لورا – على راديو معيار مفتوح من LPWAN

لورا - على راديو معيار مفتوح من LPWAN

لورا هو معيار الراديو مفتوح من الطاقة منخفضة شبكة المنطقة الواسعة (LPWAN) لكميات صغيرة فقط من البيانات. لذلك انها مناسبة لطويل المدى.

أما بالنسبة لل LoRaWAN, هو اسم لشبكة راديو استنادا لورا. يستخدم لورا ونطاقات التردد من العصابات ISM خالية من رخصة. وهذا يعني أن LoRaWAN يمكن أن تكون بديلا أو مكملا لشبكة للهاتف المحمول التقليدية مع مشغل الشبكة المركزي. ما هو أكثر من ذلك, يشار إلى LoRaWAN أيضا على أنها شبكة 0G لتمييزه عن الاتصالات المتنقلة التقليدية.

منذ ورا هو معيار الراديو مفتوح, يمكن لأي شخص أن اقامة LoRaWAN كشبكة تقنيات عمليات أو M2M مع اتصال ثنائي الاتجاه أو استخدام الحل المجتمعية.

ملحوظة: LoRaWAN الأمريكية يختلف عن LoRaWAN الأوروبي. وهذا له تأثير على معدل انتقال، وبالتالي أيضا على استهلاك الطاقة.

مميزات

• الإتصال: الإرسال المنحى, ثنائية الاتجاه, وضع الإقرار محتمل

• التحوير: غرد انتشار الطيف وFSK

• هندسة الشبكات: التواصل مع الأجهزة نهاية بوابات, التي تنقل حزم البيانات إلى ملقم. الخادم لديه واجهات لربط منصات تقنيات عمليات والتطبيقات.

• نطاقات التردد: 868 ميغاهيرتز (863-870 ميغاهيرتز, تنقسم الى عدة subbands) في أوروبا و 915 ميغاهيرتز في الولايات المتحدة الأمريكية. فترة استخدام قناة محدود بسبب اللوائح في العديد من البلدان (دورة العمل).

• نطاق: تبعا لتضاريس, يصل إلى 2 كم في المناطق الحضرية وتصل إلى 15 كم في المناطق الريفية. ويتم تحقيق اختراق جيد من المباني.

• استهلاك الطاقة: ما بين 10 أمبير و 100 NA في وضع السكون. اعتمادا على التطبيق, وعمر البطارية 2 إلى 15 سنوات.

عرض النطاق الترددي قناة • راديو: 125 كيلوهرتز

• الحساسية: -137 ديسيبل

• انتقال السلطة: +20 ديسيبل أو كحد أقصى 25 ميغاواط

الحزم • بيانات: الولايات المتحدة: ماكس. 51 بايت / الولايات المتحدة الأمريكية: ماكس. 11 بايت من بيانات المستخدم في حزمة

• معدل نقل: ما بين 250 قليلا / الصورة و 50 كيلوبت / س

تقنية نقل

لورا تقنية الإرسال

لتحقيق كفاءة عالية في نقل البيانات واستهلاك الطاقة, يستخدم LoRaWAN انتشار تردد. وهو يتيح التدخل التي ينبغي تجنبها إلى حد كبير وتدخل الضيق التي يجب تجنبها.

يتم استدعاء أسلوب نقل “غرد انتشار الطيف”. ونقل الإشارات يحدث كنوع من النقيق. ثم, ينتشر نبض زقزق على نطاق تردد واسع. يمكن اختياريا عرض النطاق الترددي استخدامها لمعدل البيانات عالية أو ناقل حركة قوية. عامل انتشار وعرض النطاق الترددي تحديد مدى ارتفاع معدل البيانات يمكن أن يكون ومدى ارتفاع احتمال الاستقبال.

الإشارات التي يتم التضمين مع العوامل نشر المختلفة وبثها على قناة تردد نفس لا تتداخل مع بعضها البعض. والتعامد من عوامل نشر تمكن من الإرسال المتزامن لعدة أجهزة النهاية على نفس القناة.

إشارات لورا هي ضد قوية جدا في النطاق وخارج النطاق التدخل. عدم الاكتراث لاستقبال المتعددة أو يتلاشى يضمن مجموعة طويلة في المناطق الحضرية.

LoRaWAN شبكة العمارة

تتكون بنية الشبكة LoRaWAN العديد من الأجهزة النهاية في شكل أجهزة الاستشعار والمحركات, عدة بوابات وخادم شبكة المركزي. يتصل الجهاز الطرفي مع بوابة. بوابة يربط إلى خادم الشبكة. ثم يتصل ملقم شبكة الاتصال عبر بروتوكولات مختلفة (منها مثلا. راحة, MQTT, إلخ) مع أحد تطبيقات التي تعمل, فمثلا, كتطبيق في السحابة.

في LoRaWAN, بوابات هي استقبال لإشارات الراديو في 868 ميغاهيرتز. هنا رقائق ورا تتلقى إشارات غرد. أما بالنسبة للبوابات, من ناحية أخرى, اتصل بالإنترنت.

العبارات من LoRaWAN شكل مثالي شبكة متماسكة ويمكن توزيعها في جميع أنحاء العالم.

يمكن تلقى رسالة من واحد أو أكثر من العبارات. العبارات إلى الأمام هذه إلى خادم الشبكة دون مزيد من التدخل.

