อมูลโดยลดโอกาสของการรบกวนให้เหลือเกือบ 0%.
เทคโนโลยี Lora ประกอบด้วยสองส่วนหลักที่ทำงานร่วมกันเป็นหน่วยเดียว.
- เทคโนโลยี LoRa หรือชั้นกายภาพ: The LoRa physical layer is the hardware layer that defines the link ––in form of a LoRa chip that gives the data’s electrical speciation–– through which the communication of devices can take place in an IoT connection.
- โปรโตคอล, also known as the communication layer––that is built upon the LoRa physical layer––that governs the security, ความสมบูรณ์และปัจจัยที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ ของข้อมูลที่ถูกส่งและยังตรวจสอบกระบวนการสื่อสารที่เกิดจากเทคโนโลยี LoRa ในโครงการ IoT.
ข้างบน LoRa vs LoRaWAN’คำอธิบายทำให้เราเห็นว่าการรวมตัวของLoRa + LoRaWAN ทำให้เครือข่ายการสื่อสาร LoRa ทั้งหมดเป็นเครือข่ายบริเวณกว้างที่ใช้พลังงานต่ำ (ลพวรรณ).
LoRaWAN ทำหน้าที่เป็น LPWAN . ได้อย่างไร? คุณอาจสงสัยว่า.
หลี่oRaWAN Network Fundamentals
เทคโนโลยี LoRa ใช้ประโยชน์จากเครือข่ายบริเวณกว้างที่ใช้พลังงานต่ำจำนวนมากแต่, LoRaWAN ถูกใช้งานมากกว่าตัวอื่นๆ.
เครือข่าย LoRaWAN รับผิดชอบโปรโตคอลการสื่อสารของระบบ LoRa ซึ่งรวมถึง, รับรองความปลอดภัยและความสมบูรณ์ของข้อมูลที่สื่อสารผ่านเทคโนโลยี LoRa. LoRa และ LoRaWAN เป็นบริษัทย่อยของ LoRa Alliance. ด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยี LoRa, LoRaWAN ช่วยส่งข้อมูลของคุณในระยะทางเฉลี่ย 9km. LoRaWAN มีสถาปัตยกรรมเครือข่ายของโครงสร้างการเชื่อมต่อแบบทอพอโลยีระดับดาว. กำหนดค่าเพื่อให้ส่งข้อมูลได้อย่างเหมาะสมที่สุดในการสื่อสารระหว่างเซิร์ฟเวอร์เครือข่ายและโหนดรับความรู้สึก LoRa.
ในข้อมูลเครือข่าย LoRaWAN จะได้รับการสื่อสารผ่านคลื่นความถี่วิทยุ, อาจเป็นคลื่นความถี่ที่ไม่มีใบอนุญาตซึ่งเจาะจงสำหรับบางภูมิภาค เช่น; 915 MHz และ 868 MHz สำหรับอเมริกาเหนือและยุโรปตามลำดับ. หรือ, ข้อมูลสามารถส่งผ่านคลื่นความถี่ที่ได้รับอนุญาต.
คุณอาจจะคิดและแน่นอน, it’s reasonable to presume a whole lot of energy and power is used up in achieving such a feat.
คาดเดาอะไร?
You’re wrong. การใช้พลังงานต่ำกว่ามากเมื่อเทียบกับเครือข่ายการสื่อสารอื่นๆ ที่มีช่วงต่ำกว่า.
สำเร็จได้อย่างไร? คุณอาจสงสัยว่า.
กฎหมายทางวิทยาศาสตร์บางข้ออนุมานว่าช่วงของเครือข่ายบริเวณกว้างใด ๆ สามารถเพิ่มได้โดยการเพิ่มการใช้พลังงานหรือโดยการลดแบนด์วิดท์.
กล่าวอีกนัยหนึ่ง, เครือข่าย LoRaWAN ช่วยให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังต่ำของคุณสามารถสื่อสารผ่านการเชื่อมต่อไร้สายระยะไกลกับแอปพลิเคชันที่เข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้.
หลี่oRaWAN กองเทคโนโลยี
LoRaWAN technological stack is a LoRaWAN technological server that is equipped with features that can be easily integrated into the LoRaWAN Network and used to manage the network’s gateways, ผู้ใช้, อุปกรณ์และแอพพลิเคชั่น. คุณสมบัติเฉพาะของสแต็กเทคโนโลยี LoRaWAN มักจะมีความเฉพาะเจาะจงกับแบรนด์แม้ว่า, กองเทคโนโลยี LoRaWAN ทั่วไปควรเข้ากันได้กับ A, NS, โหมดการทำงาน C, พารามิเตอร์ภูมิภาคทั้งหมดและ LoRaWAN เวอร์ชันทั้งหมด.
คุณสมบัติอื่นๆ ที่เหมือนกันกับกองเทคโนโลยี LoRaWAN ทั้งหมด ได้แก่:
- การประกันความปลอดภัย; กองเทคโนโลยี LoRaWAN นำเสนอและจัดการความปลอดภัยของเครือข่าย LoRaWAN โดยการรักษาความปลอดภัยการเข้ารหัสที่ทันสมัยและรับรองการยืนยันตัวตนก่อนที่ผู้ใช้จะได้รับเซสชันบนเครือข่าย LoRaWAN.
- การออกแบบสแต็ก LoRaWAN ช่วยให้สามารถทำหน้าที่เป็นการรวมมาตรฐานในโซลูชันโปรโตคอล LoRaWAN.
- สามารถใช้สแต็ก LoRaWAN เพื่อกำหนดค่าและเพิ่มประสิทธิภาพเกตเวย์เครือข่าย LoRaWAN เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ, ลดการใช้พลังงานและด้วยเหตุนี้, ค่าใช้จ่าย.
ตัวอย่างบางส่วนของแบรนด์ LoRaWAN ได้แก่ The Things Network Stack V3, Semtech LoRaWAN Network stacks เป็นต้น.
องค์ประกอบเครือข่าย LoRaWAN: การแนะนำ
LoRaWAN ช่วยให้คุณมีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตที่เสถียรกับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำ
LoRaWAN Network ทำงานผ่านการทำงานร่วมกันขององค์ประกอบต่างๆ. ซึ่งรวมถึง:
- ความถี่ในการสื่อสาร. ความถี่สามารถได้รับใบอนุญาตหรือไม่มีใบอนุญาต.
- โหนดปลายทางหรืออุปกรณ์: End node เป็นอุปกรณ์หรือวัตถุใดๆ ที่มีตัวส่งความถี่และคุณสมบัติอื่นๆ ที่ทำให้สามารถสื่อสารพลังงานต่ำด้วยเกตเวย์ LoRaWAN.
- ประตู: เสาอากาศรับและส่งสัญญาณ.
- Network Serve ควบคุมซอฟต์แวร์ที่ดูแลการกำหนดเส้นทางที่เหมาะสมของข้อมูลที่สื่อสารทั้งหมด.
- แอพพลิเคชั่นซอฟต์แวร์ที่ทำงานบนเซิร์ฟเวอร์เครือข่าย.
อุปกรณ์ END ที่ใช้ LoRa
อุปกรณ์ END แบบ LoRa, เรียกอีกอย่างว่าโหนดปลาย LoRa. โหนดปลาย LoRa เป็นอุปกรณ์ที่มักจะใช้พลังงานจากแบตเตอรี่และมีส่วนประกอบที่มอบให้กับมัน, คุณสมบัติ, ทำให้สามารถสื่อสารกับเกตเวย์ LoRa ในเครือข่ายการสื่อสาร LoRaWAN.
