Qual è LoRa Tecnologia

Cosa è LoRa?

La tecnologia LoRa è una sorta di nuovo protocollo wireless progettato proprio per le comunicazioni di connettività a lungo raggio e bassa potenza. LoRa acronimo di Long Range Radio ed è mirato principalmente per l'Internet delle cose (IoT) e reti M2M. Questa tecnologia permetterà multi-tenant o reti pubbliche per collegare un numero di applicazioni in esecuzione sulla stessa rete.

LoRa Alliance è stato progettato per normalizzare LPWAN (Low Power su Wide Area Networks) per IoT. Una tecnologia LoRa e il protocollo di Lora WAN aperta consentono alle applicazioni intelligenti dell'Internet degli oggetti che risolvono alcune delle più grandi sfide che il nostro pianeta: la riduzione delle risorse naturali, controllo dell'inquinamento, prevenzione delle catastrofi, gestione dell'energia, l'efficienza delle infrastrutture, e molto altro ancora.

Ogni individuo porta LoRa ha la capacità di gestire fino a milioni di nodi. I segnali possono estendersi per una distanza significativa, il che significa che v'è meno struttura richiesta, rendendo la costruzione di una rete più veloce e molto più conveniente per implementare.

Lora vanta anche un algoritmo data rate adaptive per contribuire a rendere il miglior uso della capacità di rete nodi e la durata della batteria. Il protocollo LoRa comprende una serie di strati diversi tra cui applicazioni e a livello di dispositivo per comunicazioni sicure, la crittografia a livello di rete.

architettura di rete LoRa

Una rete LoRa contiene diversi elementi:

• punti finali

I punti finali sono gli elementi della rete LoRa che effettuano controllo o di rilevamento. Essi sono normalmente situati a distanza.

• Gateway LoRa

Il gateway riceve le infrastrutture dagli endpoint Lora e poi li trasferisce al sistema backhaul. Questa parte della rete LoRa può essere cellulare, Ethernet o di qualsiasi altro collegamento di telecomunicazione wireless o cablata. I gateway sono collegati al server di rete tramite connessioni IP tipici. In questo modo i dati utilizzano un protocollo tipico, ma può essere collegato a qualsiasi rete di telecomunicazioni, privati ​​o pubblici. In considerazione della somiglianza di una rete LoRa a quella di un cellulare, gateway LoRaWAN possono spesso essere collocati con una stazione base cellulare. In questo modo, sono in grado di utilizzare capacità aggiuntiva sulla rete backhaul.

• Server di rete LoRa

Il server di rete LoRa riesce a rete e, come parte della sua funzione, agisce per rimuovere i pacchetti duplicati, adatta velocità di trasmissione dati e programmi di riconoscimento. Nella valutazione del modo in cui può essere distribuito e collegato, lo rende molto facile da implementare una rete LoRa.

• Computer remoto

Poi, un computer remoto può controllare le azioni degli endpoint o raccogliere dati dagli endpoint – la rete LoRa essere quasi traslucida.

In termini di architettura autentica per la rete LoRa, i nodi sono tipicamente in una topologia a stella-di-stelle con i gateway formando un ponte see-through. Questi messaggi di relè tra il server di rete centrale e dispositivi finali nel backend.

Comunicazione alla fine i nodi punto di solito è bi-direzionale, ma è anche possibile supportare il funzionamento multicast, e questo è utile per caratteristiche come i messaggi di distribuzione di massa simili o altri o aggiornamenti software.

basi LoRa Tecnologia

Ci sono diversi elementi chiave della tecnologia LoRa. Alcune delle sue caratteristiche principali includono la seguente:

• Fino a milioni di nodi
• Lunga durata della batteria; in ricambio di dieci anni
• Lungo raggio; 15-20 km.

Ci sono diversi elementi alla tecnologia LoRa che forniscono la connettività e la funzionalità.

stack di protocollo LoRa: LoRa Alleanza ha anche definito uno stack di protocollo aperto. La creazione di questo stack open-source ha permesso il concetto di Lora per aumentare a causa di tutti i diversi tipi di società coinvolte nello sviluppo LoRa, introduzione e l'uso sono stati in grado di unirsi per creare un basso costo e facile da usare la soluzione per la connettività a tutte le maniere di dispositivi collegati IoT.

progettazione della rete LoRa: (LoRaWAN): Oltre agli elementi RF del sistema wireless LoRa, ci sono alcuni altri elementi della architettura di rete, compresa la presenza di architettura del sistema, server, backhaul e il computer di applicazione. L'architettura complessiva viene spesso indicata come LoRaWAN.

LoRa PHY / interfaccia RF: Lo strato fisico PHY LoRa o è fondamentale per il funzionamento del sistema. Essa disciplina gli aspetti del segnale RF che viene trasmesso tra i nodi o endpoint, cioè. LoRa gateway e sensori sono dove vengono ricevuti i segnali. L'interfaccia di livello fisico o una radio governa aspetti del segnale compreso il formato di modulazione, livelli di potenza, frequenze, segnalazione tra gli elementi di trasmissione e ricezione, e altri argomenti correlati.

Caratteristiche di Lora protocollo

La tabella seguente mostra alcune delle principali caratteristiche del protocollo LoRa come la modulazione, capacità e gamma.

sicurezza della rete LoRa

La questione della sicurezza della rete sta diventando a poco a poco importante. Come tali reti Lora richiedono elevati livelli di sicurezza per evitare la fatica di tutti i sistemi.

