לורה – תקן רדיו פתוח LPWAN

לורה - תקן רדיו פתוח LPWAN

לורה היא תקן רדיו פתוח של חשמל נמוך Wide Area Network (LPWAN) עבור כמויות קטנות בלבד של נתונים. לכן זה מתאים לטווח ארוך.

בנוגע ל LoRaWAN, הוא שם עבור רשת הרדיו המבוססת על לורה. לורה משתמש בטווחי תדרים מן להקות ISM ללא-רישיון. אמצעי זה כי LoRaWAN יכול להיות אלטרנטיבה או תוספת לרשת הניידת המסורתית עם מפעיל רשת מרכזי. מה עוד, גם LoRaWAN נקרא כרשת 0G כדי לבדל אותה תקשורת ניידת מסורתית.

מאז לורה היא תקן רדיו פתוח, כל אחד יכול להקים LoRaWAN כרשת IOT או M2M עם תקשורת דו-כיוונית או להשתמש בפתרון מבוסס-קהילה.

הערה: האמריקאי LoRaWAN שונה האירופי LoRaWAN. למצב זה יש השפעה על קצב שידור ובכך גם על צריכת אנרגיה.

מאפיינים

• חיבור: Uplink מוכוונת, דו - כיווני, במצב הכרה אפשרי

• וויסות: לצרצר Spread Spectrum ו- FSK

ארכיטקטורת רשת •: מכשירים סוף לתקשר עם שערים, המזרים את מנות נתונים לשרת. לשרת יש ממשקים לחיבור לפלטפורמות IOT ויישומים.

• טווחי תדר: 868 MHz (863-870 MHz, מחולק subbands מספר) באירופה 915 MHz בארה"ב. תקופת השימוש בערוץ מוגבלת בתקנות במדינות רבות (מחזור העבודה).

• טווח: בהתאם לטופוגרפיה, עד ל 2 ק"מ באזורים עירוניים ועד 15 ק"מ באזורים כפריים. חדירה טובה של מבנים מושגת.

• צריכת אנרגיה: בין 10 תואר שני 100 נה במצב שינה. בהתאם ליישום, חיי הסוללה 2 ל 15 שנים.

רוחב פס ערוץ רדיו •: 125 kHz

רגישות •: -137 dBm

כוח הילוכים •: +20 dBm או לכל היותר 25 mW

• מנות נתונים: ארה"ב: מקסימום. 51 בייטים / ארה"ב: מקסימום. 11 בייטים של נתונים משתמשים לכל מנה

• קצב העברה: בין 250 קצת / ים ו 50 kbit / ים

טכנולוגיית שידור

טכנולוגיית שידור לורה

כדי להשיג יעילות גבוהה להעברת נתונים וצריך אנרגיה, LoRaWAN משתמשת התפשטות תדירה. היא מאפשרת התערבות כדי להימנע במידה רבה ו הפרעות ערוץ צר כדי להימנע.

השיטה נקראת ההולכה “ספקטרום מורח לצרצר”. וגם שידור האות מתרחש כסוג של ציוץ. לאחר מכן, הדופק צייץ משתרע על פני טווח תדרים רחב. רוחב הפס יכול לשמש כאופציה עבור קצב נתונים גבוה או שידור חזק. הגורם להתפשטות ואת רוחב הפס לקבוע כמה גבוה קצב הנתונים יכול להיות ואיך גבוהה ההסתברות של הקבלה.

אותות הם מווסתים עם גורמים מתפשטים שונים משודרים בערוץ התדר הזהה אינם מפריעים זה לזה. Orthogonality הגורמים מתפשטים מאפשר שידור סימולטני של מכשירי קצה מספר על אותו הערוץ.

אותות לורה הם נגד חזק מאוד ב-band מחוץ ללהקת הפרעה. חוסר הרגישות שלהם כדי מבטיח קבלת multipath או התעמעם מעט אזורים ארוכי טווח עירוניים.

ארכיטקטורת רשת LoRaWAN

ארכיטקטורת רשת LoRaWAN מורכבת למכשירי קצה רבים בצורה של חיישנים ומפעיל, שערים כמה ושרת רשת מרכזי. מכשיר המסוף מתקשר עם השער. השער מתחבר לשרת הרשת. ואז השרת לרשת מתקשר באמצעות פרוטוקולים שונים (למשל. מנוחה, MQTT, וכו ') עם יישום מופעל, לדוגמה, כיישום בענן.

In a LoRaWAN, שערים הם המקלטים עבור אותות הרדיו בבית 868 MHz. הנה שבבי לורה לקבל את אותות הצרצור. באשר שערים, מצד שני, להתחבר לאינטרנט.

השערים של LoRaWAN אידיאלי ליצירת רשת מלוכדת והוא יכול להיות מופץ בכל רחבי העולם.