อุปกรณ์ปลายทางที่ใช้ LoRa ติดตั้งแผงวงจรโหนด LoRa โมดูลวิทยุและเสาอากาศแบบพิมพ์สำหรับการสื่อสารสัญญาณไร้สายกับเกตเวย์ LoRa.
โหนด LoRa ยังมาพร้อมกับเซ็นเซอร์ไมโครโปรเซสเซอร์สำหรับการตรวจจับและประมวลผลสัญญาณ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงและการดำเนินการที่เฉพาะเจาะจง.
อุปกรณ์ปลายทางที่ใช้ LoRa บางตัวมีเซ็นเซอร์ที่สามารถ;
- ตรวจจับอุณหภูมิ,
- สามารถตรวจจับและบันทึกการเคลื่อนไหว
- สามารถตรวจจับการตกได้
บันทึก: ในเครือข่าย LoRaWAN, อุปกรณ์ End LoRa-Based สองตัว ไม่ได้ สื่อสารโดยตรงโดยไม่ต้องใช้เกตเวย์ LoRa.
LoRa Gateways
NS LoRa เกตเวย์ เป็นอุปกรณ์ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าในการเชื่อมต่อเครือข่ายการสื่อสาร LoRa และ LoRaWAN ที่สามารถรับสัญญาณที่ส่งมาจากอุปกรณ์ End node, ประมวลผลสัญญาณแล้วกำหนดเส้นทางไปยังแอปพลิเคชัน LoRa ที่เหมาะสม. การเชื่อมต่อเครือข่าย LoRaWAN ทั่วไปมักจะมีเกตเวย์มากกว่าหนึ่งตัว.
LoRa Gateways มีคุณสมบัติและส่วนประกอบที่อยู่ภายใต้รายการดังต่อไปนี้;
- ไมโครโปรเซสเซอร์ที่ใช้ในการประมวลผลข้อมูล.
- แผงวงจรพร้อมโมดูลวิทยุ, ใช้ในการสื่อสารความถี่วิทยุ.
- พอร์ตอีเทอร์เน็ตและสายเคเบิลที่ช่วยให้เกตเวย์เข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้.
เกตเวย์ LoRa ได้รับการออกแบบมาเพื่อรับฟังความถี่วิทยุจำนวนมากพร้อมกัน.
LoRa Gateways มีหลากหลายยี่ห้อและแต่ละยี่ห้อมีคุณสมบัติเฉพาะนอกเหนือจากคุณสมบัติทั่วไปเหล่านี้.
เซิร์ฟเวอร์เครือข่าย LoRa
- เซิร์ฟเวอร์เครือข่าย LoRa ดูแลและจัดการกระบวนการสื่อสารทั้งหมด. โดยปกติแล้วจะเป็นแพลตฟอร์มบนคลาวด์ของเครือข่าย LoRaWAN และผ่านทางแอพพลิเคชั่นซอฟต์แวร์ที่ติดตั้งบนระบบคลาวด์ พวกเขามีหน้าที่หลักในการ:
- รับรองความปลอดภัยของการเชื่อมต่อ LoRaWAN โดยทำให้เซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชันตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลประจำตัวของอุปกรณ์ผู้ใช้แต่ละรายอย่างถูกต้องก่อนที่จะให้เซิร์ฟเวอร์และป้องกันการรบกวน.
- กำกับดูแลและสร้างความมั่นใจในการกำหนดเส้นทางข้อมูลแบบสองทิศทางที่เหมาะสม. นั่นคือ, จากโหนด END ไปยังแอปพลิเคชัน LoRa เฉพาะด้วย UPLINK หรือการสื่อสารข้อมูลจากแอปพลิเคชัน LoRa ไปยังโหนดปลายทาง.
- เพิ่มประสิทธิภาพอายุการใช้งานแบตเตอรี่ของอุปกรณ์ปลายทางที่ใช้ LoRa เพื่อรักษาอายุการใช้งานแบตเตอรี่และเพื่อรักษาความสมบูรณ์และประสิทธิภาพของเครือข่ายการสื่อสาร LoRa และ LoRaWAN ทั้งหมด.
เซิร์ฟเวอร์เครือข่าย LoRa ต้องเข้ากันได้กับ LoRaWAN . เวอร์ชันที่มีทั้งหมด.
LoRa Application Server
ฟังก์ชันหลักของเซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชัน LoRa คือการถอดรหัสและประมวลผลข้อมูลที่ส่งจากโหนดปลายทาง LoRa ไปยังแอปพลิเคชัน LoRa และเพื่อเข้ารหัสข้อมูลที่ส่งโดยแอปพลิเคชัน LoRa ไปยังโหนดปลายทาง. แอพพลิเคชั่นเซิร์ฟเวอร์ LoRa ส่วนใหญ่ช่วยให้คุณมีความยืดหยุ่นในการเชื่อมโยงระบบคลาวด์การจัดการข้อมูลส่วนบุคคลของคุณเข้ากับเครือข่าย Lora.
องค์ประกอบเครือข่าย LoRaWAN: การว่าจ้างอุปกรณ์
สำหรับอุปกรณ์ที่จะได้รับเซสชั่นในเครือข่ายการสื่อสาร LoRaWAN ข้อมูลประจำตัวจะต้องได้รับการยืนยันผ่านขั้นตอนการเข้าร่วมที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเปิดใช้งานโดยจะมีการสร้างคีย์และรหัสบางอย่างและแชร์กับอุปกรณ์เพื่อว่าจ้างให้เป็นอุปกรณ์โหนดปลาย LoRa.
องค์ประกอบเครือข่าย LoRaWAN: ความปลอดภัย
LoRaWAN มีระบบเข้ารหัสและความปลอดภัยที่ได้มาตรฐานมาก. ระบบรักษาความปลอดภัย LoRa แบ่งออกเป็นสองเลเยอร์หลักที่แตกต่างกันแต่เชื่อมต่อถึงกัน.
เรียกว่าความปลอดภัยของเครือข่ายและแอปพลิเคชัน. เลเยอร์การเข้ารหัสเครือข่ายทำหน้าที่ระบุตัวตนและความสมบูรณ์ของโหนดปลายทาง LoRa.
ความปลอดภัยของแอปพลิเคชันทำให้แน่ใจว่าเจ้าของเครือข่ายคลาวด์ที่คุณใช้อยู่ไม่สามารถเข้าถึงข้อมูลของคุณได้, ในฐานะผู้ใช้ปลายทาง.
เครือข่าย LoRaWAN ยังรวมเข้ากับรหัสการเข้ารหัสขั้นสูงอีกสองชั้นที่โดดเด่นอีกด้วย. พวกเขาคือ:
- อัลกอริธึมเฉพาะ 128 บิต คีย์เซสชันเครือข่าย ที่แชร์ระหว่างและรับรู้โดยโหนดปลาย LoRa และเซิร์ฟเวอร์เครือข่าย.
- อัลกอริทึมเฉพาะของคีย์เซสชันแอปพลิเคชัน 128 บิตที่รู้จักและแชร์ที่คันโยกแอปพลิเคชันในการเชื่อมต่อปลายทาง.
โปรโตคอลการสื่อสาร LoRaWAN จะเข้ารหัสข้อมูลที่ส่งในเครือข่าย LoRaWAN. เนื่องจากข้อมูลถูกส่งผ่านคลื่นความถี่วิทยุปกติ จึงต้องเข้ารหัสผ่านกลไกหรือโปรโตคอลอื่น. ข้อมูลทั้งหมดในเครือข่าย LoRaWAN มักจะถูกเข้ารหัสสองครั้ง.