Per raggiungere i livelli di sicurezza richiesti per le reti di Lora, diversi strati di crittografia sono stati utilizzati:

• chiave specifica del dispositivo (EUI128).
• La chiave univoca di rete (EUI64) garantisce la sicurezza a livello di rete.
• Tasto applicazione Unico (EUI64) certificare la sicurezza end to end.

Usando questi strati di crittografia assicura che la rete LoRa rimane opportunamente protetta.

Applicazioni lora

tecnologia wireless LoRa è preferibilmente disposto per essere utilizzato in una varietà di applicazioni.

Le funzionalità a lungo raggio e bassa potenza fanno sì che i punti finali possono essere distribuiti in una grande varietà di posti, fuori e dentro gli edifici e hanno ancora la capacità di essere in grado di comunicare con il gateway.

Poiché il sistema è facile da implementare e può essere utilizzato per un gran numero di IoT, Internet Cose, e macchina a macchina, applicazioni, M2M.

Le domande di tecnologia wireless LoRa includono il monitoraggio delle scorte, misurazione intelligente, vending dati macchina e monitoraggio; applicazioni di utilità; industria automobilistica, eccetera. Infatti, dovunque dove possono essere necessari il controllo e il reporting dei dati.

La tecnologia LoRa è soprattutto interessante per molte applicazioni a causa della sua capacità a lungo raggio. La copertura è facile da fornire e nuovi nodi può essere facilmente collegato e attivato.

Dispositivi lora

picocelle & Gateway: I sensori di acquisizione poi trasmettere i dati ai gateway su distanze che sono vicini e lontani, all'aperto e al coperto, con il fabbisogno di potenza più bassa

ricetrasmettitori & End-Nodi: Ricetrasmettitori configurati con LoRa tecnologia sono fissati in dispositivi sensori o nodi finali, progettata per un assemblaggio di applicazioni industriali.

LoRa modulazione:

LoRa La tecnologia è la modulazione senza fili o fisica (PHY) strato di silicio, utilizzato per creare il collegamento di comunicazione a lungo raggio.

LoRa strato fisico utilizza una forma di modulazione a spettro allargato. Il sistema LoRa modulazione utilizza impulsi a frequenza controllata larga banda lineari. Il livello di aumento o diminuzione della frequenza nel tempo è usato per codificare i dati da trasmettere, ad esempio; una forma di modulazione chirp.

Questo tipo di modulazione consente sistemi wireless Lora per demodulare segnali che sono 20dB di sotto del piano rumore quando la demodulazione è combinato con correzione di errore di inoltro, FEC. Rispetto ad un sistema tradizionale FSK; il bilancio di collegamento per un sistema LoRa in grado di fornire un miglioramento di oltre 25dB.

Come conseguenza del punto che la trasmissione è disperso in modo pseudo-casuale, può essere difficile per gli utenti non-Lora per rilevare e appare come il rumore. Questo in grado di supportare in sicurezza del sistema.

Un ulteriore vantaggio del sistema è che la modulazione chirp e del sistema, in generale, è tollerante di offset di frequenza e di conseguenza, è possibile utilizzare un oscillatore a cristallo base con un 20-30 accettazione ppm piuttosto che un oscillatore pagamento temperatura, TCXO. Questo può fornire alcuni buoni risparmi nei circuiti elettronici nodo.

LoRaWAN:

nel frattempo, LoRa descrive lo strato fisico inferiore, strati di rete superiori erano assenti. LoRaWAN è uno dei numerosi protocolli che sono stati sviluppati per descrivere gli strati superiori della rete. LoRaWAN è un Media Access Control basato su cloud (MAC) protocollo di livello ma agisce principalmente come un protocollo di livello di rete per gestire la comunicazione tra dispositivi nodo terminale e gateway LPWAN, come protocollo di sterzo, gestito dal LoRa Alliance. LoRaWAN versione specifica 1.0 è stato rilasciato nel giugno 2015.

LoRaWAN definisce il protocollo di architettura e comunicazione del sistema per la rete, mentre lo strato fisico LoRa permette il collegamento di comunicazione a lunga distanza. LoRaWAN è anche responsabile della gestione del data rate, potenza per tutti i dispositivi e le frequenze di comunicazione. Dispositivi nella rete di trasmissione ogni volta che hanno dati disponibili per inviare. I dati trasmessi da un dispositivo di nodo terminale viene ricevuto da più gateway, che inoltrare i pacchetti di dati a un server di rete centrale. I filtri di server duplicano i pacchetti, esegue controlli di sicurezza, e gestisce la rete. I dati vengono poi favorita ai server di applicazioni. La tecnologia mostra elevata consistenza per il carico modesto; però, ha alcuni problemi di prestazioni legati alla riconoscimenti invio

Lora Alliance

Come per molti altri sistemi, un organismo di settore è stato istituito per sviluppare poi promuovere il sistema wireless LoRa in tutto il settore chiamato LoRa Alliance. E 'stato lanciato nel marzo 2015. Come afferma l'Alliance, è stato istituito per fornire uno standard globale aperto per sicuro, connettività IoT LPWAN carrier-grade.

Sebbene LoRa era stato essenzialmente sviluppato da Semtech, apertura egli fuori norma ha consentito di essere adottato da un ampio numero di aziende, crescente tal modo l'ecosistema e guadagnando significativamente maggiore impegno, una più ampia varietà di prodotti e un aumento complessivo di utilizzo e accettazione.

I membri fondatori della LoRa Alliance includono Actility, Cisco, Eolane, IBM, Kerlink, IMST, MultiTech, Sagemcom, Semtech, e Microchip Technology, così come gli operatori di telecomunicazioni di piombo: Bouygues Telecom, KPN, SingTel, Proximus, Swisscom, e FastNet (parte di Telkom Sudafrica).