로라 주파수 뒤에 기술 무엇입니까

LoRa frequency range

로라는 CSS를 사용 (처프 확산 스펙트럼) 변조 방식으로 주파수 확산 방식을 사용하여 변조. 소위 처프 펄스는 문자로 전송됩니다, 이는 증가 시키거나 시간이 지남에 따라 계속 로라 주파수 감소. 데이터 전송 후, 이러한 처프 펄스의 순차적 인 시퀀스로 실현.

로라 주파수

특별 특성

로라는 ISM 주파수 대역들에서 작동하기 때문에 (433 메가 헤르츠, 868 MHz 및 915 메가 헤르츠), 방사 송신 전력을 제한. 이러한 FSK을 달성하기 위해 종래의 변조 방식보다 더 큰 무선 범위를 갖기 위해 (주파수 편이 변조), 수신 감도가 크게 로라으로 향상되었습니다. 로라 수신기는 여전히 성공적으로 수신하고 유용한 로라가 최대 신호를 디코딩 할 수 20 소음 수준 아래 dB, 최대의 수신기 감도되는 결과 -149 dBm의. 약의 최대 FSK 감도 비교. -125 dBm의에 -130 dBm의, 로라는 상당한 개선을 제공합니다. FSK 수신기, 유용한 신호가 약의 경우 신호는 성공적으로 디코딩 할 수있다.

로라 주파수 및 신호 강도

로라는 여전히 성공적으로 유용한 신호를 수신 할 수있는 특성 덕분에 20 소음 수준 아래 dB, 전파 간섭에 견고 FSK의 것보다 훨씬 낫다. 간섭 신호가 적어도 경우 FSK 시스템은 제대로 작동 10 유용한 신호보다 약한 dB. 최선의 경우, 간섭 신호인지 로라 시스템은 여전히 ​​유용한 신호를 수신 할 수있다 20 유용한 신호보다 더 강한 dB.

제한

당신은 로라에 대해받을 수 있음을 알 수 위의 그래픽에서 30 FSK dB보다 약한 신호. 하나, 다소이 큰 차이를 상대화하는 것이 두 가지 제한이 있습니다.

• 첫 번째, 로라 변조는 FSK 변조보다 광대역한다, 이는 로라 수신기의 잡음 레벨은 일반적으로 높은 FSK 수신기보다임을 의미. 구체적으로 특별히, 대역폭을 배로하여 노이즈 레벨을 증가 3 dB.
• 두 번째, 로라는 단지에 유용한 신호를 수신 할 수 20 dB의 매우 느린 데이터 속도에서의 잡음 수준 이하 ≤ 0.5 Kbit에서 / 에스. 즉시 데이터 속도가 증가함에 따라, 어느쪽으로 제로 상기 네거티브 신호 대 잡음비가 증가 또는 대역폭이 더 증가해야, 이는 결과적으로 노이즈 레벨을 증가.

로라와 FSK의 비교 측정

로라 정말 얼마나 좋은 찾으려면, 로라 및 FSK 간의 직접 비교를 수행해야. 이 목적을 위해, 우리의 이전에 사용되는 표준 FSK 트랜시버 (CC1020 및 CC1101) 로라의 데이터와 비교 / FSK 트랜시버 SX1261.

트랜시버조정 

데이터 시트에 따른 최대 감도

데이터 속도RX- 대역폭
CC1020FSK-118 dBm의2.4 Kbit에서 / s의12.5 kHz에서
CC1101FSK-116 dBm의0.6 Kbit에서 / s의58 kHz에서
SX1261FSK-125 dBm의0.6 Kbit에서 / s의4 kHz에서
SX1261LORA-149.2 dBm의0.02 Kbit에서 / s의8 kHz에서

데이터 시트의 정보에 따르면,, 로라는 최고의 FSK 트랜시버보다 적어도 24dB보다 최대 감도를 달성 (SX1261). 이전 FSK 트랜시버에 비해 (CC1020 및 CC1101), 최대 감도는 짝수 31 또는 33 dB 더 나은. 무선 영역마다 두 배가 될 수 있다고 가정 할 수 있기 때문에 10 dB 더 감도, 에이 4 에 8 회 전파의 범위는 FSK 비교 로라 가능해야.