ในเครือข่ายการสื่อสาร LoRaWAN ทั่วไป การไหลของข้อมูลการเข้ารหัสประกอบด้วย:
- โหนดปลายทางเข้ารหัสข้อมูลที่รวบรวมผ่านเซ็นเซอร์ก่อน.
- ข้อมูลที่เข้ารหัสด้วยโหนดจะถูกเข้ารหัสด้วยชั้นที่สองของการเข้ารหัสโดยโปรโตคอล LoRaWAN.
- จากนั้น โหนดและข้อมูลเข้ารหัสโปรโตคอล LoRaWAN จะถูกส่งไปยังเกตเวย์ LoRa ซึ่งจะส่งข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ตไปยังแอปพลิเคชัน LoRa.
- เซิร์ฟเวอร์เครือข่ายที่จัดการการส่งข้อมูลนี้และแชร์คีย์เซสชันเครือข่ายกับอุปกรณ์ปลายทาง จากนั้นจะถอดรหัสการเข้ารหัสโหนดด้วยคีย์เซสชันเครือข่ายที่อุปกรณ์ดังกล่าวครอบครองและส่งข้อมูลไปยังเซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชัน.
- การเข้ารหัสโหนดที่เหลือในข้อมูลจะถูกถอดรหัสโดยเซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชันด้วยคีย์เซสชันแอปพลิเคชัน.
ขั้นตอนการเข้าร่วม LoRa
การเปิดใช้งานอุปกรณ์ใหม่ที่เข้าร่วมเครือข่ายการสื่อสาร LoRa สามารถทำได้โดยหนึ่งในสองกระบวนการด้านล่าง:
- การเปิดใช้งานโดย Personalizaton (ABP)
- การเปิดใช้งานแบบ Over-The-Air (OTA)
เมื่อสิ้นสุดกระบวนการเปิดใช้งาน, both the Network session key and the Application session key would’ve been shared with the new device, ซึ่งตอนนี้จะเรียกว่า End node device.
เปิดใช้งานโดยการปรับเปลี่ยนในแบบของคุณ (ABP)
วิธีการ ABP ในการเข้าร่วมเครือข่าย LoRa เกี่ยวข้องกับการเพิ่มอุปกรณ์ใหม่โดยไม่ต้องมีคีย์เซสชันเฉพาะ เช่น AppEUI, DevEUI, ฯลฯ. แบ่งปันกับมัน. แทนที่, คีย์เซสชันรวมถึง, FNwk_SIntKey และอีกประมาณสามคน, จะถูกเก็บไว้ในอุปกรณ์ปลายทางโดยตรง. อุปกรณ์สามารถเปิดใช้งานผ่านกระบวนการ ABP ได้ก็ต่อเมื่อมีข้อมูลที่จำเป็นในการเข้าร่วมเครือข่าย LoRa แล้ว, เมื่อเริ่มต้น.
การเปิดใช้งานแบบ Over-The-Air (OTA)
ขั้นตอนการเปิดใช้งานแบบ over-the-air เกี่ยวข้องกับการสื่อสารโดยตรงระหว่างอุปกรณ์ปลายทางกับเซิร์ฟเวอร์เครือข่าย. กระบวนการเปิดใช้งานนี้เลือกใช้เฉพาะเมื่อมีการรีเซ็ตอุปกรณ์ปลายทาง.
กระบวนการ OTAA ประกอบด้วย:
- อุปกรณ์ใหม่ส่งข้อความเฉพาะที่ร้องขอไปยังเครือข่าย LoRaWAN ไปยังเซิร์ฟเวอร์เครือข่าย LoRa.
- เซิร์ฟเวอร์เครือข่ายได้รับข้อความและตีความว่าเป็นข้อความที่ไม่ถูกต้องหรือถูกต้อง. ถ้าถูกต้อง, การรับรองความถูกต้องหรือคีย์เซสชันถูกสร้างขึ้น
คลาสอุปกรณ์ LoRa
ขอบเขตต่างๆ มากมายที่สามารถใช้ LoRa ได้ก่อให้เกิดการจัดหมวดหมู่อุปกรณ์ LoRaWAN ต่างๆ ออกเป็นคลาสต่างๆ.
อุปกรณ์ LoRa สามคลาสคือคลาส A, B และ C.
อุปกรณ์ LoRa ระดับ A
อุปกรณ์ปลายทางที่จัดประเภทเป็นคลาส A มีหน้าที่รับผิดชอบในการเริ่มต้นการสื่อสารในเครือข่าย LoRaWAN แต่เพียงผู้เดียว. เซิร์ฟเวอร์เครือข่ายไม่สามารถเริ่มต้นการสื่อสารในการสื่อสารระดับ A ได้. อุปกรณ์สิ้นสุด Class A เริ่มต้นการสื่อสารโดยส่งข้อมูลผ่านคลื่นความถี่วิทยุเฉพาะไปยังแอปพลิเคชัน LoRa. จากนั้นจะฟังและรอข้อมูลที่ได้รับผ่านความถี่นั้น ๆ. หากเกตเวย์ LoRa ไม่สามารถรับข้อมูลได้. จากนั้นอุปกรณ์ End node จะฟังความถี่อื่นที่เกตเวย์ LoRa และเซิร์ฟเวอร์เครือข่ายคุ้นเคยมากขึ้น. เพื่อตรวจสอบว่าข้อมูลที่รับผ่านความถี่นั้นแทนความถี่ที่ได้รับการสื่อสารหรือไม่.
- อุปกรณ์ปลายทาง LoRaWAN ทั้งหมดต้องสามารถรองรับคลาส A . ได้.
- Class A LoRa Devices เป็นแบบสองทิศทางพร้อมทุกการส่งอัปลิงค์ของข้อมูลจากอุปกรณ์ปลายทางไปยังแอปพลิเคชัน LoRa พร้อมกับการถ่ายโอนข้อมูลสั้นๆ สองครั้งจากแอปพลิเคชันไปยังโหนดปลาย.
- พบประเภทโปรโตคอล ALOHA ในอุปกรณ์ Class A LoRa
- อุปกรณ์คลาส A นั้นมีประสิทธิภาพมากเพราะอัตราการใช้พลังงานสามารถปรับให้เหมาะสมได้ดังนั้น, สามารถทำงานได้ที่ระดับพลังงานต่ำสุดของทุกคลาส.
อุปกรณ์ LoRa คลาส B
อุปกรณ์ Class B LoRa ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่และแม้ว่า, คล้ายกับคลาส A, มันใช้พลังงานมากกว่าเมื่อเทียบกับคลาส A. เพราะ, อุปกรณ์ปลายทางไม่ไฮเบอร์เนตโดยอัตโนมัติเมื่อไม่ได้ค้นหาสัญญาณที่เชื่อมต่อ. มีหน้าต่างการเชื่อมต่อเปิดเป็นระยะ ๆ สำหรับการสื่อสารข้อมูลระหว่างเกตเวย์ LoRa และอุปกรณ์ปลายทางในการซิงโครไนซ์กันเป็นระยะ.
