LoRaWAN minangka teknologi sing cepet populer ing bidang solusi Internet of Things. Ing wektu sing padha, kanggo akeh klien, tetep ora sinau lan eksotis, mula ana akeh mitos lan misconceptions ing saubengΓ©. Ing 2018, Rusia diadopsi amandemen kanggo undang-undang babagan panggunaan frekuensi LoRaWAN, sing ngembangake kemungkinan nggunakake teknologi iki tanpa lisensi. Kita yakin saiki iki wektu sing paling apik kanggo miwiti nggunakake teknologi iki kanggo ngatasi masalah bisnis sing nyata.
Ing artikel iki kita bakal nliti prinsip dhasar LoRaWAN, opsi kanggo mbangun jaringan dhewe lan nggunakake panyedhiya pihak katelu, lan uga ngomong babagan produk sing ndhukung LoRaWAN.
Apa LoRaWAN
LoRaWAN minangka seperangkat protokol sing nemtokake lapisan transfer data fisik lan jaringan kanggo piranti sing kurang daya lan kurang daya sing beroperasi ing jarak sing adoh. Singkatan LoRa tegese Long Range, yaiku, jarak transmisi data sing dawa, lan WAN (Wide Area Network) tegese protokol kasebut uga nggambarake lapisan jaringan.
Ora kaya standar komunikasi nirkabel GSM/3G/LTE/WiFi sing kondhang, LoRaWAN wiwitane dirancang kanggo nglayani akeh piranti pelanggan sing kurang daya. Mula, penekanan utama yaiku kekebalan kanggo gangguan, efisiensi energi lan jangkauan. Ing wektu sing padha, tarif transfer data maksimum diwatesi mung sawetara kilobit per detik.
Kaya jaringan seluler, LoRaWAN duwe piranti pelanggan lan stasiun pangkalan. Jarak komunikasi antarane piranti pelanggan lan stasiun pangkalan bisa tekan 10 km. Ing kasus iki, piranti pelanggan biasane didhukung dening baterei lan biasane ana ing mode hemat energi, sok-sok tangi kanggo ijol-ijolan data jangka pendek karo server. Contone, meter banyu bisa tangi sepisan saben dina lan ngirimake nilai saiki volume banyu sing dikonsumsi menyang server, lan tetep ing mode turu ing wektu liyane. Pendekatan iki ngidini sampeyan entuk piranti sing bisa digunakake nganti pirang-pirang taun tanpa kudu ngganti baterei. Tugas piranti LoRaWAN yaiku ngirim / nampa data sing dibutuhake saka stasiun pangkalan kanthi cepet lan mbebasake gelombang udara kanggo piranti liyane, saengga jaringan duwe aturan sing ketat kanggo wektu sing dikuwasani ing udara. Piranti ngirim data mung sawise nampa konfirmasi saka stasiun basa, iki ngidini sampeyan kanggo ngontrol beban ing gelombang udara ing sisih server lan roto-roto disebarakΓ© sesi exchange data liwat wektu.
Standar LoRa nggambarake lapisan fisik, modulasi sinyal ing kisaran frekuensi 433 MHz, 868 MHz ing Eropa, 915 MHz Australia / Amerika lan 923 MHz Asia. Ing Rusia, LoRaWAN nggunakake pita 868 MHz.
Cara kerja LoRaWAN
Wiwit LoRaWAN makaryakke ing sawetara unlicensed, iku nemen nyederhanakake panyebaran jaringan dhewe karo base station, ing kasus iki ora perlu gumantung ing operator telekomunikasi. Saliyane masang jaringan sampeyan dhewe, sampeyan bisa nggunakake jaringan operator sing wis ana. Penyedhiya LoRaWAN wis ana ing saindenging jagad lan bubar wiwit muncul ing Rusia, contone operator menyang jaringan LoRaWAN sampeyan ing pirang-pirang kutha.
Ing Rusia, LoRaWAN biasane beroperasi ing kisaran 866-869 MHz, ambane saluran maksimum sing dikuwasani dening siji piranti pelanggan yaiku 125 kHz. Iki kaya ijol-ijolan data liwat protokol LoRaWAN ing spektrogram sing direkam dening pangguna habra Ruslan Nadyrshin karo bantuan saka SDR.
Ing Rusia, wiwit 2018, amandemen hukum wis diadopsi sing nyuda watesan panggunaan frekuensi 868 MHz kanthi signifikan. Sampeyan bisa maca kanthi rinci babagan norma legislatif anyar sing ngatur frekuensi LoRaWAN ing Rusia .
