LoRa est une technologie radio basée sur le LoRaWAN protocole, qui en plus de la 5G convient au développement des villes vers des villes intelligentes. Dans certaines applications, Le réseau LoRa est encore plus adapté que la nouvelle norme de radio mobile souvent mentionnée.
Beaucoup dans le but de devenir une ville intelligente. L'idée d'un “ville intelligente” (Ville intelligente) n'est pas nouveau. L'objectif de la mise en œuvre des technologies de la ville intelligente est d'améliorer la qualité de vie des habitants, créer de l'efficacité, raccourcir les temps d'attente, répondre aux besoins de services et utiliser les ressources de la ville et ainsi taxer l’argent plus efficacement. Une étude récente montre que les villes intelligentes peuvent économiser $ 5 trillions de coûts par 2022.
L'Internet des objets, IoT pour faire court, joue un rôle important dans ce. Il pénètre dans presque tous les domaines de la vie et change pratiquement toutes les entreprises et toutes les branches. Au vu des possibilités de la prochaine génération de communications mobiles 5G, la question se pose de savoir si cette technologie n'est pas la solution naturelle aux problèmes existants de ville intelligente? Mais il existe d'autres technologies qui peuvent avoir plus de sens pour certaines applications dans les villes intelligentes – comme la réduction de la consommation d'énergie grâce à un éclairage intelligent, mètres, etc. L'un d'eux est LoRa.
Qu'est-ce que le réseau LoRa?
La réponse rapide: Radio longue portée. La technologie LoRa pour le sans fil longue portée (radio) la communication de données est rendue possible par des circuits intégrés à semi-conducteurs qui utilisent très peu d'énergie. Selon la fonction et la fonctionnalité d'un tel émetteur radio, une batterie peut l'alimenter en électricité pendant des années. Cela devrait permettre de courir pendant 10 à 20 ans sans changer la pile. Cela réduit considérablement l'effort de maintenance.
Contrairement à la 4G ou à la 5G, Le réseau LoRa fonctionne dans un spectre sans licence. Cela permet une communication bidirectionnelle sans les coûts de réglementation et d'enchères nécessaires pour construire un réseau sur des spectres sous licence d'État. Plus précisément, LoRaWAN utilise des gammes de fréquences régionales différentes dans la bande ISM et la bande SRD. En Europe, la région de la bande ISM 1 de 433.05 MHz à 434.79 MHz et la bande SRD Europe à partir de 863 MHz à 870 MHz. En Amérique du Nord, d'autre part, la transmission des données a lieu dans la région de la bande ISM 2 de 902 MHz à 928 MHz.
Travailler ensemble sur un, un protocole uniforme vise à créer de la valeur ajoutée et à augmenter la couverture.
Réseau LoRa en utilisation urbaine
La technologie LoRa offre des avantages techniques et économiques pour les applications de ville intelligente. LoRa et LoRaWAN fournissent une infrastructure de surveillance et de contrôle intelligente. Cela permet à Städt de collecter et d'analyser efficacement les données de milliers d'appareils et de systèmes en réseau. Avec ces informations, par exemple, ils devraient être en mesure de mieux décider quels services sont adaptés à leurs plans.
Pour les zones métropolitaines densément peuplées, il est avantageux que les signaux LoRaWAN pénètrent relativement profondément dans les zones urbaines. La technologie des villes intelligentes change la façon dont les villes, les autorités et les citoyens interagissent.
Lampes de rue à Boston
L'exemple de Boston dans le Massachusetts montre ce qui est possible avec LoRa. La ville a plus de 67,000 lampadaires. Ils illuminent les rues animées, sites historiques, et rues principales. Avec plus de 1,600 boîtiers de commutation et 32,000 bouche d'égoût, l'entretien de cette infrastructure est un effort collectif considérable – surtout lorsque les lampes sont soumises à une utilisation intensive pendant les mois d'hiver.