อุปกรณ์ LoRa คลาส C
อุปกรณ์ Class C LoRa มีการใช้พลังงานมากที่สุดในบรรดาอุปกรณ์ LoRa End ทั้งหมด. อุปกรณ์ปลายทางมักจะส่งสัญญาณผ่านความถี่วิทยุไปยังเกตเวย์ LoRa และรับฟังความถี่พร้อมกันเสมอ. อุปกรณ์ Class C LoRa คือ End nodes ที่ให้ความยืดหยุ่นและความสะดวกแก่คุณในการส่งข้อมูลได้ตลอดเวลา. อุปกรณ์คลาส C ยังใช้พลังงานจากแบตเตอรี่.
เซิร์ฟเวอร์ข้อมูลประจำตัว
เซิร์ฟเวอร์ระบุตัวตนยืนยันตัวตนของผู้ใช้ที่เข้าร่วมเครือข่าย LoRa. ในเครือข่าย LoRaWAN, เซิร์ฟเวอร์ข้อมูลประจำตัวลงทะเบียนอุปกรณ์, เกตเวย์, ผู้ใช้และแอปพลิเคชัน. ในทาง, ข้อมูลประจำตัวเป็นกระดูกสันหลังของเครือข่าย LoRaWAN เนื่องจากช่วยให้สามารถทำงานได้บนอุปกรณ์หลายเครื่องและในสถานที่ต่างๆ ในโลก.
การมอดูเลต
LoRa เป็นโครงการมอดูเลตสิทธิบัตรของสเปรดสเปกตรัมที่ได้มาจาก Chirp Spread Spectrum. The Chirp spread spectrum modulates the frequency of the LoRaWAN communication network by exchanging the transmission’s data rate within a specific bandwidth for sensitivity. This optimizes the network’s efficiency and also simultaneously expands the LoRa network’s communication range while still maintaining a specific bandwidth.
NSความต้องการ
เครือข่าย LoRaWAN ส่งการสื่อสารผ่านคลื่นความถี่วิทยุแบบไร้สายซึ่งสามารถได้รับอนุญาตหรือไม่มีใบอนุญาต. ความถี่วิทยุที่ไม่มีใบอนุญาตนั้นฟรี แต่, มีความอ่อนไหวต่อการรบกวนมากกว่าเมื่อเทียบกับความถี่ที่ได้รับอนุญาต.
เคล็ดลับในประสิทธิภาพของการสื่อสาร LoRa และ LoRaWAN คือการออกแบบอัจฉริยะของเครือข่ายการสื่อสาร LoRaWAN ซึ่งใช้สเปกตรัม Chip Spread เพื่อปรับความถี่ในขณะที่ข้อมูลกำลังได้รับการสื่อสารผ่านความถี่เฉพาะ. ในลักษณะที่ว่า, แม้แต่การสื่อสาร LoRa ผ่านคลื่นความถี่วิทยุที่ไม่มีใบอนุญาตก็มีโอกาสเกิดการรบกวนเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย. พร้อมกันทำให้การเชื่อมต่อราคาถูกลงแต่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและทำให้ข้อมูลถูกส่งผ่านในระยะไกล.
ในเครือข่ายการสื่อสาร LoRa และ LoRaWAN, ความถี่เฉพาะสามารถกำหนดค่าได้ผ่านวิทยุ LoRa และนาฬิกา LoRa เฉพาะสำหรับแอปพลิเคชัน LoRa ที่แตกต่างกันมากมาย.
ตัวอย่างบางส่วนของความถี่วิทยุ MHz ฟรีลิขสิทธิ์.
เอเชีย: 169MHz, 433MHz
อเมริกาเหนือ: 915 MHz
ข้อควรพิจารณาด้านกฎระเบียบสำหรับ LoRa โดยใช้ความถี่ที่ไม่มีใบอนุญาต
เนื่องจาก LoRa และ LoRaWAN ส่งการสื่อสารข้อมูลผ่านคลื่นความถี่วิทยุ. LoRa Network ใช้ความถี่ที่ไม่มีใบอนุญาตเป็นหลัก, นั่นคือ, those frequencies you don’t have to obtain a government license to broadcast signals through. ความถี่ปลอดใบอนุญาตมีความเฉพาะเจาะจงสำหรับภูมิภาคและที่ตั้งทางภูมิศาสตร์แต่ละแห่ง. เพื่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพ. รัฐบาลของทุกภูมิภาคขมวดคิ้วอย่างหนักในการออกอากาศผ่านคลื่นความถี่ที่ไม่ได้ระบุตำแหน่งของคุณ. ดังนั้น, เมื่อใช้เครือข่าย LoRa, วิทยุและนาฬิกา LoRa ของคุณต้องได้รับการกำหนดค่าให้เป็นย่านความถี่เฉพาะสำหรับตำแหน่งของคุณ.
การพิจารณาแบนด์วิดท์ LoRaWAN
ไบต์ของข้อมูลในรูปแบบดิจิทัลจะถูกส่งผ่านเครือข่าย LoRaWAN.
เครือข่าย LoRaWAN อัตราการส่งข้อมูลมีขีดจำกัดประมาณ 100 ไบต์, เฉพาะโหลดข้อมูลจำนวนมากเท่านั้นที่สามารถสื่อสารได้อย่างมีประสิทธิภาพในแต่ละครั้งระหว่างอุปกรณ์ End nodes เดียวและเกตเวย์. แม้ว่าเครือข่าย LoRaWAN มักจะเกี่ยวข้องกับการสื่อสารพร้อมกันระหว่างอุปกรณ์ปลายโหนดหลายตัวและเกตเวย์เดียว.
อัตราข้อมูลที่ปรับเปลี่ยนได้
อัตราข้อมูลของเครือข่ายการสื่อสาร LoRaWAN นั้นปรับเปลี่ยนได้ในแง่ของไดนามิกในการแลกเปลี่ยนอัตราของข้อมูลเพื่อความไวที่มากขึ้นและการเลือกเครือข่ายเฉพาะข้อมูลเฉพาะ, ส่งผลให้อัตราข้อมูลลดลงภายในการสื่อสาร LoRaWAN. ความถี่ LoRaWAN ที่มอดูเลตสเปกตรัม Spread ช่วยป้องกันอัตราข้อมูลที่แตกต่างกันจากการรบกวนซึ่งกันและกัน. ด้วยเหตุนี้, เพิ่มประสิทธิภาพของเกตเวย์และเครือข่ายโดยรวม.
LoRa Range
เทคโนโลยี LoRa ขึ้นอยู่กับการลดความเข้มข้นของแบนด์วิดท์เพื่อเพิ่มช่วงและลดการใช้พลังงานสำหรับการส่งข้อมูลขนาดเล็กในระยะทางไกล.
LoRa-Range อาจได้รับผลกระทบจากตำแหน่งทางกายภาพด้วย. ช่วงของ LoRaWAN เวอร์ชันเฉพาะจะสั้นลงในชุมชนเมืองที่เต็มไปด้วยกลุ่มอาคาร, เมื่อเทียบกับชุมชนในชนบทที่มีพื้นที่นอกเรือนน้อยกว่าและด้วยเหตุนี้, มีโอกาสน้อยที่ความถี่ในการส่งสัญญาณอุดตัน.
LoRaWAN ดีกว่าคู่แข่งหรือไม่?
เครือข่ายการสื่อสาร LoRa และ LoRaWAN ดีกว่าเครือข่ายอื่นๆ.
