LoRaは、 LoRaWAN プロトコル, 5Gに加えて、スマートシティに向けた都市の開発に適しています. 一部のアプリケーションでは, LoRaネットワークは、よく言及される新しいモバイル無線規格よりもさらに適しています.
スマートシティへの発展を目標とする多くの人々. のアイデア “インテリジェントシティ” (スマートシティ) 新しくない. スマートシティ技術を実装する目的は、住民の生活の質を向上させることです, 効率を上げる, 待ち時間を短縮する, サービスのニーズを満たし、市のリソースを使用して、より効率的にお金に課税します. 最近の調査によると、スマートシティは節約できる $ 5 によって1兆のコスト 2022.
モノのインターネット, 略してIoT, これで重要な役割を果たします. それは生活のほぼすべての分野に浸透し、事実上すべての会社とすべての支店を変更します. 次世代の5Gモバイル通信の可能性を考慮して, このテクノロジーが既存のスマートシティの問題に対する自然な解決策ではないかどうかという疑問が生じます。? しかし、スマートシティの特定のアプリケーションにとってより意味のある他のテクノロジーがあります – インテリジェント照明によるエネルギー消費量の削減など, メートル, 等. それらの1つはLoRaです.
LoRaネットワークとは?
クイックアンサー: 長距離ラジオ. 長距離ワイヤレス用のLoRaテクノロジー (無線) データ通信は、電力をほとんど使用しない半導体ICによって可能になります. そのような無線送信機の機能と機能に応じて, バッテリーは何年もの間電気を供給することができます. これにより、実行が可能になります 10 に 20 バッテリーを交換せずに何年も. これにより、メンテナンスの労力が大幅に削減されます.
4Gまたは5Gとは対照的, LoRaネットワークはライセンスのないスペクトルで動作します. これにより、州の認可を受けたスペクトルでネットワークを構築するために必要な規制やオークションのコストをかけずに双方向通信が可能になります。. 具体的には, LoRaWANは、ISM帯域とSRD帯域で地域的に異なる周波数範囲を使用します. ヨーロッパで, ISMバンド領域 1 から 433.05 MHzから 434.79 MHzおよびSRDバンドヨーロッパから 863 MHzから 870 MHz. 北米では, 一方, データ送信はISMバンド領域で行われます 2 から 902 MHzから 928 MHz.
オープンで一緒に働く, 統一プロトコルは、付加価値を生み出し、カバレッジを拡大することを目的としています.
都市で使用されるLoRaネットワーク
LoRaテクノロジーは、スマートシティアプリケーションに技術的および経済的な利点を提供します. LoRaとLoRaWANは、インテリジェントな監視および制御インフラストラクチャを提供します. これにより、Städtは数千のネットワークデバイスおよびシステムからデータを効率的に収集および分析できます。. この情報で, 例えば, 彼らはどのサービスが彼らの計画に適しているかをよりよく決定することができるはずです.
人口密度の高い大都市圏向け, LoRaWAN信号が都市部に比較的深く浸透することは有利です. スマートシティテクノロジーは都市のあり方を変えています, 当局と市民は相互作用します.
ボストンの街灯
マサチューセッツ州のボストンの例は、LoRaで何が可能かを示しています. 街には以上のものがあります 67,000 街灯. 彼らはにぎやかな通りを照らします, 歴史的名所, とメインストリート. 以上で 1,600 スイッチボックスと 32,000 マンホールの蓋, このインフラストラクチャを維持することは、かなりの共同作業です – 特に冬季にランプが頻繁に使用される場合.
LoRaセンサーとゲートウェイ
では、ボストンのような都市でスマート照明はどのように機能するのでしょうか? LoRaネットワークを使用, センサーは、照明を制御し、使用状況データを収集する街路照明システムに統合できます。. また、LoRaテクノロジーは、LoRaアライアンスを通じて、近くのすべての街路灯のデータを収集します. 次に、ゲートウェイは情報をパブリックまたはプライベートクラウドサーバーに送信します, データを分析します, 最終的に照明を制御し、必要に応じて消灯やその他の障害に関する警告を自動的に生成します. 必要に応じて、ランプの切れやその他の誤動作に関する警告.
ユーザーは無線で追加することもできます (OTA) 必要に応じてパブリックネットワークとプライベートネットワークを切り替えるための更新. LoRaテクノロジーの双方向通信がこれを可能にします. スマートシティにおけるLoRaテクノロジーのアプリケーションの範囲は非常に多様であり、照明だけにとどまりません。. このテクノロジーはさまざまな方法で使用できます:
パーキング: インテリジェント駐車場監視は、ドライバーが駐車スペースを探しているときに交通渋滞を減らすために都市の駐車場を表示します. 調査によると、ドライバーは 17 駐車スペースを探して年間何時間.
交通流: 交通監視用のヘリコプターはいつの日か過去のものになる可能性があります. 交通渋滞は都市住民にとって大きな課題であり、不安なものです. 車両と歩行者の両方の交通を監視するインテリジェントな交通システムは、車と歩行者をより適切に誘導できます. これは、交通を記録し、ライトフェーズを調整するインテリジェントな信号機を使用して行われます. 将来は, インテリジェントな交通システムには、信号機と車両のセンサー間の通信も含まれる可能性があります.
信号機のメンテナンス: 信号の監視は都市を可能にします / 燃え尽きたランプに迅速に対応する地方自治体, 欠陥のある街灯柱 (事故による) または障害のある信号システムに. これは交通渋滞に役立ちます, 起こりうる事故やその他の危険な状況.
