Qual è LoRa Tecnologia

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.

specificazioneCaratteristica LoRa
Gamma2-5km Urbano (1.24-3.1 il mio),
15km di periferia (9.3 il mio)
FrequenzaISM 868/915 MHz
StandardIEEE 802.15.4g
ModulazioneSpettro allargato tipo di modulazione basato su impulsi FM che differiscono.
CapacitàUn gateway LoRa prende migliaia di nodi
BatteriaLunga durata della batteria
LoRa livello fisicoFrequenza, energia, modulazione e di segnalazione tra i nodi e gateway

sicurezza della rete LoRa

LoRa tecnologia Recurity

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).