하나, 최대 로라 감도는의 매우 느린 데이터 속도를 달성하는 것도 눈에 띈다 0.02 Kbit에서 / 에스. 직접을 얻기 위해서, 다른 트랜시버 사이의 의미있는 비교, 모든 송수신기의 감도가 동일한 데이터 레이트로 결정. 셈 테크의 제조 업체에 따르면,, 로라는 약 달성 할 것 7 에 10 FSK와 동일한 데이터 레이트에서 더 dB 감도.

우리 자신의 측정은 다음과 같은 결과를 준:

데이터 속도감광도
CC1020CC1101SX1261SX1261
FSKFSK dBm의FSKLORA
1.2 Kbit에서 / s의-117 dBm의-112 dBm의-123 dBm의-129 dBm의
2.4 Kbit에서 / s의-117 dBm의-111 dBm의-121 dBm의-126 dBm의
4.8 Kbit에서 / s의-114 dBm의-109 dBm의-118 dBm의-123 dBm의
9.6 Kbit에서 / s의-112 dBm의-107 dBm의-116 dBm의-120 dBm의

로라 달성 한 변조와 SX1261 트랜시버 4 – 6 FSK 변조보다 dB 더 감도. CC1020와 비교 8 – 11 dB와 CC1101에 비해 13 – 17 dB의 더 감도가 달성. 이는 데이터 레이트가 선택되는 것을 저하 비춰지고, 더 감도 이득 로라 달성 할 수있다.

또 다른보기는 로라의 에너지 절약 잠재력을 보여줍니다. FSK와 동일 감도를 달성하기 위해,, 대략 4 배의 데이터 레이트 로라 함께 사용될 수있다. 동일한 무선 전신 따라서진다 4 시간이 짧고 에너지 소비는 배 떨어진다 4.

결론:

모든 라디오 트랜시버와 마찬가지로, 최대 로라 감도 -149 dBm으로 만 최저 데이터 레이트로 달성. 로라에 대한이 데이터 속도는 약입니다. 0.02 Kbit에서 / s와 많은 애플리케이션에 따라서 사용할 수없는 것입니다. 하나, 낮은 데이터 전송 속도를 사용할 수있는 경우, 4 배 무선 범위는 현대 FSK 트랜시버에 비해 이론적으로는 가능.

로라 데이터 속도로 증가하는 경우 1.2 Kbit에서 / s의 10 Kbit에서 / 에스, 로라는 약 달성. 4-6 현대 FSK 트랜시버에 비해 dB 더 감도. 같은 CC1101이나 CC1020과 같은 오래된 FSK 트랜시버에 비해, 무선 범위도 두배 또는 세배로 로라 수.

현재 FSK 감도가 충분 애플리케이션에서 흥미로운 에너지 절약 옵션이 있습니다. 같은 감도는 로라 달성 할 경우, 데이터 속도의 인자에 의해 증가 될 수있다 4 FSK에 비해, 에너지 소비는 배만큼 감소 될 수있다 4.

우리를 위해, 로라 기술은 데이터 속도와 어플리케이션을위한 흥미로운 대안을 나타냅니다 10 Kbit에서 / 에스, 무선 범위는 기존의 트랜시버에 비해 대량으로 증가 할 수 있기 때문에. 우리에게 특별한 관심의 LoRaWAN 네트워크에 연결의 가능성이, 만약 IoT 응용 프로그램은 거의 어디서나 인터넷에 연결 될 수 있음이 수단으로.

우리 LORA 모듈 “TRX433-70” 우리는 미래의 혁신적인 로라 프로젝트를위한 준비.

로라와 무선 전송

계기 수치, 스위칭 명령 및 다른 정보는 다양한 방법으로 라우터에 다시 집중 모듈로부터 전송 될 수있다. 유선 전송이 불가능하거나 너무 비싸없는 경우, 로라와 무선 송신 원격 판독에 대한 대안 일 수있다.

로라 라디오 표준

로라는 장거리를 의미합니다, 즉. 높은 (라디오) 범위는 UMTS 나 LTE 등의 공지 기술에 대한 대안의 무선 표준. 많은 나라에서, 로라는 이미 사물의 소위 인터넷 통신 표준의 기반으로 자리 매김하고있다 (만약 IoT), 대한 기계 간 (M2M) 통신 업계, 스마트 도시 애플리케이션을위한.