Stasiun pangkalan - ing terminologi standar LoRaWAN diarani gateway utawa hub. Ing babagan tujuan, piranti iki padha karo stasiun pangkalan jaringan seluler seluler konvensional: piranti pungkasan nyambung menyang lan tindakake pandhuane kanggo milih saluran, daya, lan slot wektu kanggo transmisi data. Stasiun pangkalan disambungake menyang server piranti lunak terpusat, sing nduweni akses menyang negara kabeh jaringan kanthi sakabehe, ngurusi rencana frekuensi, lsp.
Biasane, stasiun pangkalan LoRaWAN disambungake menyang daya stasioner lan duwe akses Internet sing stabil. Advantech nawakake sawetara model stasiun pangkalan seri LoRaWAN karo kapasitas 100 lan 500 piranti pelanggan, lan kemampuan kanggo nyambung menyang Internet liwat Ethernet lan LTE.
Piranti langganan - piranti klien kurang daya, biasane self-powered. Paling asring ana ing mode hemat energi turu. Interaksi karo server aplikasi remot kanggo ngirim / nampa data. Nyimpen kunci enkripsi kanggo otentikasi ing stasiun pangkalan lan server aplikasi. Bisa uga ana ing area jangkoan sawetara stasiun pangkalan. Ketat netepi aturan kanggo nggarap udhara sing ditampa saka stasiun pangkalan. Piranti Wiwit yaiku terminal I / O modular, kanthi macem-macem antarmuka input / output analog lan digital lan antarmuka serial RS-485/232.
Pelanggan bisa masang stasiun pangkalan LoRaWAN dhewe utawa nggunakake jaringan operator pihak katelu sing wis ana
Jaringan LoRaWAN Umum
Ing arsitektur iki, piranti disambungake menyang jaringan umum operator pihak katelu. Klien mung kudu tuku piranti pelanggan lan mlebu persetujuan karo panyedhiya lan nampa kunci kanggo ngakses jaringan. Ing wektu sing padha, klien gumantung banget marang jangkoan operator.
Elinga yen jaringan LoRaWAN umum bisa uga duwe watesan sing ketat ing wektu udhara sing bisa ditindakake piranti, mula kanggo aplikasi sing mbutuhake ijol-ijolan data luwih kerep, jaringan kasebut bisa uga ora cocog.
Sadurunge ngirim data, piranti kasebut njaluk ijin kanggo ngirim, lan mung yen stasiun pangkalan nanggapi kanthi konfirmasi, ijol-ijolan bakal ditindakake.
Nalika nggunakake jaringan LoRaWAN pihak katelu, klien nggunakake infrastruktur stasiun pangkalan wong liya lan gumantung saka jangkoan panyedhiya lan watesan transfer data.
Pendekatan iki trep, umpamane, nalika ngganti piranti pelanggan ing wilayah kutha sing wis ana prasarana sing dibutuhake. Contone, kanggo nginstal sensor ing bangunan omah lan kanthi jumlah data sing ditularake cilik, kanggo ngumpulake data saka meter listrik utawa konsumsi banyu. Piranti kasebut bisa ngirim data sapisan saben dina.
Jaringan pribadi LoRaWAN
Nalika nyebarake jaringan pribadi, pelanggan kanthi mandiri nginstal stasiun pangkalan lan ngrancang jangkoan. Pendekatan iki trep yen sampeyan butuh kontrol lengkap ing jaringan, utawa ing situs sing ora ana jangkoan operator.
Ing jaringan pribadi, pelanggan duwe kontrol lengkap babagan infrastruktur kasebut
Ing arsitektur iki, customer nggawe investasi siji-wektu ing peralatan kanggo deploying base station lan ora maneh gumantung ing layanan lan operator pihak katelu. Opsi iki cocog kanggo mbangun jaringan ing situs tetanèn sing adoh, fasilitas produksi, lsp. Nduwe jaringan dhewe nggampangake skala infrastruktur sing ana, nambah jangkoan, jumlah piranti pelanggan lan volume data sing dikirim.