LoRaWAN, นอกจากจะเป็นเครือข่ายบริเวณกว้างไร้สายพลังงานต่ำที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด, ตัวเลือกการเชื่อมต่อ LPWAN อื่นๆ เช่น NB-IoT นั้นไม่คุ้มทุนเท่ากับ LoRaWAN. แบนด์วิดท์ของเครือข่ายการสื่อสาร LoRaWAN ค่อนข้างต่ำกว่า LPWAN อื่นๆ และให้ความคุ้มครองที่มากขึ้นและช่วงที่ยาวกว่าเมื่อเทียบกับคู่แข่ง. อีกด้วย, LoRaWAN สามารถใช้ได้ในขอบเขตที่กว้างขึ้นเมื่อเทียบกับคู่แข่งจาก Farming, ในการประยุกต์ใช้ LoRaWAN ในมาตรวัดน้ำอัจฉริยะเพื่อการชลประทานแก่อุตสาหกรรมและสาธารณูปโภคในครัวเรือนทั่วไป. นอกจากนี้ เซ็นเซอร์และเทคโนโลยี LoRaWAN ยังขยายไปสู่แอปพลิเคชันอาคารอัจฉริยะ ซึ่งเทคโนโลยี LoRa สามารถใช้ตรวจสอบสภาพบรรยากาศบางอย่างได้ เช่น; อุณหภูมิ, ความชื้น. LoRa technology’s application in the security and general maintenance of buildings is also rapidly garnering adoption. ในทางตรงกันข้าม, การประยุกต์ใช้ LPWAN อื่นมีข้อ จำกัด มากในการเปรียบเทียบ.
คุณสมบัติของ LoRa และ LoRaWAN
- เครือข่าย LoRaWAN มีแบนด์วิดท์ของ 125 kHz
- อายุการใช้งานแบตเตอรี่ของอุปกรณ์ปลายทางที่ใช้ LoRa โดยเฉลี่ยขั้นต่ำคือ 7 ปี.
- เกตเวย์มีกระแสไฟสูงสุดและสลีปประมาณ 32 มิลิแอมแปร์และ 1ไมโครแอมแปร์ตามลำดับ.
- ข้อมูลทั้งหมดที่ส่งในเครือข่าย LoRaWAN จะถูกเข้ารหัสสองครั้ง
- อุปกรณ์สามารถสื่อสารและส่งข้อมูลในเครือข่าย LoRaWAN ด้วยการใช้พลังงานต่ำในระยะไกลมากประมาณ 10Km.
- ในเครือข่าย LoRaWAN, ข้อมูลถูกถ่ายโอนผ่านคลื่นความถี่วิทยุ (แถบความถี่ที่ไม่มีใบอนุญาตมักใช้มากกว่า)
- เครือข่าย LoRa ประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ เช่น End nodes, เกตเวย์, เซิร์ฟเวอร์เครือข่าย, เซิร์ฟเวอร์ข้อมูลประจำตัว, แอปพลิเคชันและซอฟต์แวร์ LoRa.
- เครือข่ายการสื่อสาร LoRaWAN นั้นคุ้มค่ามาก.
ข้อดีของ LoRaWAN
- เกตเวย์ LoRa สามารถสื่อสารและแลกเปลี่ยนข้อมูลกับอุปกรณ์ปลายโหนดหลายเครื่องได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- การรบกวนจะลดลงเหลือเพียงการรบกวนเล็กน้อยโดยการปรับสเปกตรัมการแพร่กระจายของ Chirp.
- เทคโนโลยี LoRaWAN มีความปลอดภัยสูงด้วยเลเยอร์การเข้ารหัสขั้นสูง.
- อุปกรณ์ End ที่ใช้ LoRa มีอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานมาก.
- เครือข่าย LoRaWAN มีโทโพโลยีที่เข้าใจง่ายและเข้าใจง่าย.
- ความถี่ในการถ่ายโอนข้อมูลนั้นได้รับอนุญาตฟรี ซึ่งช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานได้อย่างมาก.
- เทคโนโลยี LoRa มีการส่งข้อมูลระยะไกลมาก, มักจะหลายกิโลเมตร.
- การใช้พลังงานในการสื่อสารข้อมูลต่ำมากและอนุรักษ์นิยม.
ข้อเสีย
- อัตราข้อมูลของเครือข่ายการสื่อสาร LoRaWAN ต่ำ.
- ช่องคลื่นความถี่ที่ไม่มีใบอนุญาตของการส่งข้อมูลอาจไวต่อสัญญาณรบกวน.
- การออกแบบเครือข่าย LoRaWAN ไม่รองรับการรับส่งข้อมูลขนาดใหญ่.
LoRaWAN Hเรื่องราว
LoRa มีมาเป็นเวลาสิบปีแล้วและได้รับการยอมรับจากอุปกรณ์กว่าร้อยล้านเครื่องทั่วโลก, นำมาซึ่งการเพิ่มขึ้นของการใช้ IoT.
ใน 2009, เพื่อนสองคนที่มีจุดมุ่งหมายเดียวกัน (การสร้างเทคโนโลยีระยะยาว, การมอดูเลตพลังงานต่ำ) พบกันที่ฝรั่งเศส. Nicholas Sornin และ Olivier Seller ให้เวลาและความทุ่มเทในการพัฒนานี้ แม้จะมีความพ่ายแพ้. This duo came in contact with François Sforza, ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นหุ้นส่วนของพวกเขา.
ในเดือนพฤษภาคม 2012, Semtech ซื้อ Cycleo ด้วยความเชื่อมั่นในความสามารถของ LoRa และในเดือนกุมภาพันธ์ 2015, LoRa Alliance ก่อตั้งขึ้นและโปรโตคอลได้รับการตั้งชื่อว่า LoRaWAN. เป้าหมายหนึ่งของ Semtech คือการลดความซับซ้อนและเร่งกระบวนการที่ใช้ในการพัฒนา IoT โดยการให้บริการและผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ. สิ่งนี้ทำให้ LoRa และ LoRaWAN เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในการสร้างและจัดการ IoT.
LoRa และ LoRaWAN ใน NS NSสรุป
LoRa เป็นเทคโนโลยีการมอดูเลตความถี่ที่พัฒนาขึ้นสำหรับการเชื่อมต่อภายในพื้นที่แบบไร้สายที่เป็นของคลาสของเทคโนโลยีการเดินสาย LPWAN.
LoRa, ระบบความถี่วิทยุไร้สายเป็นของ Semtech. นี่คือเสาหลักของ LoRa Alliance. นับตั้งแต่ LoRa Alliance ก่อตั้งขึ้นใน 2015, จำนวนคนเข้าร่วมทีมเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ.
LoRa และ LoRaWAN ใน คontext
ฟังก์ชัน LoRa และ LoRaWAN บนความถี่ต่ำเมื่อเทียบกับเครือข่ายเซลลูลาร์. สิ่งนี้เรียกว่าคลื่นความถี่ที่ไม่มีใบอนุญาต. ทั่วโลก, หลายคนใช้ LoRa และ LoRaWAN, ส่วนใหญ่เป็นบริษัทโทรคมนาคมและผู้ประกอบการในยุโรป
เพื่อให้แน่ใจว่าเครือข่าย LoRaWAN ครอบคลุมหลายประเทศ, ผู้ให้บริการมือถืออุทิศเวลาให้กับการพัฒนา. ทั้งที่สิ่งนี้, เครือข่าย LoRaWAN ไม่สามารถครอบคลุมบางประเทศได้. นี่เป็นเพราะสถานะของตลาดและประวัติของมัน.