予知保全: スマートビルディングシステムは、予知保全システムを使用して施設が適切に維持されていることを確認するデータを提供できます. これらのシステムは、建物の振動やその他の物理的状態を監視できます, 橋と歴史的建造物, 大規模な修理が必要になる前に行政が行動を起こすことができるように.
廃棄物処理: 廃棄物の収集は、市の行政の責任の重要な領域です. 頻繁すぎる, しかしながら, 不要なリソースが無駄になります, 例えば. 半分またはほとんど満たされていないゴミ箱を空にする. 追跡オプションがないために廃棄物コンテナが過密状態になると、さらに悪化します. インテリジェントな廃棄物管理システムは、コンテナ内の廃棄物レベルを特定し、廃棄物収集ルートを最適化して効率を向上させるのに役立ちます, 費用, と清潔さ.
騒音と大気汚染: ますます多くの人々が都市に移動するにつれて, 騒音と大気汚染はさらに大きな課題になりつつあります. スマートノイズと大気汚染の監視は、市民の幸福を改善し、全身の健康問題間の関連を示すためのデータを提供することができます.
LoRaとLED: 港湾都市のケーススタディ
に 2017, カクメ半島のコプリ湾の西海岸にあるタリンのマリーナ (エストニア) テスト済みのLoRaテクノロジー. 港には充実した設備があります, ポントゥーンドックを含む, フローティングホテル, 管理棟, ダイニング施設と子供向けのセーリングスクール, このバルト海地域の近代的な海事センターになっています. 最新の港湾技術を最新に保つために, インフラストラクチャに加えて、照明を近代化する必要があります.
LoRaのインストールは、LoRaWANネットワークを介してリモート制御できるポート内のすべてのランプでテストされます. ランプコントローラは、ポートに属する無線システムを介してLoRaWANゲートウェイに接続されています. 近くの他のゲートウェイもこの接続をサポートしています. 安全なIoTハブプラットフォームは、LoRaWANバックエンドを介してターミナルノードから暗号化されたデータを視覚化します.
LoRaネットワーク照明システム
LoRaを介したランプのネットワーク化により、事前構成された照明プロファイルを使用した自律動作が可能になるため、ポートはより低い消費電力を記録し、照明システムに費用効果の高いソリューションを提供します。. ポートはまだソリューションをテストしていますが, LoRaを介して操作されるコントローラーは、改善されたリアルタイム制御と照明の均一性を示しています. 光の強さを監視する機能, 動作モードと移動により、不必要に動作するランプを回避できるため、不要なコストを回避できます。.
この新しい照明システムの実装により, ポートは、将来のポートがどのように見えるかについてのコースを設定しています. セキュリティは危険にさらされていません. 完全に安全なプラットフォームを介したデータの送信に加えて, 完全に安全なプラットフォームを介してデータを送信することに加えて, アクセス制御システムにより、柔軟性とリアルタイムの通知、および不正行為の可能性に関する警告が可能になります。. セキュリティ上の懸念に対処するため, Semtechのテクノロジーにより、誰もルートキーにアクセスできないようになります, システムをコピーできないこと, 実際のユーザーだけがセンサーデータにアクセスできること.
このテクノロジーはプライベートネットワークでも実行できます, プロバイダーにより多くの制御を与える, 視認性, とデータのセキュリティ. このテクノロジーはプライベートネットワークで運用して、プロバイダーがより詳細に制御できるようにすることもできます。, データの可視性とセキュリティ. インフラストラクチャプロセスを自動化および簡素化するインテリジェントシステムの実装 (例えば. 点灯) 港湾におけるよりスマートで信頼性の高いプロセスに向けた最初のステップの1つです.
エネルギー効率が高いため、メンテナンスが少なくて済みます
LoRaネットワークは、アプリケーションの付加価値が高まり、インフラストラクチャとメンテナンスへの投資が削減される場合に特に有利です。. 柔軟, 省エネLoRaテクノロジーは、長距離にわたるパブリックまたはプライベートネットワークの確立をサポートします. 街灯に設置された何千ものセンサーを想像してみてください。これらのセンサーの電池は年に数回交換する必要があります。. LoRaの消費電力が非常に低いため, センサーのバッテリーは何年もの操作を可能にします, 時間を大幅に短縮します, メンテナンスのためのコストと人件費.
加えて, LoRaの柔軟でスケーラブルなアーキテクチャ, これは、ライセンスされていないスペクトルに基づいています, 長距離のパブリックネットワークまたはプライベートネットワークをすばやく簡単にセットアップできます – 港から都市、駐車場まで. センサーは既存のセルタワーに設置することもできます. これにより、IoTアプリケーションをサポートするネットワークインフラストラクチャをセットアップするために必要な投資が削減されます.
長距離を提供するセンサーと一緒に (まで 50 農村地域のkm) または人口密度の高い都市部や屋内地域では数キロメートル以上, LoRaの利点はすぐに明らかになります. スマートシティテクノロジーは、よりスマートで改善された都市アプリケーションのための新しいソリューションを提供できます. スケーラブルな構築, フレキシブル, 安全な長距離IoTネットワークは、一部のインフラストラクチャへの投資を不要にし、メンテナンスコストを削減できます. LoRaとLoRaWAN仕様は、スマートシティソリューションを成功させるための適切な基盤です。.