في LoRaWAN, خوادم الشبكة هي المسؤولة عن تحديد المرسل وتوجيه الحزمة إلى خادم التطبيق.

ويضمن خادم الشبكة, ضمن أشياء أخرى, أن رسالة تصل مرة واحدة فقط في تطبيق الخادم, بغض النظر عن عدد بوابات قد تلقيت عليه.

شبكة منتديات خاصة أو

أساسا الجميع يمكن أن تعمل LoRaWAN الخاصة بهم. منذ ورا يعمل في نطاق المعين غير تردد, أي تكاليف ترخيص الترددات اللازمة.

إذا كنت لا تملك إلا أن إنشاء LoRaWAN في منطقة محدودة, تشغيل البوابات والخوادم يمكن أن يكون له معنى الخاصة بك.

ومع ذلك, إذا كنت تعتمد على شبكة لاسلكية واسعة المجال, يمكنك أيضا الاتصال MOKOSmart, نعمل فقط بوابة الخاصة بنا, الذي يتحدث إلى خوادم عبر الإنترنت. وفيما يتعلق بالأمن, لديك فقط لعلى ثقة خادم الشبكة لإيصال حزم البيانات الواردة وخادم التطبيق, والتي يمكن فك تشفير المحتوى.

نطاق

لورا لديه حساسية عالية لل -137 ديسيبل, مما يزيد من توافر الشبكة. إشارات تخترق بناء جدران دون أي مشاكل، ويمكن أيضا الوصول إلى الأقبية أو غيرها من ما يسمى المواقع في الأماكن المغلقة عميق.

المسافة بين المرسل والمتلقي تقريبا 3 كم (مدينة), تقريبا. 6 كم (الضواحي) وتصل إلى 13 كم (المناطق الريفية) اعتمادا على البيئة المحيطة والمناطق المبنية.

المسافة بين المرسل والمتلقي لورا تعتمد على عامل نشر, عرض النطاق الترددي, انتقال السلطة مختارة من ورا رقاقة والهوائي المستخدم.

معدل نقل

لزيادة عمر البطارية والتحكم في الطاقة الاستيعابية للشبكة العامة (محدودة بسبب المتطلبات التنظيمية), تسيطر ورا معدل البيانات والمخرجات RF حدة باستخدام معدل البيانات على التكيف (ADR) لكل جهاز نهاية.

التواصل بين محطة وبوابة تجري على قنوات ترددية مختلفة مع معدلات بيانات مختلفة. The range of data is 0. 3 إلى 50 كيلوبت / ثانية. حجم حزمة المادية هو 64 بايت. 13 مطلوبة بايت للرأس. هذه الأوراق 51 بايت للبيانات المستخدم.

ملحوظة: في الولايات المتحدة الأمريكية, وتوج وقت القنوات في 400 ميلي ثانية. وهذا يعني أن فقط كحد أقصى 11 بايت من بيانات المستخدم يمكن أن ينتقل في حزمة.

وSF12 (عامل نشر) في 125 كيلوهرتز (عرض النطاق) لم تحقق سوى 250 قليلا / س (معدل البيانات). ومن المرجح جدا أن تنظر إلى نبض غرد المتلقي لأنه من السهل نسبيا لذلك لتمييز الإشارات من الضوضاء.

مزيج أسرع المحدد SF7 في 250 عرض النطاق الترددي كيلو هرتز. هذا يؤدي إلى 11,000 بت في الثانية.

استهلاك الطاقة

عملية التشكيل لورا تمكن انتقال السلطة الأمثل بأقل قدر ممكن من استهلاك الطاقة عن طريق الارسال. استهلاك الطاقة منخفضة تمكن عمر البطارية تصل إلى 15 سنوات.

هذا يبسط المناولة وغير مكلفة لأنه مطلوب لا فصل التيار الكهربائي.

فئات الأجهزة

لورا يفرق بين فئات الأجهزة المختلفة, حيث الطبقة الوحيدة A المثير للاهتمام للتطبيقات في إنترنت الأشياء. والجهاز نهاية في حالة توفير البطارية وينقل فقط لفترة وجيزة عندما يتغير الدولة. لا يمكن إلا أن ترسل شيئا إلى محطة خلال هذا الوقت.

جنبا إلى جنب مع وحدة راديو, هذه الأجهزة هي نهاية غير مكلفة للغاية بسبب بساطتها وهي أيضا مناسبة لتغطية الطلب المرتفع.

إذا كان يمكن أيضا أن تعالج الأجهزة خارج هذه الفترة, يجب في الواقع يتم اختيار فئة الجهاز B أو C, مما يزيد كثيرا من استهلاك الطاقة و, اعتمادا على الشبكة, غير معتمد على الإطلاق.

تطبيقات

يرصد لورا في المقام الأول لتطبيقات الاستشعار ثابتة. وتشمل التطبيقات النموذجية تسجيل, الاستعلام وتبادل معلومات الحالة. مع أجهزة الاستشعار الموجودة في أي مكان, يمكن تحديد المعلومات أو الحصول عليها, والتي يمكن دمجها بسهولة في تطبيق.

1. المنزل الذكي
2. مدينة ذكية
3. مصنع الذكية
4. سمارت الزراعة
5. النقل الذكية