로라 라디오 표준, 다른 무선 기술과 같은, 라이센스 프리 ISM 대역에서 자유 로라 주파수 대역을 사용 (산업의, 과학 및 의료). 유럽에서, 이들은 밴드에있는 433 과 868 MHz의 범위. 특별한 라디오 프로 시저를 사용하여, 소위 주파수 확산, 이 기술은 간섭을 거의받지 않는다. 송신기와 수신기 사이의 범위 사이 2 과 15 km, 환경과 내장까지 지역에 따라. 때문에의 높은 감도 -137 dBm의, 건물의 높은 보급률을 달성 할 수있다. 무선 신호는 건물 지하실의 내부로 깊이 침투. 특히 캠핑에서 트레일러 및 이동 주택의 금속제 커버는 종종 WLAN의 신호 세기를 약하게 곳, 로라와 무선 전송 여기 우수. 로라의 데이터 레이트 사이 0.3 과 50 Kbit에서 / 에스.

로라 신청

로라는 주로 약간의 데이터가 매우 에너지 절약 방식으로 장거리를 통해 전송되어야하는 애플리케이션에 사용된다. 이 데이터는 일반적으로 값을 측정, 상태 신호 또는 조작 된 값.

WLAN 차이점, LORA 및 이동 무선

WLAN 및 이동국은 대량의 데이터를 전송하도록 설계된. 상대적으로 짧은 범위는 허용됩니다. LORA, 다른 한편으로는, 큰 거리에 걸쳐 소량의 데이터 전송에 최적화. 다음 표는 서로 다른 무선 표준 사이에 차이점을 보여줍니다.

 

WLANLORA세포의
울렸다<100 엠2.000-3.000(시티)

>10.000 엠 (국가)

<300 엠 (시티)

<10.000 엠 (국가)

 

최대. 데이터 속도

6.933 메가 비트 / s의50 Kbit에서 / s의1.000 메가 비트 / s의
소송 비용매질낮은매우 높은
로라 주파수2.4 GHz의

5 GHz의

60 GHz의

433 메가 헤르츠

868 메가 헤르츠

800 메가 헤르츠

900 메가 헤르츠

1.800 메가 헤르츠

2.100 메가 헤르츠

2.600 메가 헤르츠

최대. 전송 전력1.000 mW의25 mW의20-50 w (기지국)

200 Mw가 (터미널 장치)

LoRaWAN (장거리 광역 네트워크)

저전력 WAN을 (LPWANs) 사물의 인터넷 네트워크 개념은 (만약 IoT) 및 시스템 간 통신 (M2M). LPWANs 그들이까지의 거리를 커버 할 수 있다는 사실을 특징으로 50 km와는 아주 작은 에너지를 필요로. LPWANs을 실현 몇 가지 기술적 인 접근 방법이있다. ETSI에서 한: ETSI GS LTN, 다른 이름은 LoRaWAN 있습니다, 무게 및 RPMA, 이는 임의의 단계 다중 접속을 의미합니다.

로 브리지 거리가 자유 공간 감쇠가 너무 많이 손상되지 않도록, LPWAN의 일부 개념은 ISM 대역에서의 사용 주파수를 언급 433 MHz 및 868 메가 헤르츠. 의 ISM 대역에서 거의 또한 작업 2.4 GHz의.

예를 들면, 같은 LoRaWAN로 SigFox에 관하여 (와이드 장거리 지역 네트워크), 그것의 ISM 대역을 사용 868 메가 헤르츠 (미국 915 메가 헤르츠) 유럽에서. 로 브리지 거리 범위 끝났 5 도시 지역 이상에서 km 15 도시 외부 km. 의 LORA의 주파수 범위에서 무선 송수신기도 있습니다 2.4 이는 헤르쯔 범위와 10 km는 다리를 할 수 있습니다. 로라 전송 처프 확산 스펙트럼의 조합입니다 (CSS) 및 소프트웨어 라디오를 정의 (SDR). 중요한 이점은 최대 신호 인 것을 20 소음 수준 아래 dB 여전히 검출 할 수. LoRaWAN 개념은 양방향 통신을 지원합니다, 이동성과 위치 기반 서비스.

