Wie sendet und empfängt der LoRa-Sensor Daten?

Wie sendet und empfängt der Lora-Sensor Daten?

Sensoren, die auf der LoRa-Technologie basieren, werden als LoRa-Sensor bezeichnet. LoRa-Sensoren können geolokalisiert werden, ermöglicht geringen Stromverbrauch und Übertragungen mit großer Reichweite (typischerweise mehr als 10 km). Daher, Wir können diese über Zeitstempel von verschiedenen Gateways verwenden, um Positionen von Geräten zu triangulieren. LoRa-Sensoren ermöglichen eine Fernverbindung zwischen Geräten, um ein effektives Internet der Dinge zu ermöglichen (IoT) Implementierung. Dies hat Anwendungen in mehreren Branchen.

Wie sendet und empfängt der LoRa-Sensor Daten?

Ein LoRa-Netzwerk verwendet das LoRaWAN-Protokoll zum Senden und Empfangen von Daten von LoRa-Sensoren. LoRaWAN ist eine Cloud-basierte Medienzugriffskontrolle (MAC) Schichtprotokoll, fungiert jedoch hauptsächlich als Netzwerkschichtprotokoll. Wir verwenden LoRaWAN zur Verwaltung der Kommunikation zwischen LoRa-Gateways und LoRa-Geräten (Knoten). Es fungiert als Routing-Protokoll und wird von der LoRa Alliance verwaltet. Die erste Version von LoRaWAN wurde im Jahr veröffentlicht 2015.

LoRaWAN definiert die Systemarchitektur und das Kommunikationsprotokoll für das LoRa-Netzwerk. Es ermöglicht eine sichere und zuverlässige Fernkommunikationsverbindung. LoRaWAN verwaltet auch Datenraten, Kommunikationsfrequenzen, und Leistungsoptimierung für alle LoRa-Geräte.

LoRa-Knoten in einem LoRa-Netzwerk basieren auf asynchroner Kommunikation, und sie beginnen zu senden, wenn sie Daten zum Senden zur Verfügung haben. Dies ermöglicht es einem LoRa-Netzwerk, die Empfindlichkeit für die Datenrate mit einer festen Kanalbandbreite abzuwägen. Dabei wird hauptsächlich die Menge des verwendeten Aufstrichs ausgewählt (Das ist ein wählbarer Parameter zwischen 7 und12). Dieser Spreizfaktor bestimmt die Empfindlichkeit eines LoRa-Knotens und seine Datenrate.

Von einem LoRa-Knoten übertragene Daten werden von mehreren LoRa-Gateways empfangen, die die empfangenen Datenpakete an einen zentralen Netzwerkserver weiterleiten (IoT-Server). Der IoT-Server filtert die doppelten Pakete heraus, verwaltet das Netzwerk und führt Sicherheitsüberprüfungen durch. Der Server sendet diese Daten dann an die Anwendungsmodule, Bedienfelder, oder verbundene intelligente Geräte. Auf diese Weise zeigt das LoRaWAN-Protokoll eine hohe Zuverlässigkeit und Genauigkeit für die moderate Last.

zusätzlich, LoRa verwendet die Forward Error Correction-Codierung. Dies verbessert die Widerstandsfähigkeit des LoRa-Netzwerks gegen jede Art von hoher Interferenz. Die hohe Reichweite eines LoRa-Netzwerks zeichnet sich durch sehr hohe Budgets für drahtlose Verbindungen aus, welche sind da 155 dB bis 170 dB.

Wie sendet und empfängt der LoRa-Sensor Daten?

Wie man LoRa-Sensoren herstellt?

Wir integrieren normalerweise LoRa-Sensoren in IoT-Netzwerke. Die Sensoren, die wir hauptsächlich mit LoRa-Technologie verwenden, sind,

  1. DHT11

Es ist ein grundlegender Temperatur- und Feuchtigkeitssensor.

  1. Ultraschallsensor

Wir verwenden diesen Sensor, um zu überprüfen, ob sich ein Objekt davor befindet.

  1. Lichtempfindlicher Sensor

Wir verwenden diesen Sensor zur Überwachung des Umgebungslichts.

  1. Flammensensor

Es erkennt das Vorhandensein von Feuer oder einer Flamme.

