ด้วยความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของ IoT เทคโนโลยี, สถานการณ์ IoT จำนวนมากได้ปรากฏขึ้น, ควบคู่ไปกับการเปิดตัวระบบสื่อสาร IoT ต่างๆ. ระบบ IoT เหล่านี้มีตั้งแต่ Narrowband Internet of Things (NB-IoT), วิวัฒนาการระยะยาว-หมวด M1 (LTE-M), Wi-SUN, และซิกฟ็อกซ์. ขณะนี้ตลาดกำลังคึกคักด้วยเทคโนโลยีและพันธมิตรด้านการส่งเสริมการตลาดที่แข่งขันกันเองเพื่อเป็นแถวหน้า. ในบรรดาคู่แข่ง, เทคโนโลยี LoRa กลายเป็นระบบการสื่อสารที่มีโครงสร้างพื้นฐาน IoT ทั่วโลก. ผ่านการนำไปใช้งาน, LoRa วางตำแหน่งตัวเองอย่างสร้างสรรค์ในภูมิทัศน์ IoT. โพสต์นี้จะเจาะลึกถึงพื้นฐานของเทคโนโลยี LoRa, ข้อดีของมัน, และสถาปัตยกรรมเครือข่าย.
คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับ LPWAN?
ลพวรรณ (เครือข่ายบริเวณกว้างพลังงานต่ำ) คือ Internet of Things (IoT) เทคโนโลยีเลเยอร์เครือข่ายที่ตอบสนองความต้องการระยะไกลและการใช้พลังงานต่ำของ IoT. มีการใช้พลังงานต่ำ, การส่งสัญญาณระยะไกล, แบนด์วิธต่ำ, โครงสร้างเครือข่ายอย่างง่าย, และต้นทุนการดำเนินงานต่ำ. LoRa เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่พัฒนาเต็มที่และใช้กันอย่างแพร่หลายใน LPWAN, มีระบบนิเวศที่พัฒนาแล้วและตลาดที่เติบโตอย่างรวดเร็ว. คาดว่าอัตราการเติบโตจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า.
เมื่อพูดถึงเทคโนโลยีไร้สายในแอปพลิเคชัน IoT, มีสองประเภทหลัก: เทคโนโลยีไร้สายระยะสั้น เช่น บลูทูธ, WiFi, และ ZigBee และเทคโนโลยีเครือข่ายบริเวณกว้าง เช่น 2G, 3NS, และ 4G. แต่ละเทคโนโลยีมีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง. ก่อนถึง LPWAN, การเลือกระหว่างระยะไกลและการใช้พลังงานต่ำเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้. ด้วย LPWAN, อย่างไรก็ตาม, การแลกเปลี่ยนนี้มีความสมดุล, ช่วยให้สามารถสื่อสารได้ระยะไกลขึ้นและใช้พลังงานต่ำเป็นพิเศษโดยไม่จำเป็นต้องใช้ตัวทำซ้ำเพิ่มเติม.
ดังนั้น, เทคโนโลยี LoRa คืออะไรกันแน่?
LoRa เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีหลักในเทคโนโลยีการสื่อสาร LPWAN. เป็นรูปแบบการส่งสัญญาณไร้สายระยะไกลพิเศษที่ใช้เทคโนโลยีสเปกตรัมการแพร่กระจายคลื่นความถี่. เปิดตัวครั้งแรกโดย Cycleo ในฝรั่งเศส, ต่อมา Semtech เข้าซื้อกิจการ 2012. LoRa ระบุทั้งระยะทางและการใช้พลังงาน, ให้เครือข่ายเซ็นเซอร์ที่มีอายุการใช้งานแบตเตอรี่ยาวนานแก่ผู้ใช้, ความสามารถในการส่งทางไกล, และเครือข่ายที่เรียบง่าย. คลื่นความถี่เครือข่ายที่ส่งโดย LoRa นั้นเป็นแถบความถี่อิสระในโลก. คลื่นความถี่เหล่านี้คือ 433HZ, 868HZ, 915HZ, ฯลฯ.
