LoRaWAN Gauzen Interneteko soluzioen alorrean ospea azkar irabazten ari den teknologia da. Aldi berean, bezero askorentzat gutxi aztertua eta exotikoa izaten jarraitzen du, horregatik mito eta uste oker asko daude inguruan. 2018an, Errusiak LoRaWAN frekuentzien erabilerari buruzko legeriaren aldaketak onartu zituen, teknologia hau lizentziarik gabe erabiltzeko aukerak zabaltzen dituztenak. Uste dugu orain momenturik onena dela teknologia hau erabiltzen hasteko benetako negozio-arazoak konpontzeko.
Artikulu honetan LoRaWANen oinarrizko printzipioak aztertuko ditugu, zure sarea eraikitzeko eta hirugarrenen hornitzaileak erabiltzeko aukerak, eta LoRaWAN onartzen duten gure produktuei buruz ere hitz egingo dugu.
Zer da LoRaWAN
LoRaWAN distantzia luzeetan funtzionatzen duten potentzia baxuko eta potentzia baxuko gailuetarako datuen transferentzia fisikoko eta sareko geruza definitzen dituen protokolo multzo bat da. LoRa laburdurak Long Range esan nahi du, hau da, datu-transmisiorako distantzia luzeak, eta WAN (Wide Area Network) protokoloak sare-geruza ere deskribatzen duela esan nahi du.
GSM/3G/LTE/WiFi hari gabeko komunikazio estandar ezagunak ez bezala, LoRaWAN jatorriz potentzia baxuko harpidedun gailu ugari aldi berean zerbitzatzeko diseinatu zen. Hori dela eta, enfasi nagusia interferentziaren aurrean immunitatea, energia-eraginkortasuna eta irismena dira. Aldi berean, datu-transferentzia-tasa maximoak segundoko kilobit gutxi batzuetara mugatzen dira.
Sare zelular bat bezala, LoRaWANek harpidedun gailuak eta oinarrizko estazioak ditu. Harpidedun gailuaren eta oinarrizko estazioaren arteko komunikazio-eremua 10 km-ra irits daiteke. Kasu honetan, harpidedun gailuak bateria baten bidez elikatzen dira normalean eta gehienetan energia aurrezteko moduan daude, noizean behin esnatzen dira zerbitzariarekin epe laburreko datuak trukatzeko. Adibidez, ur-kontagailuak egun batzuetan behin esna daitezke eta kontsumitutako ur-bolumenaren egungo balioa zerbitzariari helarazi, eta lo moduan egon behar dute gainerako denboran. Planteamendu horri esker, hainbat urtez funtzionatzen duten gailuak eskura daitezke bateriak ordeztu beharrik gabe. LoRaWAN gailuen zeregina oinarrizko estaziotik beharrezkoak diren datuak ahalik eta azkarren transmititzea eta beste gailu batzuen uhinak askatzea da, beraz, sareak airean okupatutako denborarako arau zorrotzak ditu. Gailuek oinarrizko estazioaren berrespena jaso ondoren soilik transmititzen dituzte datuak, honek zerbitzariaren uhinen karga kontrolatzeko eta denboran zehar datuak trukatzeko saioak uniformeki banatzeko aukera ematen du.
LoRa estandarrak geruza fisikoa deskribatzen du, seinalearen modulazioa 433 MHz, 868 MHz Europan, 915 MHz Australia/Amerika eta 923 MHz Asiako maiztasun tarteetan. Errusian, LoRaWANek 868 MHz-ko banda erabiltzen du.
LoRaWAN-ek nola funtzionatzen duen
LoRaWANek lizentziarik gabeko barruti batean funtzionatzen duenez, bere sare propioa oinarrizko estazioekin zabaltzea asko errazten du, eta, kasu horretan, ez dago telekomunikazio operadoreen menpe egon beharrik. Zure sarea zabaltzeaz gain, lehendik dauden operadoreen sareak erabil ditzakezu. LoRaWAN hornitzaileak dagoeneko existitzen dira mundu osoan eta duela gutxi Errusian agertzen hasi dira, adibidez, operadorea. hiri askotan zure LoRaWAN sarera.
Errusian, LoRaWANek normalean 866-869 MHz artean funtzionatzen du, harpidedun gailu batek okupatzen duen kanalaren gehienezko zabalera 125 kHz-koa da. Hau da LoRaWAN protokoloaren bidezko datu-trukea Ruslan habra erabiltzaileak grabatutako espektrograma batean. Nadyrshin SDRren laguntzarekin.
Errusian, 2018az geroztik, 868 MHz-ko frekuentzien erabileraren murrizketak nabarmen murrizten dituzten legeen zuzenketak onartu dira. Errusian LoRaWAN maiztasunak arautzen dituzten lege-arau berriei buruz zehatz-mehatz irakur dezakezu .