  1. Relais

Wir verwenden dies zur Steuerung der Leistung eines Geräts.

  1. Summer

Wir verwenden dies, um Personen in der Nähe zu alarmieren oder zu warnen.

  1. LED

Diese dienen dazu, den Fortschritt oder den Status eines Prozesses anzuzeigen.

Eine Sammlung dieser Sensoren in Kombination mit einem GPS-Modul über einen Mikrocontroller (normalerweise Arduino oder Raspberry Pi), bildet einen LoRa-Sensor.

Verwendung von LoRa-Sensoren?

Verwendung von LoRa-Sensoren

Zur Verwendung eines LoRa-Sensors, Wir müssen ein effektives LoRa-Netzwerk aufbauen. Ein typisches LoRa-Netzwerk umfasst Folgendes,

1. LoRa-Knoten

Ein LoRa-Sensor, wenn eingebettet mit drahtloser Konnektivität und LoRa-Protokoll, dann bildet es einen LoRa-Knoten. Ein LoRa-Knoten sammelt die erforderlichen Sensordaten und sendet sie an das LoRa-Gateway.

2. LoRa Gateway (Lg01)
Ein Gateway ist im Allgemeinen ein Gerät, mit dem wir verschiedene Netzwerktypen verbinden. LG01 ist ein LoRa-Gateway, mit dem wir das drahtlose LoRa-Netzwerk und das IP-Netzwerk verbinden. Seine Hauptmerkmale sind,

ein. Es ist der zentrale Punkt für die Bildung eines LoRa-Netzwerks.

b. Empfängt Daten vom LoRa-Gerät (Knoten) im LoRa-Netzwerk über LoRa-WLAN und sendet es über an den IoT-Server im IP-Netzwerk

  • W-lan
  • Ethernet
  • 3G / 4G usw..

c. Empfängt den Befehl vom IoT-Server und sendet ihn an das LoRa-Gerät (Knoten).

3.IoT-Server

Ein IoT-Server ist im Grunde ein Cloud-Server, der die Konnektivität zwischen verschiedenen Geräten ermöglicht. Es empfängt und speichert Daten von mehreren Geräten und ermöglicht den Zugriff über mehrere Plattformen hinweg. Im Falle eines LoRa-Netzwerks, Der IoT-Server empfängt Daten vom LoRa-Gateway und speichert sie entsprechend. Auf diese Daten kann dann von jedem Smart-Gerät aus zugegriffen werden (Ein Computer, Laptop, Mobiltelefon, oder Tablette, was auch immer bequem ist).

Wenn wir die Leistung von LoRa-Sensoren nach oben oder unten skalieren oder den Messbereich vergrößern oder verkleinern möchten, dann erlaubt der IoT-Server dies auch. In diesem Fall, Wir senden die Befehle über das Bedienfeld (jedes intelligente Gerät) zum IoT-Server. Der IoT-Server sendet den Befehl an das LoRa-Gateway, was es wiederum an den Lora-Knoten sendet (Gerät). Der Befehl wird am LoRa-Knoten interpretiert, und die LoRa-Sensoren folgen dementsprechend.

So, So richten wir LoRa-Sensoren in einem LoRa-Netzwerk ein. Ein LoRa-Netzwerk kann beliebig viele LoRa-Sensoren aufnehmen.

Warum LoRa-Sensoren verwenden??

LoRa-Technologie, im Vergleich zu anderen disruptiven Technologien, ist kein Versprechen der Zukunft, sondern heute weltweit erhältlich. Es gibt 600 bekannte Fälle des Einsatzes der LoRa-Technologie in stadtweiten IoT-Implementierungen, und diese Zahl wächst stetig. Nach einer Schätzung, mehr als 105 Millionen LoRa-Geräte werden weltweit eingesetzt. LoRa-Sensoren in Kombination mit dem LoRaWAN-Protokoll tragen zur Schaffung einer intelligenten Welt bei. Analysten sagen voraus, dass durch 2023, um 43% Alle IoT-Implementierungen werden die LoRa-Technologie enthalten. Daher, Die LoRa-Technologie erkennt das Potenzial für IoT-Anwendungen.

