LoRaWAN is in technology dy't rap populariteit wint op it mêd fan Internet of Things-oplossingen. Tagelyk bliuwt it foar in protte kliïnten net folle studearre en eksoatysk, en dêrom binne d'r in protte myten en misferstannen omhinne. Yn 2018 hat Ruslân amendeminten oannommen oan 'e wetjouwing oer it brûken fan LoRaWAN-frekwinsjes, dy't de mooglikheden útwreidzje foar it brûken fan dizze technology sûnder lisinsje. Wy leauwe dat no de bêste tiid is om dizze technology te brûken om echte saaklike problemen op te lossen.
Yn dit artikel sille wy sjen nei de basisprinsipes fan LoRaWAN, opsjes foar it bouwen fan jo eigen netwurk en it brûken fan providers fan tredden, en ek prate oer ús produkten dy't LoRaWAN stypje.
Wat is LoRaWAN
LoRaWAN is in set fan protokollen dy't fysike en netwurk gegevens oerdracht lagen definiearje foar lege-power, low-power apparaten dy't wurkje oer lange ôfstannen. De ôfkoarting LoRa betsjut Long Range, dat is, lange gegevens oerdracht ôfstannen, en WAN (Wide Area Network) betsjut dat it protokol ek beskriuwt it netwurk laach.
Oars as de bekende GSM / 3G / LTE / WiFi noarmen foar draadloze kommunikaasje, waard LoRaWAN oarspronklik ûntworpen om tagelyk in enoarm oantal abonnee-apparaten mei leech enerzjy te tsjinjen. Dêrom is de wichtichste klam op ymmuniteit foar ynterferinsje, enerzjy-effisjinsje en berik. Tagelyk binne maksimale gegevensferfierraten beheind ta mar in pear kilobits per sekonde.
Lykas in sellulêr netwurk hat LoRaWAN abonnee-apparaten en basisstasjons. It kommunikaasjeberik tusken it abonnee-apparaat en it basisstasjon kin 10 km berikke. Yn dit gefal wurde abonnee-apparaten meastentiids sels oandreaun troch in batterij en binne de measte tiid yn enerzjybesparjende modus, wekker sa no en dan foar koarte termyn gegevensútwikseling mei de tsjinner. Bygelyks, wettermeters kinne ien kear yn 'e pear dagen wekker wurde en de aktuele wearde fan' e konsumearre folume fan wetter nei de tsjinner stjoere, en de rest fan 'e tiid yn sliepmodus bliuwe. Dizze oanpak makket it mooglik om apparaten te krijen dy't oant ferskate jierren wurkje sûnder de needsaak om batterijen te ferfangen. De taak fan LoRaWAN-apparaten is om sa rap mooglik de nedige gegevens fan it basisstasjon te ferstjoeren / te ûntfangen en de loftwellen frij te meitsjen foar oare apparaten, sadat it netwurk strikte regels hat foar de tiid dy't op 'e loft beset is. Apparaten ferstjoere gegevens allinich nei ûntfangst fan befêstiging fan it basisstasjon, dit kinne jo de lading op 'e loftwellen op' e serverside kontrolearje en sesjes foar gegevensútwikseling oer de tiid lykmjittich fersprieden.
De LoRa-standert beskriuwt de fysike laach, sinjaalmodulaasje yn 'e frekwinsjebereiken 433 MHz, 868 MHz yn Europa, 915 MHz Austraalje / Amearika en 923 MHz Azië. Yn Ruslân brûkt LoRaWAN de 868 MHz-band.
Hoe LoRaWAN wurket
Sûnt LoRaWAN operearret yn in net lisinsearre berik, makket it de ynset fan syn eigen netwurk mei basisstasjons gâns simplifies, yn dat gefal is d'r gjin need nedich om ôfhinklik te wêzen fan telekomoperators. Neist it ynsetten fan jo eigen netwurk kinne jo de netwurken fan besteande operators brûke. LoRaWAN-oanbieders besteane al oer de hiele wrâld en binne koartlyn begon te ferskinen yn Ruslân, bygelyks de operator nei jo LoRaWAN-netwurk yn in protte stêden.
Yn Ruslân, LoRaWAN wurket normaal yn it berik 866-869 MHz, de maksimale kanaal breedte beset troch ien abonnee apparaat is 125 kHz. Dit is hoe gegevensútwikseling fia it LoRaWAN-protokol der útsjocht op in spektrogram opnommen troch habra-brûker Ruslan Nadyrshin mei help fan SDR.
Yn Ruslân binne sûnt 2018 wizigingen oan wetten oannommen dy't beheiningen op it gebrûk fan 868 MHz-frekwinsjes signifikant ferminderje. Jo kinne yn detail lêze oer de nije wetjouwende noarmen dy't LoRaWAN-frekwinsjes yn Ruslân regelje .