แบนด์วิดธ์ของช่องสัญญาณ Lora คือ 157db, และระยะการส่งข้อมูลตามทฤษฎีสูงถึง 15km. กระแสไฟในการทำงานของ Lora เพียง 10mA และกระแสไฟสแตนด์บายคือ 200na. การใช้พลังงานในการทำงานต่ำมาก, ซึ่งเพิ่มอายุการใช้งานของแบตเตอรี่อย่างมาก.
เกตเวย์ทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมระหว่างโหนดเครือข่าย, การเชื่อมต่อแต่ละโหนดกับ IP อิสระผ่านเครือข่ายการสื่อสาร. ความสามารถในการประมวลผลแบบขนานของเกตเวย์ช่วยให้สามารถจัดการได้สูงสุด 5 ล้านเครือข่ายการสื่อสารระหว่างโหนดทุกวัน. ด้วยประสิทธิภาพการส่งผ่านสูง, อัตราการเข้าใช้เครือข่ายเกตเวย์ของ LoRa เป็นเพียงเท่านั้น 10% สมมติ 5 ล้านการส่งต่อวัน, โดยแต่ละขนาดการส่งเป็น 10 ไบต์. ติดตั้งเป็นอุปกรณ์เสริมบนสถานีฐานสื่อสารเคลื่อนที่, เกตเวย์ LoRa มีกำลังส่งประมาณ 20dbm และสามารถครอบคลุมได้ประมาณ 2 กม. ในเขตเมืองที่มีความหนาแน่นสูง และสูงถึง 10 กม. ในพื้นที่ที่มีความหนาแน่นต่ำ.
LoRa รองรับความสามารถที่หลากหลายและกำหนดตำแหน่งระหว่างเทอร์มินัลและเกตเวย์. LoRa ใช้วิธีการที่แตกต่างกันในการวัดระยะทางและตำแหน่ง, โดยการวัดระยะทางจะขึ้นอยู่กับเวลาของการส่งสัญญาณในอากาศ, และการวางตำแหน่งขึ้นอยู่กับความแตกต่างของเวลาการส่งสัญญาณระหว่างเกตเวย์หลายรายการไปยังโหนดหนึ่ง. ความแม่นยำของตำแหน่งสูงถึง 3 ม. สำหรับระยะทางสูงสุด 10 กม.
สถาปัตยกรรมของเครือข่าย LoRa โดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับเซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชัน, เซิร์ฟเวอร์เครือข่าย, เกตเวย์, และเทอร์มินัล (รวมถึงโมดูล LoRa). โทโพโลยีเครือข่ายนี้เป็นไปตามรูปดาว, โดยที่เกตเวย์ทำหน้าที่เป็นรีเลย์ส่งสัญญาณที่เชื่อมต่ออุปกรณ์ปลายทางและเซิร์ฟเวอร์เครือข่าย. ในแง่ที่ง่ายกว่า, อุปกรณ์เทอร์มินัลสามารถส่งสัญญาณไปยังเทอร์มินัลหรือเซิร์ฟเวอร์อื่นๆ ผ่านเกตเวย์ตั้งแต่หนึ่งเกตเวย์ขึ้นไป. นอกจากนี้, เครือข่ายนี้รองรับการรับส่งข้อมูลแบบสองทาง, ช่วยให้การสื่อสารมีประสิทธิภาพระหว่างปลายทั้งสอง.
เทคโนโลยี LoRa เป็นตัวเลือกที่โดดเด่นสำหรับอุปกรณ์ IoT ต่างๆ, เช่น การอ่านมาตรวัดอัจฉริยะ, ติดตามการจัดส่งสินค้า, ผู้จัดการฟาร์ม, และอื่น ๆ. อุปกรณ์เหล่านี้ผสานรวมโมดูล LoRa, ซึ่งเชื่อมต่อกับเกตเวย์ LoRa ผ่านการสื่อสารไร้สาย, เปิดใช้งานการเชื่อมต่อระหว่างเซิร์ฟเวอร์และเทอร์มินัล. การเชื่อมต่อระหว่างเกตเวย์และเซิร์ฟเวอร์เกิดขึ้นผ่านอีเทอร์เน็ตหรือเครือข่ายการสื่อสารอื่นๆ และทำงานบนโปรโตคอล TCP/IP.
