LoRa는 저전력 광역 네트워크의 개방형 무선 표준입니다. (LPWAN) 소량의 데이터 만. 따라서 장거리에 적합합니다.
에 관해서 로라 완, LoRa 기반 무선 네트워크의 이름입니다.. LoRa 및 라이센스가없는 ISM 대역의 주파수 대역 사용. 이는 LoRaWAN이 중앙 네트워크 운영자를 통해 기존 모바일 네트워크의 대안 또는 보완이 될 수 있음을 의미합니다.. 또 뭔데, LoRaWAN은 기존 모바일 통신과 구별하기 위해 0G 네트워크라고도합니다..
LoRa는 개방형 무선 표준이므로, 누구든지 양방향 통신을 통해 LoRaWAN을 IoT 또는 M2M 네트워크로 설정하거나 커뮤니티 기반 솔루션을 사용할 수 있습니다..
노트: 미국 LoRaWAN은 유럽 LoRaWAN과 다릅니다.. 이것은 전송률에 영향을 미치고 따라서 에너지 소비에도 영향을 미칩니다..
형질
• 연결: 업 링크 지향, 양방향, 승인 모드 가능
• 변조: 처프 확산 스펙트럼 및 FSK
• 네트워크 아키텍처: 최종 장치는 게이트웨이와 통신합니다., 데이터 패킷을 서버로 전송하는. 서버에는 IoT 플랫폼 및 애플리케이션에 연결하기위한 인터페이스가 있습니다..
• 주파수 범위: 868 MHz (863–870MHz, 여러 서브 밴드로 분할) 유럽에서 915 미국의 MHz. 채널 사용 기간은 많은 국가의 규정에 의해 제한됩니다. (듀티 사이클).
• 범위: 지형에 따라, 까지 2 도시 지역에서 km 및 최대 15 농촌 지역에서 km. 건물의 좋은 침투가 달성됩니다.
• 에너지 소비: 중에서 10 mA 및 100 절전 모드에서 nA. 응용 프로그램에 따라, 배터리 수명은 2 에 15 연령.
• 라디오 채널 대역폭: 125 kHz
• 감도: -137 dBm
• 전송 전력: +20 dBm 또는 최대 25 mW
• 데이터 패킷: 나를: 최대. 51 바이트 / 미국: 최대. 11 패킷 당 사용자 데이터 바이트
• 전송률: 중에서 250 비트 / 모래 50 kbit / 에스
전송 기술
데이터 전송 및 에너지 소비의 고효율 달성, LoRaWAN은 주파수 확산을 사용합니다.. 간섭을 크게 피하고 협 대역 간섭을 피할 수 있습니다..
전송 방법은 “처프 확산 스펙트럼”. 신호 전송은 일종의 지저귐으로 발생합니다.. 그때, 처프 된 펄스가 넓은 주파수 범위에 퍼집니다.. 대역폭은 높은 데이터 속도 또는 강력한 전송을 위해 선택적으로 사용될 수 있습니다.. 확산 인자와 대역폭은 데이터 속도가 얼마나 높고 수신 확률이 얼마나 높은지 결정합니다..
서로 다른 확산 인자로 변조되고 동일한 주파수 채널을 통해 전송되는 신호는 서로 간섭하지 않습니다.. 확산 인자의 직교성은 동일한 채널에서 여러 최종 장치의 동시 전송을 가능하게합니다..
LoRa 신호는 대역 내 및 대역 외 간섭에 대해 매우 견고합니다.. 다중 경로 수신 또는 페이딩에 대한 무감각으로 도시 지역에서 장거리를 보장합니다..
LoRaWAN 네트워크 아키텍처
LoRaWAN 네트워크 아키텍처는 센서 및 액추에이터 형태의 많은 최종 장치로 구성됩니다., 여러 게이트웨이 및 중앙 네트워크 서버. 터미널 장치는 게이트웨이와 통신합니다.. 게이트웨이는 네트워크 서버에 연결됩니다.. 그런 다음 네트워크 서버는 다양한 프로토콜을 통해 통신합니다. (예 :. 쉬다, MQTT, 기타) 운영되는 응용 프로그램, 예를 들어, 클라우드의 애플리케이션으로.
LoRaWAN에서, 게이트웨이는 무선 신호의 수신기입니다. 868 MHz. 여기서 LoRa 칩은 처프 신호를 수신합니다.. 게이트웨이에 관해서, 반면에, 인터넷에 연결해라.
