Comment le capteur LoRa envoie et reçoit des données

comment le capteur lora envoie et reçoit des données

Les capteurs basés sur la technologie LoRa sont connus sous le nom de capteur LoRa. Les capteurs LoRa ont des capacités de géolocalisation, permet une faible consommation d'énergie et des transmissions longue portée (généralement plus de 10 km). Par conséquent, nous pouvons les utiliser via les horodatages de différentes passerelles pour trianguler les positions des appareils. Les capteurs LoRa permettent une connectivité à longue portée entre les appareils pour permettre un Internet des objets efficace (IoT) la mise en oeuvre. Cela a des applications dans plusieurs industries.

Comment le capteur LoRa envoie et reçoit des données

Un réseau LoRa utilise le protocole LoRaWAN pour envoyer et recevoir des données des capteurs LoRa. LoRaWAN est un contrôle d'accès multimédia basé sur le cloud (MAC) protocole de couche mais agit principalement comme protocole de couche réseau. Nous utilisons LoRaWAN pour gérer la communication entre les passerelles LoRa et les appareils LoRa (nœuds). Il fonctionne comme un protocole de routage et la LoRa Alliance le maintient. La première version de LoRaWAN est sortie cette année 2015.

LoRaWAN définit l'architecture du système et le protocole de communication pour le réseau LoRa. Il permet une liaison de communication longue portée sécurisée et fiable. LoRaWAN gère également les débits de données, fréquences de communication, et optimisation de la puissance pour tous les appareils LoRa.

Les nœuds LoRa d'un réseau LoRa sont basés sur une communication asynchrone, et ils commencent à transmettre lorsqu'ils ont des données disponibles à envoyer. Cela permet à un réseau LoRa de négocier la sensibilité pour le débit de données avec une bande passante de canal fixe. Il s'agit principalement de sélectionner la quantité de pâte utilisée (qui est un paramètre sélectionnable entre 7 et12). Ce facteur d'étalement détermine la sensibilité d'un nœud LoRa et détermine son débit de données.

Les données transmises par un nœud LoRa sont reçues par plusieurs passerelles LoRa, qui transmettent les paquets de données reçus à un serveur de réseau centralisé (Serveur IoT). Le serveur IoT filtre les paquets en double, gère le réseau et effectue des contrôles de sécurité. Le serveur envoie ensuite ces données aux modules applicatifs, panneaux de contrôle, ou appareils intelligents connectés. De cette façon, le protocole LoRaWAN montre une fiabilité et une précision élevées pour la charge modérée.

aditionellement, LoRa utilise le codage de correction d'erreur directe. Cela améliore la résilience du réseau LoRa contre tout type d'interférence élevée. La portée élevée d'un réseau LoRa se caractérise par des budgets de liaison sans fil très élevés, qui sont autour 155 dB à 170 dB.

Comment le capteur LoRa envoie et reçoit des données

Comment fabriquer des capteurs LoRa?

Nous intégrons généralement des capteurs LoRa dans les réseaux IoT. Les capteurs que nous utilisons principalement avec la technologie LoRa sont,

  1. DHT11

C'est un capteur de température et d'humidité de base.

  1. Capteur à ultrasons

Nous utilisons ce capteur pour vérifier s'il y a un objet devant lui.

  1. Capteur photosensible

Nous utilisons ce capteur pour surveiller la lumière ambiante.

  1. Détecteur de flamme

Il détecte la présence d'un feu ou d'une flamme.

  1. Relais

Nous l'utilisons pour contrôler la puissance d'un appareil.

  1. Avertisseur sonore

Nous l'utilisons pour alerter ou avertir les personnes à proximité.

  1. LED

Ceux-ci sont pour montrer la progression ou l'état de tout processus.

Une collection de ces capteurs lorsqu'ils sont combinés avec un module GPS via un microcontrôleur (généralement Arduino ou Raspberry Pi), forme un capteur LoRa.

Comment utiliser les capteurs LoRa?

Comment utiliser les capteurs LoRa

Pour utiliser un capteur LoRa, nous devons mettre en place un réseau LoRa efficace. Un réseau LoRa typique comprend les éléments suivants,

1. Nœud LoRa

Un capteur LoRa, lorsqu'il est intégré avec la connectivité sans fil et le protocole LoRa, puis il forme un nœud LoRa. Un nœud LoRa collecte les données de capteur requises et les envoie à la passerelle LoRa.

2. Passerelle LoRa (LG01)
Une passerelle est généralement un appareil que nous utilisons pour connecter différents types de réseau. LG01 est une passerelle LoRa que nous utilisons pour relier le réseau sans fil LoRa et le réseau IP. Ses principales caractéristiques sont,

une. C'est le point central pour former un réseau LoRa.

b. Reçoit les données de l'appareil LoRa (Nœud) dans LoRa Network via LoRa wireless et l'envoie au serveur IoT du réseau IP via

  • Wifi
  • Ethernet
  • 3G / 4G etc..

c. Reçoit la commande du serveur IoT et l'envoie à l'appareil LoRa (Nœud).