ขึ้นอยู่กับการส่งข้อมูลใน LoRa, อุปกรณ์ปลายทางสามารถจัดประเภทเป็นประเภท A, คลาส B, หรือคลาสซี.
หลังจากส่งข้อความ, โหนดจะเปิดหน้าต่าง rx1 1 s หลังจากค่าเริ่มต้น. อัตราข้อมูลและความถี่ของหน้าต่างรับจะเหมือนกับข้อมูลอัปลิงค์. หากข้อความเป็นข้อความยืนยันและ rx1 ไม่ได้รับ downlink ที่เกี่ยวข้อง, โหนดจะเปิดหน้าต่างรับอื่น rx2 1 NS + 1 หลังจากส่งข้อความ, อัตราข้อมูลและจุดความถี่ของหน้าต่างรับมีข้อมูลเริ่มต้นที่แตกต่างกันสำหรับย่านความถี่ต่างๆ ในโปรโตคอล LoRaWAN. ต่อไปนี้เป็นลักษณะของอุปกรณ์เทอร์มินัลคลาส LoRa:
คลาส B จะเปิดหน้าต่างรับเป็นระยะตามหน้าต่างรับของคลาส A. ต่อไปนี้เป็นหน้าที่ของอุปกรณ์ปลายทาง Lora class B:
ขึ้นอยู่กับหน้าต่างการรับคลาส a, หน้าต่างรับของคลาส C เปิดตลอดเวลา ยกเว้นเวลาส่งโหนด.
ต้องใช้งานคลาส A โดยโหนดที่เข้าถึงเครือข่าย LoRa. ทั้งคลาส B และคลาส C ถูกใช้งานโดยการเพิ่มฟังก์ชันตามคลาส A. คลาส B ใช้ได้กับการวางตำแหน่งของโหนดเคลื่อนที่. โหนดคลาส C ใช้ได้กับกรณีที่ออกคำสั่งควบคุมและแหล่งจ่ายไฟเพียงพอ. โปรโตคอล Lorawan1.1 เพิ่มประสิทธิภาพคลาส B และการเข้าถึงเครือข่าย. ต่อไปนี้เป็นฟังก์ชันของอุปกรณ์ปลายทาง LoRa คลาส C:
เครือข่ายที่ใช้ LoRaWAN สามารถให้ระยะการส่งข้อมูลที่ปลอดภัยและการสื่อสารแบบสองทาง, และครอบคลุมพื้นที่เขตเมืองที่มีโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายน้อยที่สุด. LoRa จะถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในสถานการณ์การใช้งานที่หลากหลาย เช่น การเกษตรอัจฉริยะ, อาคารอัจฉริยะ, และโลจิสติกส์อัจฉริยะ.
สำหรับฟาร์ม, มีตลาดขนาดใหญ่สำหรับพลังงานต่ำ, เซ็นเซอร์ทางไกลและอายุการใช้งานยาวนาน. การตรวจจับอุณหภูมิ, ความชื้น, ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์, pH และข้อมูลอื่น ๆ ที่ได้รับจากเซ็นเซอร์ในสภาพแวดล้อมการเจริญเติบโตของพืชมีความสำคัญอย่างยิ่งในการปรับปรุงผลผลิตพืชผลและลดการสูญเสียทรัพยากร. ข้อมูลเหล่านี้ไม่มีข้อกำหนดสูงสำหรับการหน่วงเวลา. ลอร่าเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด. เซ็นเซอร์สามารถส่งข้อมูลที่รวบรวมไปยังพื้นหลังผ่าน Lora, เกษตรกรสามารถตัดสินได้ว่าจะฉีดน้ำใส่ปุ๋ยตามข้อมูลหรือไม่.
การทำฟาร์มเลี้ยงสัตว์มีความต้องการอย่างมากสำหรับเครื่องมือติดตามที่ใช้พลังงานต่ำและทางไกล. ในปัจจุบัน, จำนวนวัวหรือแกะที่เล็มหญ้าบนทุ่งหญ้าโดยทั่วไปมีจำนวนมาก. เป็นเรื่องยากสำหรับเจ้าของฟาร์มที่จะสังเกตจำนวนและสุขภาพของสัตว์เหล่านี้ทีละตัว. พวกเขาสามารถตัดสินได้ว่าสัตว์ที่เล็มหญ้าอยู่ในขอบเขตของทุ่งหญ้าผ่านตัวติดตามหรือไม่?. สามารถรับรู้การเต้นของหัวใจและอุณหภูมิร่างกายของสัตว์ผ่านเซ็นเซอร์, และส่งข้อมูลไปยังพื้นหลังสำหรับการประมวลผลแบบรวมศูนย์ผ่าน Lora.