Capteurs et passerelles LoRa
Alors, comment fonctionne l'éclairage intelligent dans une ville comme Boston? Avec le réseau LoRa, les capteurs peuvent être intégrés dans n'importe quel système d'éclairage public qui contrôle l'éclairage et collecte les données d'utilisation. Et la technologie LoRa collecte les données de tous les lampadaires à proximité grâce à l'alliance LoRa. La passerelle envoie ensuite les informations à un serveur cloud public ou privé, qui analyse les données, contrôle éventuellement l'éclairage et génère automatiquement des avertissements sur les lumières éteintes et autres pannes si nécessaire. Avertissements concernant les lampes grillées et autres dysfonctionnements si nécessaire.
Les utilisateurs peuvent même ajouter en direct (OTA) mises à jour pour basculer entre les réseaux publics et privés si nécessaire. La communication bidirectionnelle de la technologie LoRa rend cela possible. La gamme d'applications de la technologie LoRa dans les villes intelligentes est extrêmement diversifiée et ne s'arrête pas à l'éclairage. La technologie peut être utilisée de différentes manières:
Parking: La surveillance intelligente des parkings affiche les parkings de la ville pour réduire les embouteillages lorsque les conducteurs recherchent une place de parking. Des études montrent que les conducteurs dépensent 17 heures par an à la recherche d'une place de parking.
Flux de trafic: Les hélicoptères pour la surveillance du trafic pourraient un jour appartenir au passé. La congestion routière est un défi majeur et inquiétant pour les citadins. Les systèmes de circulation intelligents qui surveillent à la fois la circulation des véhicules et des piétons peuvent mieux guider les voitures et les piétons. Cela se fait à l'aide de feux de signalisation intelligents qui enregistrent le trafic et coordonnent les phases d'éclairage. A l'avenir, les systèmes de circulation intelligents pourraient même inclure la communication entre les feux de signalisation et les capteurs dans les véhicules.
Entretien des feux de signalisation: La surveillance des feux de signalisation permet à la ville / les administrations municipales pour réagir rapidement aux lampes grillées, poteaux d'éclairage défectueux (suite à un accident) ou à des systèmes de signalisation défectueux. Cela aide avec les embouteillages, accidents possibles et autres situations dangereuses.
Maintenance prédictive: Les systèmes de bâtiments intelligents peuvent fournir des données qui utilisent un système de maintenance prédictive pour garantir que les installations sont correctement entretenues. Ces systèmes peuvent surveiller les vibrations et autres conditions physiques dans les bâtiments, ponts et monuments historiques, afin que l'administration puisse intervenir avant que des réparations majeures ne soient nécessaires.
Traitement des déchets: La collecte des déchets est un domaine de responsabilité essentiel de l'administration de la ville. Trop souvent, toutefois, des ressources inutiles sont gaspillées, par exemple. pour vider les poubelles à moitié ou peu remplies. C'est encore pire si les conteneurs de déchets sont surpeuplés en raison du manque d'options de suivi. Les systèmes intelligents de gestion des déchets peuvent aider à identifier les niveaux de déchets dans les conteneurs afin d'optimiser les itinéraires de collecte des déchets afin d'améliorer l'efficacité, frais, et propreté.
Bruit et pollution de l'air: alors que de plus en plus de gens déménagent dans les villes, le bruit et la pollution atmosphérique deviennent un défi encore plus grand. Une surveillance intelligente du bruit et de la pollution atmosphérique peut fournir des données pour améliorer le bien-être des citoyens et montrer les liens entre les problèmes de santé systémiques.
LoRa et LED: Une étude de cas avec des villes portuaires
Dans 2017, Port de plaisance de Tallinn sur la côte ouest du golfe de Kopli sur la péninsule de Kakumäe (Estonie) technologie LoRa testée. Le port dispose de vastes installations, y compris les quais de ponton, un hôtel flottant, bâtiments administratifs, salle à manger et école de voile pour les enfants, ce qui en fait un centre maritime moderne dans cette région de la mer Baltique. Afin de se tenir au courant des dernières technologies portuaires, l'éclairage doit être modernisé en plus de l'infrastructure.