3.Serveur IoT

Un serveur IoT est essentiellement un serveur cloud qui permet la connectivité entre divers appareils. Il reçoit et stocke les données de plusieurs appareils et permet l'accès sur plusieurs plates-formes. Dans le cas d'un réseau LoRa, le serveur IoT reçoit les données de la passerelle LoRa, puis les stocke en conséquence. Ces données peuvent ensuite être accessibles depuis n'importe quel appareil intelligent (Un ordinateur, portable, téléphone portable, ou tablette, selon ce qui vous convient).

Lorsque nous voulons augmenter ou diminuer les performances des capteurs LoRa ou si nous voulons augmenter ou diminuer la plage de leurs mesures, alors le serveur IoT permet également cela. Dans ce cas, nous envoyons les commandes depuis le panneau de contrôle (tout appareil intelligent) au serveur IoT. Le serveur IoT envoie la commande à la passerelle LoRa, qui à son tour l'envoie au nœud Lora (dispositif). La commande est interprétée au nœud LoRa, et les capteurs LoRa le suivent en conséquence.

Alors, voici comment nous mettons en place des capteurs LoRa au sein d'un réseau LoRa. Un réseau LoRa peut accueillir autant de capteurs LoRa que nécessaire.

Pourquoi utiliser des capteurs LoRa?

Technologie LoRa, par rapport à d'autres technologies disruptives, n'est pas une promesse d'avenir mais est disponible aujourd'hui dans le monde entier. Il y a 600 cas connus de déploiement de la technologie LoRa dans les implémentations IoT à l'échelle de la ville, et ce nombre augmente régulièrement. Selon une estimation, plus que 105 millions d'appareils LoRa sont déployés dans le monde. Les capteurs LoRa combinés au protocole LoRaWAN contribuent à créer un monde intelligent. Les analystes prédisent qu'en 2023, autour 43% de toutes les implémentations IoT incorporeront la technologie LoRa. Par conséquent, La technologie LoRa réalise le potentiel des applications IoT.

  1. La technologie LoRa comble une lacune technologique

La technologie LoRa révolutionne l'IoT en utilisant très peu d'énergie et en permettant la communication de données sur une longue portée. LoRaWAN comble le vide technologique du Wi-Fi / BLE et des réseaux cellulaires, qui nécessitent une puissance élevée ou une bande passante élevée et ont l'incapacité de pénétrer dans des environnements intérieurs blindés ou ont une portée limitée. Par conséquent, La technologie LoRa est efficace pour une utilisation dans tous les environnements intérieurs ou ruraux.

  1. La technologie LoRa complète d'autres technologies

La technologie LoRa fonctionne dans la bande sans licence comme le Wi-Fi et est très sécurisée des appareils finaux au serveur IoT comme Cellular. Cela le rend adapté à une utilisation intérieure et extérieure. Le protocole LoRaWAN offre une, économique, et solution de connectivité efficace, idéale pour les applications IoT, s'il est installé en privé, Publique, ou réseaux hybrides. Les données des capteurs LoRa peuvent alimenter les plates-formes d'analyse qui utilisent l'apprentissage automatique et l'intelligence artificielle. Ces technologies ont besoin de la diversité des données, qui est logé par des capteurs LoRa à un coût et une consommation d'énergie très bas.

  1. Disponibilité du réseau mondial

Appareils LoRa (nœuds) fonctionnent sur le protocole LoRaWAN, qui est une norme ouverte. Il est soutenu par l'Alliance LoRa, une association à but non lucratif qui promeut l'adoption mondiale de la technologie LoRa. L'écosystème de l'alliance LoRa a plus 500 membres, qui inclut 100 les opérateurs de réseaux publics avec des offres de services dans plus de 58 des pays. Les réseaux basés sur LoRaWAN sont accessibles dans le monde entier et sont disponibles dans plus de 100 des pays. Par conséquent, cette infrastructure existante et établie rend plus efficace et plus facile le déploiement immédiat de solutions basées sur LoRa.

  1. Un écosystème en croissance rapide

L'écosystème supportant LoRaWAN et LoRa comprend un large éventail de fabricants de matériel, les fournisseurs de services, les opérateurs de réseaux, concepteurs de logiciels, universités, et associations industrielles. Ceux-ci jouent un rôle essentiel dans la création d'appareils, applications, et réseaux. L'écosystème se développe rapidement, et les entités adoptent la technologie LoRa dans plusieurs segments.

Quelles sont les applications potentielles du capteur LoRa ?