Terminal I/O Subscriber
Π’Π΅Ρ
Π½ΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΈΠ΅ Ρ
Π°ΡΠ°ΠΊΡΠ΅ΡΠΈΡΡΠΈΠΊΠΈ
- Versi kanggo kabeh pita frekuensi LoRaWAN global
- Range komunikasi karo basis iki 5 km
- modul Expansion kanggo sambungan piranti peripheral
- Dibangun ing baterei 4000mAh
- Modul GPS (Galileo/BeiDou/GLONASS)
- Proteksi IP65
- Pemrograman USB
Piranti seri minangka terminal modular kanggo nyambungake macem-macem piranti periferal menyang jaringan LoRaWAN. Kanthi bantuan, sampeyan bisa ngumpulake data saka sensor digital lan analog, kayata termometer, higrometer, barometer, akselerometer, lsp, lan ngontrol piranti liyane liwat antarmuka RS-232/485. Nduwe baterei 4000mA sing dibangun, sing bisa digunakake kanthi otomatis nganti nem wulan. Integrasi karo panel surya kanggo ngisi baterei. Panrima GPS sing dibangun ngidini sampeyan nemtokake lokasi piranti kanthi akurat, sing nyederhanakake akuntansi lan instalasi: piranti bisa dipasang tanpa mlebu database dhisik, lan sawise instalasi kasebut kanthi otomatis disambung menyang obyek adhedhasar koordinat sing ditampa.
Pemrograman lan konfigurasi ditindakake liwat antarmuka USB biasa lan ora mbutuhake pengontrol lan programer tambahan, saengga bisa ditindakake ing situs kanthi nggunakake laptop.
Modul antarmuka
A pesawat saka antarmuka kanggo nyambungake piranti external kanggo , dileksanakake nggunakake modul antarmuka sing disambungake saka ngisor. Kanggo terminal siji siji modul antarmuka bisa disambungake. Gumantung ing tugas pelanggan, iki bisa dadi input / output digital utawa analog, utawa antarmuka serial. Kontak antarmuka dilindhungi dening konektor sing disegel kanthi sambungan Utas M12.
- - 4 input analog lan 4 input digital
- WISE-S615-A - 6 saluran kanggo RTD (Resistance Temperature Detector) thermometer
- WISE-S617-A - 6 input digital, 2 antarmuka serial RS-232/485
Sensor seri Wzzard LRPv2
Sensor seri BB Iki minangka piranti pelanggan LoRaWAN sing dirancang kanggo ngumpulake data ing lingkungan sing angel lan dirancang kanggo instalasi cepet. Dheweke duwe basis magnetik lan bisa dipasang kanthi aman ing permukaan logam tanpa pengikat tambahan, sing ngidini sampeyan kanthi cepet nyebarake jaringan akeh piranti. Konektor antarmuka sing disegel, sing ana ing sisih pinggir, dirancang kanggo nyambungake piranti lan sensor periferal eksternal.
Π’Π΅Ρ
Π½ΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΈΠ΅ Ρ
Π°ΡΠ°ΠΊΡΠ΅ΡΠΈΡΡΠΈΠΊΠΈ
- Operasi ing kabeh rentang frekuensi LoRaWAN 868/915/923MHz
- Magnetik dipasang ing permukaan logam
- Antarmuka RS485 (Modbus), 4 input analog, 2 output digital, 1 output digital
- Sambungan kabel antarmuka sing disegel
- Didhukung dening 2 baterei lithium AA, panel surya utawa sumber daya 9 ~ 36V
- Kelas perlindungan IP66
- Operasi ing suhu -40 ~ 75 Β° C
Stasiun pangkalan LoRaWAN
Advantech nawakake macem-macem piranti kanggo nyebarake jaringan LoRaWAN pribadi. seri Gateways digunakake kanggo nyambungake piranti pelanggan, kayata ΠΈ , lan ngirim data menyang server aplikasi. Baris kasebut kalebu model sing ndhukung sambungan simultan 100 lan 500 piranti pelanggan. Gerbang kasebut disambungake menyang Internet liwat Ethernet; versi karo modem 4G sing dibangun uga kasedhiya. Ndhukung protokol MQTT lan Modbus kanggo transfer data menyang server aplikasi.
Π’Π΅Ρ
Π½ΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΈΠ΅ Ρ
Π°ΡΠ°ΠΊΡΠ΅ΡΠΈΡΡΠΈΠΊΠΈ
- Ndhukung kabeh band LoRaWAN
- Servis simultan kanggo 100 utawa 500 piranti pelanggan
- sambungan Ethernet
- Opsional: modem LTE sing dibangun
- Server / klien VPN sing dibangun
kesimpulan
Teknologi LoRaWAN pantes narik kawigaten akeh ing antarane solusi industri, lan saiki bisa ngatasi akeh masalah bisnis kanthi efektif. Nanging kanggo umume pelanggan, LoRaWAN isih tetep dadi teknologi sing ora dingerteni lan ora bisa dingerteni. Kita yakin manawa ing mangsa ngarep bakal nyebar kaya jaringan seluler klasik, sing bakal ngidini para pelanggan luwih gampang ngetrapake solusi Internet of Things otonom.
Source: www.habr.com