หลังจากตกแต่งอาคารเสร็จแล้ว, อุณหภูมิ, ความชื้น, ฟอร์มาลดีไฮด์และก๊าซที่เป็นอันตรายอื่น ๆ, การตรวจจับแสงและข้อมูลอื่น ๆ ของอาคารมีความสำคัญต่อผู้ใช้มาก. The feedback of these information is conducive to users’ regulation of the indoor environment and make users have a healthier and comfortable indoor environment. พูด, พูดแบบทั่วไป, พูดทั่วๆไป, สภาพแวดล้อมในร่มไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก. ไม่จำเป็นต้องรับข้อมูลสภาพแวดล้อมในร่มแบบเรียลไทม์, และข้อกำหนดในการสื่อสารไม่สูง. ในสถานการณ์นี้, เกตเวย์บ้านที่เรียบง่ายสามารถตอบสนองความต้องการเหล่านี้ได้. ในสถานการณ์นี้, ลอร่าเป็นตัวเลือกที่ดีมาก.
ในสภาพแวดล้อมการผลิตทางอุตสาหกรรมแบบอัตโนมัติ, มีการใช้เทคโนโลยีอัจฉริยะจำนวนมาก, และข้อมูลต่าง ๆ จะถูกรวมเข้าด้วยกันในเครือข่าย. ดังนั้น, ลักษณะของเครือข่ายที่เลือกนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับคุณภาพการดำเนินการของแผนการผลิต. โดยการวิเคราะห์ข้อมูลเหล่านี้, ผู้ผลิตสามารถประเมินประสิทธิภาพการผลิตและวิเคราะห์กระบวนการผลิตได้, ซึ่งสามารถแก้ปัญหาที่พบในการผลิตได้อย่างรวดเร็ว. ในสถานการณ์นี้, ต้นทุนและอายุการใช้งานของเครื่องมือส่งสัญญาณเครือข่ายสูงมาก, และลอร่าเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมมาก.
ขอบเขตทางภูมิศาสตร์ของอุตสาหกรรมลอจิสติกส์นั้นกว้างมาก, ดังนั้นตัวเลือกแรกในการเลือกเครือข่ายคือการลงทุนต่ำและอายุการใช้งานยาวนาน. เพื่อให้สามารถติดตามพาเลทและกำหนดตำแหน่งและสถานะของสินค้าได้, สิ่งที่บริษัทขนส่งต้องการคือสิ่งอำนวยความสะดวกที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการลอจิสติกส์ทั้งหมดอยู่ภายใต้ความครอบคลุมของเครือข่าย, ดังนั้นไม่เพียงแต่โหนดเครือข่ายจะต้องประหยัดเพียงพอสำหรับการติดตั้งขนาดใหญ่, แต่ยังมีความยืดหยุ่นในการทำให้ สามารถติดตั้งบนยานพาหนะขนส่งเป็นเกตเวย์เคลื่อนที่ได้. ทางนี้, เทคโนโลยี NB-IoT ที่ต้องพึ่งพาสถานีฐาน 4G ในการปรับใช้เครือข่ายไม่เป็นไปตามข้อกำหนดนี้อย่างชัดเจน, และต้นทุนต่ำของ LoRa, อายุการใช้งานแบตเตอรี่สูง, ความคล่องตัวสูง, และความเสถียรของการสื่อสารระหว่างการเคลื่อนไหวด้วยความเร็วสูงทำให้มีความโดดเด่นในด้านโลจิสติกส์อัจฉริยะ. นำไปสู่.