Oinarrizko geltokia β LoRaWAN estandarren terminologian atebide edo hub deitzen zaio. Xedeari dagokionez, gailu hau ohiko sare zelular mugikorren oinarrizko estazioen antzekoa da: amaierako gailuak harekin konektatzen dira eta datuen transmisiorako kanalak, potentzia eta denbora tarteak hautatzeko bere argibideak jarraitzen dituzte. Oinarrizko estazioak software-zerbitzari zentralizatu batera konektatzen dira, sare osoaren egoerara sarbidea duena, maiztasunaren plangintzaz arduratzen dena, etab.
Normalean, LoRaWAN oinarrizko estazioak potentzia finkora konektatuta daude eta Interneterako sarbide egonkorra dute. Advantech-ek LoRaWAN serieko oinarrizko estazioen hainbat modelo eskaintzen ditu 100 eta 500 harpidedun gailuko edukierarekin, eta Internetera Ethernet eta LTE bidez konektatzeko aukerarekin.
Harpidedun gailua - potentzia baxuko bezero-gailu bat, normalean bere burua elikatzen duena. Gehienetan lo energia aurrezteko moduan dago. Urruneko aplikazio-zerbitzari batekin elkarreragiten du datuak transmititzeko/jasotzeko. Oinarrizko estazioan eta aplikazioen zerbitzarian autentifikaziorako enkriptazio-gakoak gordetzen ditu. Hainbat oinarrizko estazioren estaldura-eremuan egon daiteke. Oinarrizko estaziotik jasotako airea lantzeko arauak zorrotz betetzen ditu. Gailuak Advantech I/O terminal modularrak dira, hainbat sarrera/irteera interfaze analogiko eta digitalekin eta RS-485/232 serieko interfazeekin.
Bezeroak bere LoRaWAN oinarrizko estazioak heda ditzake edo lehendik dauden hirugarren operadoreen sareak erabil ditzake
LoRaWAN sare publikoa
Arkitektura honetan, gailuak hirugarrenen operadorearen sare publikora konektatzen dira. Bezeroak harpidedun gailuak erosi eta hornitzailearekin akordio bat egin eta sarera sartzeko giltzak jaso behar ditu. Aldi berean, bezeroa operadorearen estalduraren menpe dago guztiz.
Kontuan izan LoRaWAN sare publiko batek gailu batek har dezakeen aire-denboran murrizketa zorrotzak izan ditzakeela, beraz, datu-truke maizago behar duten aplikazioetarako, baliteke sare horiek egokiak ez izatea.
Datuak bidali aurretik, gailuak transmititzeko baimena eskatzen du, eta oinarrizko estazioak baieztapenarekin erantzuten badu soilik, trukea egingo da.
Hirugarrenen LoRaWAN sarea erabiltzean, bezeroak beste norbaiten oinarrizko estazioaren azpiegitura erabiltzen du eta hornitzailearen estalduraren eta datu-transferentziaren murrizketen araberakoa da.
Planteamendu hori komenigarria da, adibidez, beharrezko azpiegiturak dauden hiriguneetan harpidedun gailuak ordezkatzen direnean. Esaterako, etxebizitza-eraikinetan sentsoreak jartzeko eta transmititutako datu kopuru txikiarekin, elektrizitate-kontagailuen edo ur-kontsumoaren datuak biltzeko. Horrelako gailuek egun batzuetan behin transmiti ditzakete datuak.
LoRaWAN sare pribatua
Sare pribatu bat zabaltzean, bezeroak modu independentean instalatzen ditu oinarrizko estazioak eta estaldura planifikatzen du. Planteamendu hau komenigarria da sarearen kontrol osoa behar duzunean edo operadoreen estaldurarik ez dagoen guneetan.
Sare pribatu batean, bezeroak azpiegituraren kontrol osoa du
Arkitektura honetan, bezeroak behin-behineko inbertsioa egiten du oinarrizko estazioak zabaltzeko ekipoetan eta jada ez dago zerbitzuen eta hirugarrenen operadoreen menpe. Aukera hau egokia da urrutiko nekazaritza guneetan, ekoizpen instalazioetan eta abarretan sare bat eraikitzeko. Zure sarea izateak lehendik dagoen azpiegitura eskalatzea, estaldura handitzea, harpidedun gailuen kopurua eta transmititutako datuen bolumena errazten du.