  1. Die LoRa-Technologie schließt eine technologische Lücke

Die LoRa-Technologie revolutioniert das IoT, indem sie nur sehr wenig Strom verbraucht und Datenkommunikation über große Entfernungen ermöglicht. LoRaWAN füllt die technologische Lücke von Wi-Fi / BLE- und zellularbasierten Netzwerken, die entweder hohe Leistung oder hohe Bandbreite erfordern und nicht in abgeschirmte Innenräume eindringen können oder eine begrenzte Reichweite haben. Daher, Die LoRa-Technologie ist effizient für den Einsatz in Innenräumen oder auf dem Land.

  1. Die LoRa-Technologie ergänzt andere Technologien

Die LoRa-Technologie arbeitet wie Wi-Fi im nicht lizenzierten Bereich und ist von Endgeräten bis zum IoT-Server wie Cellular sehr sicher. Dies macht es sowohl für den Innen- als auch für den Außenbereich geeignet. LoRaWAN-Protokoll bietet eine flexible, wirtschaftlich, und effiziente Konnektivitätslösung, die ideal für IoT-Anwendungen ist, ob privat installiert, Öffentlichkeit, oder hybride Netzwerke. LoRa-Sensordaten können Analyseplattformen mit maschinellem Lernen und künstlicher Intelligenz befeuern. Diese Technologien benötigen Datenvielfalt, Dies wird von LoRa-Sensoren bei sehr geringen Kosten und geringem Stromverbrauch ermöglicht.

  1. Globale Netzwerkverfügbarkeit

LoRa-Geräte (Knoten) arbeiten mit dem LoRaWAN-Protokoll, Das ist ein offener Standard. Es wird von der LoRa Alliance unterstützt, Ein gemeinnütziger Verein, der die weltweite Einführung der LoRa-Technologie fördert. Das Ökosystem der LoRa-Allianz ist vorbei 500 Mitglieder, die einschließen 100 öffentliche Netzbetreiber mit Serviceangeboten in mehr als 58 Länder. LoRaWAN-basierte Netzwerke sind global zugänglich und in mehr als verfügbar 100 Länder. Deshalb, Diese vorhandene und etablierte Infrastruktur macht es effizienter und einfacher, LoRa-basierte Lösungen sofort bereitzustellen.

  1. Ein schnell wachsendes Ökosystem

Das Ökosystem, das LoRaWAN und LoRa unterstützt, umfasst eine breite Palette von Hardwareherstellern, Dienstleister, Netzbetreiber, Software-Designer, Universitäten, und Branchenverbände. Diese spielen eine wesentliche Rolle bei der Erstellung von Geräten, Anwendungen, und Netzwerke. Das Ökosystem wächst schnell, Unternehmen setzen die LoRa-Technologie in mehreren Segmenten ein.

Was sind einige potenzielle Anwendungen von LoRa Sensor ?

LoRa-Sensoren bieten eine Vielzahl von Möglichkeiten, die wir für Anwendungen in mehreren Sektoren nutzen können. Einige der möglichen Anwendungen von LoRa-Sensoren sind,

  1. Intelligente Landwirtschaft

Intelligente Landwirtschaft von LORA SENSOR

IoT wird in der Landwirtschaft häufig eingesetzt, von der Messung von Umweltbedingungen, die sich auf die Pflanzenproduktion auswirken, bis zur Verfolgung der Gesundheitsindikatoren von Nutztieren. Dies ermöglicht eine minimale Belastung der Umwelt, Maximierung der Ausbeute, und Minimierung der Kosten. LoRa-Geräte (Knoten) Das LoRaWAN-Protokoll kann die Effektivität solcher Netzwerke erheblich verbessern. Einige Fallstudien haben gezeigt, dass der Einsatz von LoRa-Sensoren den Wasserverbrauch von gewerblichen Betrieben auf bis zu gesenkt hat 50%. LoRa-Sensoren verfügen über eine Fernverbindung und verbrauchen wenig Strom. Daher, Sie können Daten von landwirtschaftlichen Betrieben an den Cloud-Server senden. Dort werden die Daten verarbeitet und analysiert, um den Betrieb zu verbessern.