ในคลื่นลูกใหม่ของการพัฒนาอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง, ในด้านเครือข่ายบริเวณกว้างที่ใช้พลังงานต่ำ, ตลาดที่พัฒนาแล้วได้ปรับใช้แอปพลิเคชันในวงกว้างแล้ว, และผู้เข้าร่วมในประเทศยังได้ใช้ปัญญาแบบเปิดเพื่อส่งเสริมการติดตั้งและใช้งานเครือข่าย LoRa ขนาดใหญ่ในประเทศจีน. แอปพลิเคชัน, ฉันเชื่อว่าด้วยการเพิ่มขึ้นของการใช้งานในอุตสาหกรรม, เครือข่าย LoRa ระดับผู้ให้บริการภายในประเทศนี้ซึ่งสร้างขึ้นด้วยแนวคิดของการแบ่งปันเศรษฐกิจจะกลายเป็นพื้นที่หลักของเค้าโครง LoRa ทั่วโลก.
ในปัจจุบัน, สองเครือข่าย Internet of Things ที่สำคัญของโลก, NB-IoT และ LoRa, กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว. ตามสถิติจากหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง, มากกว่า 1,000 ผลิตภัณฑ์แอพพลิเคชั่น Internet of Things ได้เข้าสู่จังหวัดต่างๆ ทั่วโลก. มีรายงานว่า 70% ขององค์กรต่างๆ กำลังมองหาการเติบโตอย่างเต็มที่, ผลิตภัณฑ์ IoT ที่เชื่อถือได้และเติบโตอย่างรวดเร็ว. บริษัทส่วนใหญ่ซื้อโซลูชัน NB-IoT และ LoRa IoT จาก MOKOLora. การซื้อรวมถึงเกตเวย์ LoRa, เครื่องตรวจจับควัน, และน้ำผลิตภัณฑ์ IoT มากมายเช่นการตรวจสอบ, การตรวจจับอินฟราเรด, การวางตำแหน่ง, ปลั๊กไฟ, เป็นต้น, และการพัฒนาผลิตภัณฑ์ NB-IoT และ LoRa IoT ในนามของบริษัท, เพื่อให้ครอบคลุมธุรกิจ Internet of Things อย่างรวดเร็วและติดอันดับหนึ่งในอินเทอร์เน็ตชั้นนำของสิ่งต่าง ๆ ในเมืองต่างๆทั่วโลก. “The development of the world Internet of Things sees MOKOLora” situation is gradually taking shape.
เครือข่ายบริเวณกว้างพลังงานต่ำ (ลพวรรณ) เป็นส่วนสำคัญของอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง. มีลักษณะที่ยืดหยุ่นและขยายได้ และอาจมีขนาดใหญ่หรือเล็กก็ได้. สิ่งนี้จำเป็นสำหรับขั้นตอนการเติบโตและการสำรวจของอุตสาหกรรม Internet of Things. กล่าวว่าเป็นเทคโนโลยีที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ Internet of Things. LoRa ปลอดภัยและเชื่อถือได้, ด้วยคุณสมบัติเช่นการตรวจสอบสิทธิ์แบบสองทาง, การเข้ารหัสตั้งแต่ต้นทางถึงปลายทาง, และการปกป้องความสมบูรณ์. ครอบคลุมและมองไปข้างหน้าในการออกแบบความปลอดภัย, แต่ความปลอดภัยของ Internet of Things ละเลยไม่ได้, และอุตสาหกรรมจำเป็นต้องทำงานร่วมกันและส่งเสริมต่อไป.
อาคารอัจฉริยะเปลี่ยนชีวิตและการทำงานของเราด้วยความสะดวกสบายอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน, ประสิทธิภาพ, และ…
IoT ได้กลายเป็นพลังแห่งการเปลี่ยนแปลงในโลกที่เชื่อมต่อถึงกันของเรา. It’s like the magical key…
Imagine a world without light...scary, ขวา? We’d all be stumbling around in the dark like…
ก้าวเข้าสู่โลกอันน่าทึ่งของสำนักงานอัตโนมัติอัจฉริยะ, where technology takes center stage and…
ป่าอาจเป็นเรื่องยากที่จะจับตาดู. พวกเขาใหญ่, and the tangle of…
ความเครียดของน้ำที่เกิดจากความร้อนสูงอาจเป็นอันตรายต่อการเจริญเติบโตของพืช, especially for small…