ระบบนิเวศ LAPWAN ที่กำลังพัฒนาและ LoRa, LoRaWAN
ระบบ LPWAN เกิดขึ้นเมื่อหลายปีก่อน. อย่างไรก็ตาม, ได้รับความสนใจเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา. ทั้งนี้เนื่องมาจาก:
- ด้วยการเพิ่มเซลล์ LPWAN, อัตราที่ผู้คนรับเอา LPWAN นั้นสูง.
- LPWAN ในระดับเซลล์ทำให้เกิดปฏิกิริยามากมาย.
- ตลาด LPWAN กำลังประสบกับการเติบโตในระดับสูง. ในตลาดที่ไม่ใช่เซลลูล่าร์, โดยพฤตินัยกำลังพัฒนาและอยู่ระหว่างวิวัฒนาการและค่อนข้างยังเด็ก. ดังนั้น, แม้จะได้รับพื้นที่จำกัดในตลาด IoT, LPWAN เติบโตสูง.
อย่างไรก็ตาม ผู้ปฏิบัติงานบางคนชอบผสมระหว่างเซลล์และไม่ใช่เซลล์โดยที่พวกเขาสามารถ. Orange ชอบ LoRaWAN และ LTE-M มากกว่าคู่แข่ง.
ช่วงต่ำ, พลังและแบนด์วิดธ์เป็น LoRaWAN Sมาตรฐาน:
ที่บริษัทฝรั่งเศสชื่อ Cycleo, วิศวกรทำงานเกี่ยวกับเทคโนโลยีคลื่นความถี่ที่นำ LoRaWAN . ออกมา. หลังการเจรจาระยะหนึ่ง, โดย 2012, SEMTECH ได้ซื้อ Cycleo . แล้ว. LoRaWAN ได้รับการพัฒนาอย่างเป็นทางการโดย LoRa Alliance และหมายถึงโปรโตคอลเลเยอร์ MAC. โปรโตคอล LoRaWAN ถูกใช้โดยโอเปอเรเตอร์มากกว่าเจ็ดสิบราย และ LoRaWAN IoT ได้ถูกแจกจ่ายไปยังกว่าร้อยประเทศ. LoRaWAN ใช้ประโยชน์จากความถี่ปลอดใบอนุญาตเฉพาะภูมิภาค.
NSifference ระหว่าง LoRa และ LoRaWAN
LoRa vs LoRaWAN สามารถตรวจสอบได้ก่อนในแง่ของ OSI Layer, มีความแตกต่างระหว่าง LoRa และ LoRaWAN. อย่างไรก็ตามรุ่นนี้มีชั้นที่แตกต่างกัน. อย่างแรกคือชั้นกายภาพซึ่งเป็น LoRa ซึ่งช่วยให้สามารถเชื่อมโยงการสื่อสารทางไกลได้. LoRaWAN เกี่ยวข้องกับโปรโตคอลการสื่อสารและโครงสร้างของระบบ. อย่างง่าย, LoRaWAN คือเครือข่าย WAN.
LoRaWAN ในเครือข่ายสาธารณะและเครือข่ายส่วนตัว
LoRaWAN ก่อตั้งขึ้นสำหรับแอปพลิเคชันและเซ็นเซอร์ที่สามารถทำงานได้โดยการส่งและรับข้อมูลจำนวนเล็กน้อยเป็นครั้งคราวในระยะทางไกลภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมง. เครือข่ายถูกกำหนดโดยการเข้าถึงของผู้ใช้เป็นหลัก. เครือข่ายนี้สามารถเป็นส่วนตัวหรือสาธารณะได้.
มหาชน LoRaWAN:
ใช้และควบคุมโดยผู้ให้บริการโทรศัพท์. LoRaWAN สาธารณะรองรับแอพพลิเคชั่นมากมายจากหลายองค์กร. ด้านล่างนี้คือขั้นตอนในการบรรลุการเชื่อมต่อนี้:
- ซื้อการสมัครสมาชิก
- ติดตั้งเซ็นเซอร์ที่ไซต์ผู้ปฏิบัติงาน
- เริ่มต้นเซ็นเซอร์
- รับข้อมูลบนตัวดำเนินการแล้วส่งไปยังที่ที่สามารถประมวลผลได้.
เครือข่าย LoRaWAN ส่วนตัว:
เครือข่าย LoRaWAN ส่วนตัวมีประโยชน์สำหรับเอนทิตีเดียวหลังการติดตั้ง. ในเครือข่ายนี้, ผู้ใช้จัดการเซ็นเซอร์ IoT และโครงสร้างเครือข่าย.
คุณสามารถบรรลุการเชื่อมต่อนี้ด้วยขั้นตอนด้านล่างต่อไปนี้:
- ซื้อหมายเลขเกตเวย์เฉพาะที่เหมาะสมกับประเภทการเชื่อมต่อที่คุณเลือก.
- ตั้งค่าเซ็นเซอร์บนไซต์
- จัดระเบียบเซ็นเซอร์ในเกตเวย์.
- สร้างการเชื่อมต่อแพลตฟอร์มการประมวลผลข้อมูลเกตเวย์.
- เปิดใช้งานเซ็นเซอร์.
NSมาถึงการสร้างเครือข่ายด้วย LoRaWAN
LoRaWAN นั้นยอดเยี่ยมสำหรับแอปพลิเคชั่นจำนวนมาก แต่ไม่ใช่สำหรับเครือข่ายส่วนตัว. สาเหตุคือ:
ความสอดคล้องของเกตเวย์ที่แตกต่างกันทำให้เกิดการรบกวน; เมื่อ LoRaWAN ทำงาน, มันเปลี่ยนเป็นความถี่เดียวกันและสามารถเข้าถึงการจราจรได้.
ไม่รับประกันการรับข้อความ.
ต้องใช้ความพยายามอย่างมากในการพัฒนา; ปัจจุบัน, ไม่มีผู้จำหน่ายรายใดสามารถให้บริการโซลูชั่นแบบ end-to-end สำหรับ LoRaWAN. ปัญหาคือคุณต้องทำงานกับผู้ขายหลายรายเพื่อรับเกตเวย์, โหนดและสิ่งอื่น ๆ ที่ประกอบเป็นระบบ. สิ่งนี้สร้างงานมากมายให้กับผู้ใช้.
วงกลมหน้าที่สร้างข้อ จำกัด อย่างมาก. ในเครือข่ายสาธารณะ, การใช้ย่านความถี่ 868MHz มาพร้อมกับความพ่ายแพ้มากมาย. ระยะเวลาเฉลี่ยที่เกตเวย์สามารถส่งได้ในช่วงเวลาหนึ่งไม่เกินหนึ่งเปอร์เซ็นต์. ด้วยเหตุนี้, โหลดข้อมูล LoRaWAN, นั่นคือ, ปริมาณข้อมูลที่ส่งได้ในช่วงเวลาหนึ่งมีจำกัด.
NSเขา LoRa Alliance
LoRa Alliance ซึ่งก่อตั้งขึ้นใน 2015 เป็นองค์กรไม่แสวงหาผลกำไรที่อุทิศเวลาและทำงานเพื่อดูความสม่ำเสมอของ LPWAN ตลอดจนการรับรู้และการส่งเสริมทั่วโลก. ภารกิจของ LoRa Alliance คือการสนับสนุนและเร่งอัตราที่ผู้คนใช้เครือข่าย LoRaWAN. สิ่งนี้ทำได้โดยทำให้มั่นใจว่าเทคโนโลยีและผลิตภัณฑ์ LoRaWAN ทั้งหมดทำงานร่วมกันได้, ช่วยให้ IoT ถ่ายทอดอนาคตที่ดีกว่า. LoRa Alliance มีสมาชิกมากกว่าห้าร้อยรายจากบริษัทต่างๆ. สมาชิกของ LoRa Alliance ได้เป็นส่วนหนึ่งของงานแสดงสินค้าที่เกิดขึ้นทั่วโลก. สมาชิกยังได้รับจากระบบนิเวศที่กระตือรือร้นและผู้ร่วมให้ข้อมูลในการแก้ปัญหา, สินค้าและบริการเพื่อสร้างโอกาสทางธุรกิจ.