הודעה יכולה להתקבל על ידי שערים אחד או יותר. השערים להעביר אלה לשרת רשת ללא התערבות נוספת.

In a LoRaWAN, שרתי הרשת אחראים זיהוי השולח שילוח החבילה לשרת יישום.

מבטיח שרת הרשת, בין השאר, כי מגיעה הודעה אחת בלבד על שרת היישומים, לא משנה כמה שערים קבלו אותו.

פרטים או רשת הקהילה

בעיקרון כל אחד יכול לפעול LoRaWAN משלהם. מאז לורה עובדת בתחום התדרים שהוקצו הלא, ללא עלויות רישוי עבור תדרים נחוצות.

אם אתה רק צריך להקים LoRaWAN בשטח מצומצם, המבצע של שערים ושרתים משלך יכול להיות הגיוני.

למרות זאת, אם אתה תלוי רשת רדיו אזור רחב, ניתן גם לפנות MOKOSmart, אנחנו רק פועלים שער הבית שלנו, שמדבר אל שרת דרך האינטרנט. לגבי אבטחה, יש לך רק לסמוך שרת רשת כדי לספק את מנות הנתונים שהתקבלו ושרת היישומים, אשר יכול לפענח את התוכן.

טווח

יש לורה רגישות גבוהה של -137 dBm, אשר מגדיל את הזמינות של הרשת. האותות לחדור בניית קירות בלי שום בעיות וגם יכולים להגיע במרתפים או מה שנקרא אחרים עמוקים במקומות מקורים.

המרחק בין המשדר לבין המקלט הוא כ 3 ק"מ (העיר), משוער. 6 ק"מ (פרברים) ועד 13 ק"מ (אזורים כפריים) תלוי את סביבת שטחים בנויים.

המרחק בין משדר לורה ואת המקבל תלוי בגורם מתפשט, רוחב הפס, את עוצמת השידור הנבחר של צ'יפ לורה ואת האנטנה בשימוש.

קצב העברה

כדי למקסם את חיי הסוללה ולשלוט קיבולת הרשת הכללית (מוגבל על ידי דרישות רגולטוריות), לורה שולטת בקצב נתונים ופלט RF בנפרד באמצעות קצב נתונים אדפטיבית (ADR) עבור כל מכשיר קצה.

תקשורת בין הטרמינל והשער מתרחשת על ערוצי תדר שונים עם קצבי נתונים שונים. טווח הנתונים הוא 0. 3 ל 50 קילובייט / שנייה. גודל החבילה הפיסית הוא 64 בייטים. 13 בתים נדרשים עבור בכותרת. עלים זה 51 בתים עבור נתוני המשתמש.

הערה: בארצות הברית, פעם שהערוץ הוא הכתיר 400 אלפיות. אמצעי זה שרק היותר 11 בייטים של נתונים המשתמש יכול להיות מועבר לכל מנה.

SF12 (גורם מתפשט) ב 125 kHz (רוחב פס) משיג רק 250 קצת / ים (קצב נתונים). המקלט סביר מאוד לתפוס את דופק הצרצור כי זה יחסית קל עבור אותו להבחין בין האותות מהרעש.

השילוב המצוין המהיר הוא SF7 בבית 250 רוחב פס kHz. זה מוביל ל 11,000 bps.

צריכת חשמל

תהליך האפנון לורה מאפשר כוח שידור אופטימלי עם צריכת החשמל הנמוכה ביותר האפשרית על ידי המשדר. צריכת האנרגיה הנמוכה מאפשרת חיי סוללה של עד 15 שנים.

זה מפשט טיפול והוא זול כי אין ספק כוח נפרד נדרש.

חוגים של התקנים

לורה מבדילה בין סוגי מכשירים שונים, לפיה המחלקה רק מעניינת עבור יישומים באינטרנט של דברים. וגם מכשיר הקצה נמצא במצב חיסכון בסוללה ורק מעביר בקצרה כאשר שינויי המדינה. משהו יכול להישלח רק למסוף בתקופה זו.

יחד עם מודול רדיו, אלה מכשירים בסוף הם מאוד זולים בגלל הפשטות שלהם מתאימים גם מכסה ביקוש גבוה.

אם התקנים ניתן לטפל גם מחוץ לתקופה זו, בכיתת מכשיר B או C חייב למעשה להיבחר, אשר מגדיל מאוד את צריכת החשמל, בהתאם לרשת, לא נתמך בכלל.

אפליקציות

לורה נעשית בעיקר עבור יישומי חיישן סטטי. יישומים אופייניים כוללים הקלטה, שאילתות והחלפת מידע מצב. עם חיישנים הממוקמים בכל מקום, מידע ניתן לקבוע או הושג, אשר ניתן לשלב בקלות לתוך יישום.

1. בית חכם
2. עיר חכמה
3. Smart במפעל
4. חקלאות חכמה
5. Smart התחבורה