Les capteurs LoRa offrent un large éventail de possibilités que nous pouvons utiliser pour des applications dans plusieurs secteurs. Certaines des applications potentielles des capteurs LoRa sont,

  1. Agriculture intelligente

Agriculture intelligente DE LORA SENSOR

L'IoT est largement utilisé dans l'agriculture, de la mesure des conditions environnementales qui affectent la production agricole au suivi des indicateurs de santé du bétail.. Cela permet une contrainte minimale sur l'environnement, maximisation du rendement, et minimisation des dépenses. Appareils LoRa (nœuds) et le protocole LoRaWAN peuvent considérablement améliorer l'efficacité de ces réseaux. Certaines études de cas ont montré que l'utilisation de capteurs LoRa a réduit la consommation d'eau des fermes commerciales jusqu'à 50%. Les capteurs LoRa ont une connectivité longue portée et consomment peu d'énergie. Par conséquent, ils sont capables d'envoyer des données de fermes agricoles au serveur cloud. Les données y sont traitées et analysées pour améliorer les opérations.

  1. Villes intelligentes

Nous pouvons rendre les opérations municipales plus efficaces avec le capteur LoRa longue portée et faible puissance. Ces capteurs offrent des capacités de géolocalisation sécurisées et sans GPS. Si les services de la ville tels que le stationnement, éclairage, et l'élimination des déchets sont reliées entre elles, alors les villes peuvent optimiser l'utilisation du personnel et des services publics pour économiser de l'argent et du temps.

  1. Santé intelligente

Le faible coût et la faible consommation d'énergie des capteurs LoRa les rendent adaptés aux applications de santé, qui sont critiques et nécessitent de la fiabilité. Les solutions IoT basées sur des capteurs et des passerelles LoRa peuvent aider à surveiller les patients à haut risque 24 heures sur 24. Par conséquent, cela aidera à garantir que la sécurité médicale et la santé des patients critiques ne soient jamais négligées.

  1. Contrôle industriel intelligent

Les opérations de l'industrie peuvent bénéficier des capteurs LoRa, qui ont des fonctions de surveillance continue. En raison de la longue portée et de la faible consommation d'énergie des appareils LoRa (nœuds), nous les utilisons fréquemment dans les industries manufacturières et les usines. Ils peuvent également relayer des données importantes via le protocole LoRaWAN vers le réseau concerné. Cela peut permettre l'analyse des données et l'optimisation ultérieure des opérations commerciales.

  1. Utilitaires intelligents

Les opérations d'utilité conventionnelles utilisent une mesure subjective par des techniciens de terrain, et donc, ils demandent beaucoup de travail. En plus de cela, les compteurs sont souvent situés à l'intérieur, souterrain, ou environnements urbains denses. Cela rend difficile pour la plupart des technologies sans fil de les atteindre. Alors, l'utilisation de capteurs LoRa et du protocole LoRaWAN permettra aux sociétés de comptage et de services publics de collecter des données à distance. Par conséquent, cela les aidera également à rationaliser les opérations en utilisant plus efficacement leur personnel.

  1. Chaîne d'approvisionnement intelligente & Logistique

Les capteurs LoRa permettent à la logistique et à la chaîne d'approvisionnement de suivre plus facilement et plus facilement les actifs de grande valeur en transit. La longue portée et la faible consommation d'énergie des capteurs LoRa facilitent la géolocalisation sans GPS des véhicules et des cargaisons. Par conséquent, nous pouvons facilement surveiller tout type d'actifs dans des environnements difficiles et de grandes régions géographiques.

  1. Suivi des patients atteints d'Alzheimer

Les dispositifs de suivi portables à technologie LoRa peuvent alerter les soignants lorsqu'un patient atteint d'Alzheimer quitte une zone de sécurité désignée. Cela aidera à assurer la sécurité 24 heures sur 24 en l'absence de surveillance physique.

  1. Maisons intelligentes & Bâtiments

Les capteurs LoRa peuvent envoyer des données même à partir de bâtiments construits à partir de matériaux denses, et ils consomment peu d'énergie. Cela rend les capteurs LoRa idéaux pour la fabrication d'appareils intelligents pour la maison et le bâtiment. aditionellement, Les capacités à longue portée des capteurs LoRa et du protocole LoRaWAN leur permettent de suivre les actifs susceptibles de s'éloigner de chez eux. Les capteurs LoRa dans les applications de maison et de construction intelligentes peuvent optimiser l'utilisation des services publics, détecter un danger, et améliorer la sécurité & commodité de la vie quotidienne.

  1. Solutions de réfrigération intelligente

La technologie LoRa peut aider dans les solutions de réfrigération intelligentes, qui peut aider à suivre les températures des aliments pour l'industrie de la vente au détail alimentaire. Les développements mondiaux dans les chaînes de supermarchés établies peuvent faire économiser beaucoup d'argent chaque année. Les capteurs LoRa peuvent également aider les restaurants à réduire le gaspillage alimentaire et à optimiser les coûts opérationnels de la gestion des aliments.

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