Harpidedunen I/O terminalak
Π’Π΅Ρ
Π½ΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΈΠ΅ Ρ
Π°ΡΠ°ΠΊΡΠ΅ΡΠΈΡΡΠΈΠΊΠΈ
- LoRaWAN maiztasun-banda global guztietarako bertsioak
- Komunikazio eremua oinarriarekin 5km arte
- Konexiorako hedapen-moduluak gailu periferikoak
- Eraikia 4000mAh bateria
- GPS modulua (Galileo/BeiDou/GLONASS)
- Babesa IP65
- USB programazioa
Serieko gailuak LoRaWAN sarera hainbat gailu periferiko konektatzeko terminal modularrak dira. Haien laguntzarekin, edozein sentsore digital eta analogikoren datuak bil ditzakezu, hala nola, termometroak, higrometroak, barometroak, azelerometroak, etab., eta beste gailu batzuk kontrola ditzakezu RS-232/485 interfazeen bidez. 4000mA-ko bateria integratua du, eta sei hilabetera arte modu autonomoan funtziona dezakeena. Eguzki panelekin integratzen da bateria kargatzeko. GPS hargailu integratuak gailuaren kokapena zehatz-mehatz zehaztea ahalbidetzen du, eta horrek kontabilitatea eta instalazioa errazten ditu: gailuak datu-basean sartu gabe munta daitezke, eta instalatu ondoren automatikoki lotzen dira objektuarekin jasotako koordenatuen arabera.
Programazioa eta konfigurazioa USB interfaze arrunt baten bidez egiten dira eta ez du kontrolagailu eta programatzaile gehigarririk behar, beraz, tokian bertan egin daiteke ordenagailu eramangarri bat erabiliz.
Interfaze moduluak
Kanpoko gailuak konektatzeko interfaze multzoa , behetik konektatuta dauden interfaze-moduluak erabiliz inplementatzen da. Terminal batera interfaze-modulu bat konekta daiteke. Bezeroaren zereginen arabera, sarrera/irteera digitalak edo analogikoak edo serieko interfazeak izan daitezke. Interfaze-kontaktuak M12 haridun konexioa duen konektore zigilatuaren bidez babestuta daude.
- β 4 sarrera analogiko eta 4 sarrera digital
- WISE-S615-A - RTD (Erresistentzia Tenperatura-Detektagailua) termometrorako 6 kanal
- WISE-S617-A - 6 sarrera digital, 2 RS-232/485 serie interfaze
Wzzard LRPv2 serieko sentsorea
BB serieko sentsoreak Hauek LoRaWAN harpidedun gailuak dira ingurune gogorretan datuak biltzeko diseinatuak eta instalazio azkarrerako diseinatuak. Oinarri magnetikoa dute eta metalezko gainazaletara modu seguruan lotu daitezke lokailu gehigarririk gabe, eta horrek gailu askoko sarea azkar zabaltzeko aukera ematen du. Interfaze zigilatutako konektorea, alboan dagoena, kanpoko gailu periferikoak eta sentsoreak konektatzeko diseinatuta dago.
Π’Π΅Ρ
Π½ΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΈΠ΅ Ρ
Π°ΡΠ°ΠΊΡΠ΅ΡΠΈΡΡΠΈΠΊΠΈ
- Funtzionamendua maiztasun-tarte guztietan LoRaWAN 868/915/923MHz
- Muntatze magnetikoa metalezko gainazalean
- Interfazeak RS485 (Modbus), 4 sarrera analogiko, 2 irteera digital, 1 irteera digital
- Interfaze-kablearen konexio itxia
- 2 AA litiozko bateriak, eguzki-plakak edo 9 ~ 36V-ko elikadura hornidurak elikatzen dira
- Babes klase IP66
- Funtzionamendua -40 ~ 75 Β°C tenperaturan
LoRaWAN oinarrizko estazioak
Advantech-ek LoRaWAN sare pribatu bat zabaltzeko gailu sorta osoa eskaintzen du. Gateways seriea harpidedun gailuak konektatzeko erabiltzen dira, adibidez ΠΈ , eta aplikazioen zerbitzariari datuak transmititzea. Lineak 100 eta 500 harpidedun gailuen aldibereko konexioa onartzen duten modeloak biltzen ditu. Pasabidea Internetera konektatzen da Ethernet bidez; 4G modem integratua duten bertsioak ere eskuragarri daude. MQTT eta Modbus protokoloak onartzen ditu aplikazioen zerbitzariari datuak transferitzeko.
Π’Π΅Ρ
Π½ΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΈΠ΅ Ρ
Π°ΡΠ°ΠΊΡΠ΅ΡΠΈΡΡΠΈΠΊΠΈ
- LoRaWAN banda guztiak onartzen ditu
- 100 edo 500 harpidedun gailuren aldibereko zerbitzua
- Ethernet konexioa
- Aukerakoa: LTE modem integratua
- VPN zerbitzaria/bezeroa integratua
Ondorioa
LoRaWAN teknologiak merezi du arreta handia erakartzen du soluzio industrialen artean, eta gaur egun negozio-arazo asko eraginkortasunez konpon ditzake. Baina bezero gehienentzat, LoRaWAN oraindik teknologia gutxi ezagutzen eta ulertezina izaten jarraitzen du. Etorkizun hurbilean sare zelular klasikoak bezain hedatuta egongo dela uste dugu, eta horri esker, gure bezeroek gauzen Interneteko irtenbide autonomoak errazago ezar ditzakete.
Iturria: www.habr.com