Basisstasjon - yn 'e terminology fan LoRaWAN-standerts wurdt in poarte of hub neamd. Yn termen fan doel is dit apparaat fergelykber mei basisstasjons fan konvinsjonele mobile sellulêre netwurken: einapparaten ferbine dermei en folgje de ynstruksjes foar it selektearjen fan kanalen, macht en tiidslots foar gegevensoerdracht. Basisstasjons binne ferbûn mei in sintralisearre softwareserver, dy't tagong hat ta de steat fan it heule netwurk as gehiel, omgiet frekwinsjeplanning, ensfh.
Typysk binne LoRaWAN-basisstasjons ferbûn mei stasjonêre krêft en hawwe stabile ynternettagong. Advantech biedt ferskate modellen fan LoRaWAN rige basisstasjons mei in kapasiteit fan 100 en 500 abonnee-apparaten, en de mooglikheid om te ferbinen mei it ynternet fia Ethernet en LTE.
Subscriber apparaat - in klantapparaat mei leech krêft, meastentiids sels oandreaun. Meastentiids is it yn sliepe enerzjybesparjende modus. Ynteraksje mei in applikaasje-tsjinner op ôfstân om gegevens te ferstjoeren / ûntfangen. Bewarret fersiferingskaaien foar autentikaasje op it basisstasjon en applikaasjetsjinner. Kin binnen it dekkingsgebiet wêze fan ferskate basisstasjons. Strikt folget de regels foar wurkjen oan 'e loft ûntfongen fan it basisstasjon. Apparaten Advantech binne modulêre I / O terminals, mei ferskate analoge en digitale input / output ynterfaces en RS-485/232 serial ynterface.
De klant kin har eigen LoRaWAN-basisstasjons ynsette of besteande netwurken fan operators fan tredden brûke
Iepenbiere LoRaWAN netwurk
Yn dizze arsjitektuer binne apparaten ferbûn mei it iepenbiere netwurk fan in tredde-partij operator. De kliïnt moat allinich abonnee-apparaten keapje en in oerienkomst oanmeitsje mei de provider en kaaien ûntfange om tagong te krijen ta it netwurk. Tagelyk is de kliïnt folslein ôfhinklik fan 'e dekking fan' e operator.
Hâld der rekken mei dat in iepenbier LoRaWAN-netwurk strange beheiningen kin hawwe op 'e lofttiid dy't in apparaat kin besette, dus foar applikaasjes dy't faker gegevensútwikseling nedich binne, kinne sokke netwurken net geskikt wêze.
Foardat it ferstjoeren fan gegevens freget it apparaat tastimming om te ferstjoeren, en allinich as it basisstasjon reagearret mei befêstiging, sil de útwikseling plakfine.
By it brûken fan in LoRaWAN-netwurk fan tredden, brûkt de klant de ynfrastruktuer fan in oar syn basisstasjon en hinget ôf fan de dekking fan de provider en syn beheiningen foar gegevensoerdracht
Dizze oanpak is handich, bygelyks by it ferfangen fan abonnee-apparaten yn stedske gebieten dêr't de nedige ynfrastruktuer al bestiet. Bygelyks foar it ynstallearjen fan sensoren yn wengebouwen en mei in lyts bedrach fan oerdroegen gegevens, foar it sammeljen fan gegevens fan elektrisiteitsmeters of wetterferbrûk. Sokke apparaten kinne gegevens ien kear yn 'e pear dagen ferstjoere.
Privee LoRaWAN netwurk
By it ynsetten fan in privee netwurk ynstalleart de klant selsstannich basisstasjons en plannen dekking. Dizze oanpak is handich as jo folsleine kontrôle oer it netwurk nedich hawwe, of op siden wêr't operatordekking net bestiet.
Yn in privee netwurk hat de klant folsleine kontrôle oer de ynfrastruktuer
Yn dizze arsjitektuer makket de klant in ienmalige ynvestearring yn apparatuer foar it ynsetten fan basisstasjons en is net langer ôfhinklik fan tsjinsten en operators fan tredden. Dizze opsje is geskikt foar it bouwen fan in netwurk op ôfstân agraryske plakken, produksjefoarsjennings, ensfh. It hawwen fan jo eigen netwurk makket it makliker om de besteande ynfrastruktuer te skaaljen, dekking te fergrutsjen, it oantal abonneeapparaten en it folume fan oerdroegen gegevens.