ชมฉันสามารถสร้างการสื่อสาร LoRa แบบฟูลดูเพล็กซ์ระหว่างสองโหนดได้หรือไม่?
วัตถุประสงค์ของ IoT คือการช่วยให้อุปกรณ์ตรวจจับทั่วไปแบ่งปันข้อมูลกับอุปกรณ์ต่างๆ และให้บริการที่ดีร่วมกัน. ตัวอย่างเช่น, IoT สามารถนำมาใช้ในสภาพแวดล้อมเพื่อตรวจสอบบรรยากาศและให้ข้อมูลหรือคำเตือน. เช่นเดียวกับการนำเทคโนโลยีไร้สายระยะสั้นมาใช้ในอาคาร, เทคโนโลยีต่างๆ ได้ถูกนำมาใช้เพื่อให้บริการเครือข่ายไร้สายกลางแจ้งระยะไกล เช่น LoRa. มีการใช้เทคโนโลยีหลายอย่างเพื่อให้สามารถถ่ายโอนข้อมูลจากเซ็นเซอร์ที่สร้าง IoT. การถ่ายโอนข้อมูลแบบฟูลดูเพล็กซ์เพียงแค่บอกเป็นนัยถึงตัวพาสัญญาณที่เหนี่ยวนำ, พร้อมกัน, การถ่ายโอนข้อมูลแบบสองทิศทางในเครือข่ายการสื่อสารโดยเฉพาะ. ในเครือข่ายนี้, สองโหนดทำหน้าที่เป็นตัวรับส่งสัญญาณและมีโปรโตคอล LoRa.
ระหว่างการส่ง, ตัวส่งที่อยู่ใกล้เครื่องรับของคุณจะสูญเสียความสามารถในการรับโดยสิ้นเชิงและในช่วงเวลาสั้น ๆ หลังจากการส่งสัญญาณเสร็จสิ้น. ฟูลดูเพล็กซ์ต้องการความถี่สองความถี่ที่เกี่ยวข้องกันและต้องการตัวกรองบนตัวรับเพื่อป้องกันสัญญาณจากตัวส่งที่อยู่ตรงข้าม. อีกด้วย, คุณไม่สามารถส่งและรับข้อมูลพร้อมกันระหว่างสองโหนดโดยไม่มีอุปกรณ์ LoRa ปกติที่ใช้ในโหนด. สามารถรับหรือส่งสัญญาณได้. เกตเวย์ใช้อุปกรณ์ LoRa ช่องสัญญาณต่างๆ ดังนั้นให้ระบุอุปกรณ์ที่ใช้อุปกรณ์ LoRa ที่มีโหนดเดียวเทียบเท่าประมาณแปดเครื่อง.
เครือข่ายการสื่อสาร LoRaWAN คือคำตอบสำหรับอาคารอัจฉริยะและเมืองอัจฉริยะหรือไม่?
LoRaWAN มอบโซลูชันที่ใช้พลังงานต่ำสำหรับการส่งข้อมูลไปยังระยะทางไกลได้สำเร็จ. เพื่อลดปัญหานี้และครอบคลุมพื้นที่ที่ใหญ่ขึ้น, คุณสามารถสร้างเครือข่ายตาข่าย LoRaWAN. เครือข่ายนี้อนุญาตให้คุณส่งข้อมูลในระยะทางไกลเนื่องจากโหนดทำหน้าที่เป็นตัวทำซ้ำ. เครือข่ายตาข่าย LoRaWAN รับประกันการรับส่งข้อมูลและช่วยให้สร้างเครือข่ายที่ยืดหยุ่นและใหญ่ขึ้นซึ่งใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย. เทคโนโลยี LoRa เป็นตัวเลือกในอุดมคติสำหรับเมืองที่เชื่อมต่อกัน เนื่องจากมีช่วงสัญญาณที่ยาวกว่า โฆษณาใช้พลังงานน้อยที่สุด. โครงสร้างของเมืองอัจฉริยะ LoRaWAN นั้นแก้ไขได้ง่ายและราคาไม่แพง และไม่จำเป็นต้องมีใบอนุญาต. เทคโนโลยีนี้สามารถส่งและรับข้อมูลและส่งข้อความไปยังพื้นที่ห่างไกลได้.
LoRa และ Raspberry Pi- เพียร์เพื่อเสนอการสื่อสารกับ Arduino
รหัสราสเบอร์รี่สามารถรองรับทั้ง Pi และ Arduino ทำให้การสื่อสารระหว่างสองความเป็นไปได้นี้. Radio head library เป็นรากฐานและพื้นฐานของการเชื่อมต่อ Raspberry และ Pi. คุณต้องติดตั้งสิ่งนี้ใน Arduino IDE . ของคุณ.
เพื่อเริ่มต้นโปรแกรมนี้, นำเข้าไลบรารี Serial Peripheral Code เพื่อใช้ BPI และไลบรารี RH_RF95 จากวิทยุ head. นี่คือการดำเนินการสื่อสาร LoRa.
ระบุพินของ Arduino ที่คุณเชื่อมต่อ CS, RST, และขา INT ของ Arduino และ LoRa.
แสดงว่าจะใช้ความถี่ 434MHz บนโมดูลแล้วเปิดใช้งานโมดูล.
รีเซ็ตโมดูล LoRa ในการตั้งค่าเป็นสิบมิลลิวินาที.
เปิดใช้งานด้วยโมดูลที่คุณสร้างด้วยหัววิทยุ.
ตั้งค่ากำลังส่งและความถี่สำหรับเซิร์ฟเวอร์ LoRa.
ส่งแพ็กเก็ตข้อมูลผ่านโมดูล LoRa ภายในลูปอนันต์.
LoRa และ MQTT
MQTT ใช้เพื่อบรรลุการสื่อสารระหว่างเซิร์ฟเวอร์เครือข่ายและเกตเวย์. ข้อมูลได้รับการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์หลายเครื่องโดยโปรโตคอล MQTT. โปรโตคอล MQTT มักใช้เพื่อลดการรบกวนในเครือข่ายที่ไม่น่าเชื่อถือ, อ่อนไหวต่อการหยุดชะงัก. เซิร์ฟเวอร์รวบรวมข้อความและไคลเอนต์เหล่านี้ที่สามารถอ่านและเขียนถึงโบรกเกอร์ MQTT. ลูกค้าต้องระบุหัวข้อที่ต้องการเขียนหรือสมัครรับข้อมูล. เลือกได้ทุกหัวข้อ. บ่อยที่สุด, the MQTT broker works on the server’s machine. เกตเวย์จะเขียนเพย์โหลดที่มองเห็นได้ซึ่งได้รับจากอุปกรณ์พร้อมข้อมูลเพิ่มเติม เช่น ความถี่และเวลาที่ส่งอัปลิงค์. MQTT ช่วยอุปกรณ์ในการผสานรวมข้อมูลที่กล้าได้กล้าเสียสำหรับการดำเนินงาน LoRaWAN ส่วนตัวของข้อมูล ในรูปแบบง่ายๆ ที่ลูกค้าสามารถเข้าใจได้. โบรกเกอร์ MQTT ยังบล็อกเกตเวย์ที่เป็นอันตรายไม่ให้เข้าถึงอัปลิงค์จากเกตเวย์อื่นเมื่อกำหนดค่าได้ดี.
ชมสถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์
อินพุตไมโครสหรัฐอเมริกา: คุณลักษณะนี้ใช้เพื่อจ่ายไฟ
ขั้วต่อ USB (เจ้าภาพ): นี่คือพอร์ตเอาต์พุตสำหรับ Raspberry Pi
อินพุตไฟราสเบอร์รี่
HDMI: อินเทอร์เฟซเอาต์พุตวิดีโอดิจิตอล (HD)
ช่องเสียบหูฟัง
อินเทอร์เฟซอีเทอร์เน็ต
ชมow เพื่อเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์
เชื่อมต่อโมดูลเกตเวย์ของคุณ RHF0M01-868 กับ PR12 Bridge RHF4T002 กับ Raspberry Pi3
เชื่อมต่อขั้วต่อ USB ของคุณเข้ากับอินพุตพลังงาน Raspberry ของคุณโดยใช้สาย USB
เชื่อมต่ออะแดปเตอร์ USB เข้ากับ UART จากนั้นไปที่ GP10 ใน Raspberry Pi
เชื่อมต่อ USB ของคุณกับอะแดปเตอร์ UART จากนั้นกับคอมพิวเตอร์ของคุณ
เชื่อมต่ออินพุต USB เข้ากับ a 5 โวลต์ต่อ 2.1 อะแดปเตอร์แอมมิเตอร์โดยใช้สายไมโคร USB ขนาด 100 ซม..
NSoftware สถาปัตยกรรม
Arduino: ใช้สำหรับเปิดพอร์ต LoRaWAN ด้วย GPS และยังส่งสัญญาณไปยังมัน
PuTTY: เครื่องมือนี้มีซีเรียลและเทอร์มินัล SSH ที่ใช้ในการควบคุม Raspberry Pi. นอกจากนี้ยังเป็นอินเทอร์เน็ตเบราว์เซอร์ที่ใช้ในการเข้าถึงอินเทอร์เฟซ RHF2001 เซิร์ฟเวอร์ LoRaWAN. Chrome จะดีที่สุดสำหรับสิ่งนี้).
ชมow เพื่อเชื่อมต่อ
1) เพิ่มพลังให้พีซีของคุณและเชื่อมต่อกับผงสำหรับอุดรู
- NS) ตรวจสอบการเชื่อมต่อของคุณ
- NS) เข้าถึงตัวจัดการไฟล์ของคุณเพื่อตั้งค่าสีโป๊วของคุณ
- ค) เพิ่มพลังให้เกตเวย์ของคุณ
- NS) ใช้ RHF2S001 กับเราเตอร์โดยใช้สายอีเทอร์เน็ต
- อี) ตรวจสอบที่อยู่ IP และที่อยู่ MAC
2) ขยายระบบไฟล์ของการ์ด SD ของคุณ
3) ใช้เซิร์ฟเวอร์ RHF2001
4) ใช้ RHF76-052AM เพื่อตั้งค่าเซิร์ฟเวอร์ LoRaWAN ของคุณ
LoRa Iอู๋ทีเคมัน คontent
LoRa เกตเวย์: อุปกรณ์นี้เชื่อมต่อเครือข่ายประเภทต่างๆ. The LG01 bridges the normal internet’s IP network into a single, เชื่อมต่อกับเครือข่าย LoRa แบบไร้สายได้อย่างไร้รอยต่อ.
Arduino: this is an electronic platform that uses ‘easy to use software and hardware. เหมาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่กำลังตั้งค่าโครงการแบบโต้ตอบ.
โล่โลร่า: ใช้ในการสร้างโหนดเซ็นเซอร์. สิ่งนี้จะเพิ่ม LoRa wireless . ให้กับบอร์ด Arduino.
โล่ GPS LoRa: สิ่งนี้สร้างเซ็นเซอร์โดยการเพิ่มบอร์ด Arduino LoRa แบบไร้สายและเซ็นเซอร์.
เซนเซอร์: มีเซนเซอร์ประเภทต่างๆ; รีเลย์, IED, อัลตราโซนิก, DHT11, ไวแสง, เซ็นเซอร์เปลวไฟและออด.
LoRa คำแนะนำชุดเครื่องมือ
- ติดตั้ง Arduino IDE และ 340 ขับ
- อัปโหลดไลบรารี LoRa สำหรับ Arduino . ที่ติดตั้ง.
- ปรับสภาพแวดล้อมเครือข่ายให้เหมาะสมเพื่อตั้งค่าเกตเวย์ LG01-N.
- จัดเรียงส่วนประกอบและเชื่อมต่อเกตเวย์ LG01-N กับอินเทอร์เน็ตอย่างเหมาะสมที่สุด.
- ดาวน์โหลดเครื่องมือสำหรับอุดรูเพื่อให้คุณสามารถเข้าถึง LG01-N โดยใช้ SSH
- ทดสอบเครือข่าย LoRaWAN
- ตั้งค่าเกตเวย์ในเซิร์ฟเวอร์ TTN
- ตั้งค่าเกตเวย์ LG01-N
- ตั้งค่าการเชื่อมต่อของเกตเวย์ไปยังเซิร์ฟเวอร์เครือข่าย LoRaWAN.
- Configure the LoRa communication frequency of the gateway to your specific location’s.
- สร้างลิงก์กับเซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชัน Cayenne
- ควบคุมการเล่นซ้ำด้วยการสื่อสารข้อมูลจากแอปพลิเคชัน LoRa ไปยังอุปกรณ์ปลายทาง
- แก้ไขปัญหาระบบเครือข่าย.
- ตั้งค่าการเข้ารหัสอุปกรณ์ปลายทางที่ใช้ LoRa และตัวป้องกัน GPS.
- ตั้งค่าอุปกรณ์ ABP ใน TTN และอัปโหลดไปยัง UNO
NSome เกณฑ์ที่คุณต้องพิจารณาก่อนเลือกผู้ให้บริการ IoT ของคุณ
บริการเชื่อมต่อที่พวกเขานำเสนอ:
ตรวจสอบบริการเชื่อมต่อที่ผู้ให้บริการของคุณเสนอให้. ต้องให้บริการเช่นการเชื่อมต่อ IoT แบบครบวงจรแบบ end-to-end. ประเมินความสามารถของผู้ให้บริการ. สิ่งที่ผู้คนต้องการคือจุดที่สามารถให้คำแนะนำที่ต้องการและควรจะสามารถจัดหาโซลูชัน IoT ที่แม่นยำและเชื่อถือได้แก่พวกเขา
ใช่แล้ว: e-sim ทำให้บุคคลสามารถจัดเก็บโปรไฟล์ผู้ให้บริการต่างๆ ที่ด้านข้างอุปกรณ์ของตนได้. e-sim ควบคุม IoT
ข้อกำหนดการเชื่อมต่อ: ผู้ใช้ทุกคนมีความต้องการการเชื่อมต่อเฉพาะที่ต้องการให้ผู้ให้บริการตอบสนอง. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าผู้ให้บริการของคุณตอบสนองความต้องการและไม่เพิ่มปัญหาของคุณ.