특성 값LoRaWAN
 

주파수 범위

 

ISM 밴드, 433 메가 헤르츠, 868 메가 헤르츠 (미국), 915 메가 헤르츠 (미국)

조정짹짹 확산 스펙트럼 (CSS)
채널 영국8*125 KHz에서 (미국),

64*125KHz에서,8*125KHz에서(미국)

 

패키지 크기

 

사용자에 의해 결정

데이터 시트 업 / 다운300 비트 / 초 50 Kbit에서 / s의 (미국)

900 비트 / 최대이야 100 Kbit에서 / s의(미국)

 

토폴로지

 

스타 토폴로지

 

거리

까지 5 km 조립 분야에서

까지 15 농촌 지역에서 km

 

최종 장치는 기지국에 접속되고, 이것은 다시 TCP를 통해 백본에서 암호화 된 정보를 수신 / IP와 SSL 프로토콜.
최종 구성 요소의 배터리 수명은 가능한 한 긴 있는지 확인하려면, 모든 데이터 레이트들과 RF 출력 신호는 LoRaWAN 네트워크에 의해 관리되고, 최종 구성은 적응 형 데이터 레이트를 통해 제어된다 (ADR). 3 단자 디바이스 클래스가있다: 클래스 A 장치는 양방향 통신 및 업 링크에서 계획 전송 창을 가질 수 있습니다, 클래스 B 장치는 연속적으로 오픈 다운 링크에서 계획된 전송 창 및 클래스 C 장치의 투과 창을 갖고. LoRaWAN 기술은 로라 얼라이언스에 의해 표준화.

LoRaWan – 무선 네트워크를위한 프레임 워크

LoRaWan은 사양 인 무선 네트워크를위한 프레임 워크를 설명. 그것은 작은 데이터 트래픽이 네트워크에서 사용된다, 센서 네트워크에서, 예를 들어. LoRaWan (LongRangeWideAreaNetwork) 소위 LPWAN입니다 (와이드 저전력 영역 네트워크) 실험 계획안. 이 문서에서는 LoRaWan에서 사용하는 주파수와 끝 장치의 사용 가능한 클래스를 보여줍니다.

로라 주파수는 세계의 다른 지역에서 다양. 하나, 정확한 주파수를 설정하기 위해 로라 장치를 시작하기 전에 더 많은 정보를 얻을 여기에 필요하다. 다음 표는 각 국가 또는 대륙에 대한 올바른 주파수를 보여줍니다:

LoRaWan는 스타 토폴로지처럼 취급. 게이트웨이는 특정 액세스 서버에 최종 장치에서 메시지를 전달. 게이트웨이는 표준 인터넷 연결을 통해 표준 서버를 통해 연결되어.

양방향 장치
끝으로 처리 세 가지 주요 양방향 클래스가 있습니다:

클래스 A

업 링크 데이터는 항상 최종 장치에서 발생. 업 링크 메시지가 이어진다 2 다운 링크 메시지에 대한 짧은 수신 창. 이 다운 링크 메시지는 확인 메시지뿐만 아니라 장치 매개 변수에 포함 할 수 있습니다. 단말과 게이트웨이 간의 통신은 어느 단말로부터되기 때문에, 상세한 새로운 디바이스 파라미터들 및 상기 단말기의 실행 사이의 대기 시간이있을 수있다.

실제 전송 시간 접촉 사이, 클래스 A 장치는 에너지 절약 모드로 완전히 자신의 로라 모듈을 넣을 수 있습니다. 이것은 에너지 효율을 변경합니다.

클래스 B

클래스 B, 클래스 A의 장애 창에 다른 사람, 더 수신 창되기. 클래스 B 장치는 주기적으로 전송 된 비콘을 통해 동기화. 이 비콘은 의사 소통을하는 데 사용됩니다, 및 기타 수신 창은 다른 시간에 열려. 손실은 지연이 미리 결정될 수 있다는, 부품 수와 에너지 소비의 감소. 하나, 에너지 소비는 배터리 구동 애플리케이션을 위해 충분히 낮은 남아.

클래스 C

클래스 C는 크게 다운 링크의 대기 시간을 감소, 최종 장치의 수신 창부터 항상 긴 장치 자체가 모든 메시지를 제공하지 않는 것처럼 들린다. 이러한 이유, 신뢰할 수있는 서버는 다운 링크 전송을 시작할 수 있습니다. 클래스 A와 C 사이의 시간 변경은 배터리로 구동되는 법적 계약에 특히 중요하다, 예를 들면, “펌웨어 공중파” 업데이트.

부위로라 주파수
유럽863-870 메가 헤르츠

433 메가 헤르츠

우리902-928 메가 헤르츠
중국470-510 메가 헤르츠

779-787 메가 헤르츠

오스트레일리아 사람915-928 메가 헤르츠
인도 사람865-867 메가 헤르츠
아시아433 메가 헤르츠
북아메리카915 메가 헤르츠