Subscriber I / O terminals
Technyske spesifikaasjes
- Ferzjes foar alle globale LoRaWAN frekwinsje bands
- Kommunikaasje berik mei basis oant 5km
- Utwreiding modules foar ferbining perifeare apparaten
- Ynboude 4000mAh batterij
- GPS module (Galileo/BeiDou/GLONASS)
- Beskerming IP65
- USB programmearring
Series apparaten binne modulêre terminals foar it ferbinen fan ferskate perifeare apparaten oan it LoRaWAN-netwurk. Mei har help kinne jo gegevens sammelje fan alle digitale en analoge sensoren, lykas thermometers, hygrometers, barometers, accelerometers, ensfh., En oare apparaten kontrolearje fia RS-232/485-ynterfaces. It hat in ynboude 4000mA-batterij, dy't maksimaal seis moannen autonoom kin operearje. Yntegreart mei sinnepanielen om de batterij op te laden. De ynboude GPS-ûntfanger lit jo de lokaasje fan it apparaat sekuer bepale, wat de boekhâlding en ynstallaasje simplifiest: apparaten kinne wurde monteare sûnder earst de databank yn te gean, en nei ynstallaasje wurde se automatysk keppele oan it objekt op basis fan de ûntfongen koördinaten.
Programming en konfiguraasje wurdt útfierd fia in gewoane USB-ynterface en fereasket gjin ekstra controllers en programmeurs, dus it kin dien wurde op it plak mei in laptop.
Interface modules
In set fan ynterfaces foar it ferbinen fan eksterne apparaten oan , wurdt ymplementearre mei help fan ynterface modules dy't ferbûn binne fan ûnderen. Nei ien terminal ien ynterface module kin wurde ferbûn. Ofhinklik fan 'e taken fan' e klant kinne dizze digitale of analoge yn- / útgongen wêze, as serial ynterfaces. De ynterface kontakten wurde beskerme troch in fersegele connector mei in M12 threaded ferbining.
- - 4 analoge yngongen en 4 digitale yngongen
- WISE-S615-A - 6 kanalen foar RTD (Resistance Temperature Detector) thermometer
- WISE-S617-A - 6 digitale yngongen, 2 RS-232/485 seriële ynterfaces
Wzzard LRPv2 rige sensor
BB rige sensoren Dit binne LoRaWAN-abonneesapparaten ûntworpen foar gegevenssammeling yn drege omjouwings en ûntworpen foar rappe ynstallaasje. Se hawwe in magnetyske basis en kinne feilich hechte oan metalen oerflakken sûnder ekstra befestigingen, wêrtroch jo fluch in netwurk fan in protte apparaten kinne ynsette. De fersegele ynterface-ferbining, leit oan 'e kant, is ûntwurpen foar it ferbinen fan eksterne perifeare apparaten en sensoren.
Technyske spesifikaasjes
- Operaasje yn alle frekwinsje berik LoRaWAN 868/915/923MHz
- Magnetyske berch op metalen oerflak
- Interfaces RS485 (Modbus), 4 analoge yngongen, 2 digitale útgongen, 1 digitale útfier
- Fersegele ferbining fan de ynterface kabel
- Oandreaun troch 2 AA lithium batterijen, sinnepanielen of 9 ~ 36V Netzteil
- Beskermingsklasse IP66
- Operaasje by temperatueren -40 ~ 75 ° C
LoRaWAN basisstasjons
Advantech biedt in folslein oanbod fan apparaten foar it ynsetten fan in privee LoRaWAN-netwurk. Gateways rige wurde brûkt om abonnee-apparaten te ferbinen, lykas и , en it ferstjoeren fan gegevens nei de applikaasje tsjinner. De line omfettet modellen dy't de simultane ferbining fan 100 en 500 abonnee-apparaten stypje. De gateway is ferbûn mei it ynternet fia Ethernet; Ferzjes mei in ynboude 4G-modem binne ek beskikber. Unterstützt MQTT- en Modbus-protokollen foar gegevensoerdracht nei de applikaasjetsjinner.
Technyske spesifikaasjes
- Unterstützt alle LoRaWAN-bands
- Simultane tsjinst fan 100 of 500 abonnee-apparaten
- Ethernet ferbining
- Opsjoneel: ynboude LTE-modem
- Ynboude VPN-tsjinner / kliïnt
konklúzje
LoRaWAN-technology lûkt terjochte in protte oandacht ûnder yndustriële oplossingen, en hjoed kin it in protte saaklike problemen effektyf oplosse. Mar foar de measte klanten bliuwt LoRaWAN noch in bytsje bekende en ûnbegryplike technology. Wy leauwe dat it yn 'e heine takomst sa wiidferspraat sil wêze as klassike sellulêre netwurken, wêrtroch ús klanten makliker autonome Internet of Things-oplossingen kinne ymplementearje.
Boarne: www.habr.com