  1. Intelligente Städte

Mit dem LoRa-Sensor mit großer Reichweite und geringer Leistung können wir den kommunalen Betrieb effizienter gestalten. Diese Sensoren bieten sichere und GPS-freie Geolokalisierungskapazitäten. Wenn Stadtdienste wie Parken, Beleuchtung, und Abfallbeseitigung sind miteinander verbunden, Dann können Städte den Einsatz von Personal und Versorgungsunternehmen optimieren, um Geld und Zeit zu sparen.

  1. Smart Healthcare

Die geringen Kosten und der geringe Stromverbrauch von LoRa-Sensoren machen sie für Anwendungen im Gesundheitswesen geeignet, die kritisch sind und Zuverlässigkeit erfordern. IoT-Lösungen, die auf LoRa-Sensoren und -Gateways basieren, können dazu beitragen, Hochrisikopatienten rund um die Uhr zu überwachen. Deshalb, Dies wird dazu beitragen, dass die medizinische Sicherheit und Gesundheit kritischer Patienten niemals übersehen wird.

  1. Intelligente industrielle Steuerung

Betriebe in der Industrie können von den LoRa-Sensoren profitieren, die kontinuierliche Überwachungsfunktionen haben. Aufgrund der großen Reichweite und des geringen Stromverbrauchs von LoRa-Geräten (Knoten), Wir verwenden sie häufig in der Fertigungsindustrie und in Werken. Sie können wichtige Daten auch über das LoRaWAN-Protokoll an das betreffende Netzwerk weiterleiten. Dies kann die Analyse von Daten und die anschließende Optimierung des Geschäftsbetriebs ermöglichen.

  1. Intelligente Dienstprogramme

Herkömmliche Versorgungsbetriebe verwenden subjektive Messungen durch Außendiensttechniker, und daher, Sie sind arbeitsintensiv. Obendrein, Meter befinden sich oft in Innenräumen, unter Tage, oder dichte städtische Umgebungen. Dies macht es für die meisten drahtlosen Technologien schwierig, sie zu erreichen. So, Durch die Verwendung von LoRa-Sensoren und des LoRaWAN-Protokolls können Mess- und Versorgungsunternehmen Daten aus der Ferne erfassen. Deshalb, Es wird ihnen auch dabei helfen, die Abläufe zu rationalisieren, indem sie ihr Personal effizienter einsetzen.

  1. Intelligente Lieferkette & Logistik

LoRa-Sensoren machen es für Logistik und Lieferkette erschwinglich und einfacher, hochwertige Vermögenswerte auf dem Transportweg zu verfolgen. Die große Reichweite und der geringe Stromverbrauch von LoRa-Sensoren erleichtern die GPS-freie Geolokalisierung von Fahrzeugen und Ladungen. Daher, Wir können jede Art von Assets in rauen Umgebungen und großen geografischen Regionen problemlos überwachen.

  1. Alzheimer-Patienten-Tracking

Tragbare Ortungsgeräte mit LoRa-Technologie können Pflegekräfte alarmieren, wenn ein Alzheimer-Patient eine bestimmte Sicherheitszone verlässt. Dies trägt dazu bei, die Sicherheit rund um die Uhr ohne physische Überwachung zu gewährleisten.

  1. Smart Homes & Gebäude

LoRa-Sensoren können Daten auch aus Gebäuden senden, die aus dichten Materialien bestehen, und sie verbrauchen wenig Strom. Dies macht LoRa-Sensoren ideal für die Herstellung von Smart Home- und Gebäudegeräten. zusätzlich, Dank der Langstreckenfunktionen von LoRa-Sensoren und des LoRaWAN-Protokolls können sie Assets verfolgen, die möglicherweise von zu Hause abweichen. LoRa-Sensoren in Smart Home- und Gebäudeanwendungen können die Nutzung von Versorgungsunternehmen optimieren, Gefahr erkennen, und die Sicherheit verbessern & Bequemlichkeit des täglichen Lebens.

  1. Intelligente Kühllösungen

Die LoRa-Technologie kann bei intelligenten Kühllösungen helfen, Dies kann bei der Verfolgung der Lebensmitteltemperaturen für den Lebensmitteleinzelhandel hilfreich sein. Globale Entwicklungen in etablierten Supermarktketten können jedes Jahr viel Geld sparen. LoRa-Sensoren können Restaurants auch dabei helfen, Lebensmittelverschwendung zu reduzieren und die Betriebskosten des Lebensmittelmanagements zu optimieren.

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