L'installation LoRa est testée dans toutes les lampes du port qui peuvent être contrôlées à distance via un réseau LoRaWAN. Le contrôleur de lampe est connecté à la passerelle LoRaWAN via un système radio appartenant au port. D'autres passerelles à proximité prennent également en charge cette connexion. La plate-forme de hub IoT sécurisé visualise les données cryptées des nœuds terminaux via le backend LoRaWAN.
Système d'éclairage réseau LoRa
La mise en réseau des lampes via LoRa permet un fonctionnement autonome avec des profils d'éclairage préconfigurés afin que le port enregistre une faible consommation d'énergie et dispose d'une solution rentable pour le système d'éclairage. Bien que le port teste toujours la solution, le contrôleur exploité via LoRa a montré une amélioration du contrôle en temps réel et de l'uniformité de l'éclairage. La capacité de surveiller l'intensité lumineuse, le mode de fonctionnement et le mouvement signifient que les lampes fonctionnant inutilement peuvent être évitées et ainsi des coûts inutiles peuvent être évités.
Avec la mise en place de ce nouveau système d'éclairage, le port prépare le terrain pour ce à quoi pourraient ressembler les futurs ports. La sécurité n'est pas mise en danger. En plus de la transmission de données via la plateforme entièrement sécurisée, En plus de transmettre des données sur une plateforme entièrement sécurisée, les systèmes de contrôle d'accès permettent plus de flexibilité et des notifications en temps réel ainsi que des avertissements sur d'éventuelles activités non autorisées. Pour résoudre les problèmes de sécurité, La technologie de Semtech garantit que personne n’a accès à la clé racine, que le système ne peut pas être copié, et que seul l'utilisateur réel a accès aux données du capteur.
La technologie peut également fonctionner sur des réseaux privés, donner plus de contrôle au fournisseur, visibilité, et sécurité sur les données. La technologie peut également être exploitée dans un réseau privé pour donner plus de contrôle aux fournisseurs, visibilité et sécurité sur les données. La mise en œuvre de systèmes intelligents qui automatisent et simplifient les processus d'infrastructure (par exemple. éclairage) est l'une des premières étapes vers des processus plus intelligents et plus fiables dans les ports.
Moins d'entretien grâce à une efficacité énergétique élevée
Le réseau LoRa est particulièrement avantageux si la valeur ajoutée d'une application est augmentée et les investissements en infrastructure et en maintenance doivent être réduits. Le flexible, La technologie LoRa économe en énergie prend en charge la mise en place de réseaux publics ou privés sur de longues distances. Imaginez des milliers de capteurs installés dans des lampadaires et vous auriez à remplacer les piles de ces capteurs plusieurs fois par an. En raison de la consommation électrique extrêmement faible de LoRa, les batteries dans les capteurs peuvent permettre des années de fonctionnement, ce qui réduit considérablement le temps, coût et dépenses de personnel pour la maintenance.
en outre, l'architecture flexible et évolutive de LoRa, qui est basé sur un spectre sans licence, permet de mettre en place rapidement et facilement un réseau public ou privé à longue portée – des ports aux villes en passant par les parkings. Les capteurs peuvent même être installés sur des tours cellulaires existantes. Cela réduit l'investissement nécessaire pour mettre en place une infrastructure réseau qui doit prendre en charge les applications IoT.
Avec des capteurs qui offrent une longue portée (Jusqu'à 50 km en milieu rural) ou sur des kilomètres dans des zones urbaines densément peuplées ou des zones intérieures, l'avantage de LoRa est immédiatement apparent. Les technologies de la ville intelligente peuvent offrir de nouvelles solutions pour des applications urbaines plus intelligentes et améliorées. Construire un évolutif, souple, et un réseau IoT à longue portée sécurisé peuvent rendre certains investissements d'infrastructure inutiles et réduire les coûts de maintenance. LoRa et la spécification LoRaWAN sont une base appropriée pour des solutions de ville intelligente réussies.