LoRaWAN의 게이트웨이는 이상적으로 긴밀한 네트워크를 형성하며 전 세계에 배포 될 수 있습니다..
하나 이상의 게이트웨이에서 메시지를 수신 할 수 있습니다.. 게이트웨이는 추가 개입없이이를 네트워크 서버로 전달합니다..
LoRaWAN에서, 네트워크 서버는 보낸 사람을 식별하고 패키지를 응용 프로그램 서버로 전달하는 역할을합니다..
네트워크 서버는, 다른 것들 사이, 메시지가 애플리케이션 서버에 한 번만 도착 함, 수신 한 게이트웨이 수에 관계없이.
사설 또는 커뮤니티 네트워크
기본적으로 모든 사람이 자신의 LoRaWAN을 운영 할 수 있습니다.. LoRa는 할당되지 않은 주파수 범위에서 작동하기 때문에, 주파수에 대한 라이센스 비용이 필요하지 않습니다..
제한된 지역에서만 LoRaWAN을 설정해야하는 경우, 자신의 게이트웨이와 서버의 운영이 합리적 일 수 있습니다..
하나, 광역 무선 네트워크에 의존하는 경우, 당신은 또한 연락 할 수 있습니다 MOKOSmart, 우리는 우리 자신의 게이트웨이 만 운영합니다, 인터넷을 통해 서버와 통신합니다.. 보안과 관련하여, 수신 된 데이터 패킷과 애플리케이션 서버를 전달하기 위해 네트워크 서버 만 신뢰하면됩니다., 콘텐츠를 해독 할 수있는.
범위
LoRa는 -137 dBm, 네트워크의 가용성을 높이는. 신호는 문제없이 건물 벽을 통과하며 지하실 또는 기타 이른바 깊은 실내 위치에도 도달 할 수 있습니다..
송신기와 수신기 사이의 거리는 대략 3 km (시티), 대략. 6 km (교외) 그리고 최대 13 km (시골 지역) 주변과 건축 지역에 따라.
LoRa 송신기와 수신기 사이의 거리는 확산 계수에 따라 다릅니다., 대역폭, LoRa 칩의 선택된 전송 전력 및 사용 된 안테나.
전송률
배터리 수명을 최대화하고 전체 네트워크 용량을 제어하려면 (규제 요건에 의해 제한됨), LoRa는 적응 형 데이터 속도를 사용하여 데이터 속도와 RF 출력을 개별적으로 제어합니다. (ADR) 각 최종 장치에 대해.
터미널과 게이트웨이 간의 통신은 데이터 속도가 다른 여러 주파수 채널에서 발생합니다.. 데이터 범위는 0. 3 에 50 kbit / s. 실제 패키지 크기는 64 바이트. 13 헤더에 바이트가 필요합니다.. 이것은 떠난다 51 사용자 데이터 용 바이트.
노트: 미국에서, 채널 시간은 400 밀리 초. 이것은 최대 11 패킷 당 사용자 데이터 바이트 전송 가능.
SF12 (확산 인자) ...에서 125 kHz (대역폭) 단지 달성 250 비트 / 에스 (데이터 속도). 수신기는 신호를 노이즈와 구분하기가 비교적 쉽기 때문에 처프 펄스를 감지 할 가능성이 매우 높습니다..
가장 빠른 지정된 조합은 SF7입니다. 250 kHz 대역폭. 이것은 11,000 bps.
전력 소비
LoRa 변조 프로세스는 송신기에서 가능한 가장 낮은 전력 소비로 최적의 전송 전력을 가능하게합니다.. 낮은 에너지 소비로 배터리 수명이 최대 15 연령.
이는 취급을 단순화하고 별도의 전원 공급이 필요하지 않기 때문에 저렴합니다..
장치 등급
LoRa는 서로 다른 장치 클래스를 구별합니다., 클래스 A만이 사물 인터넷의 애플리케이션에 흥미가 있습니다.. 그리고 최종 장치는 배터리 절약 상태에 있으며 상태가 변경 될 때만 잠시 전송합니다.. 이 시간 동안에 만 무언가를 터미널로 보낼 수 있습니다..
라디오 모듈과 함께, 이러한 최종 장치는 단순하기 때문에 매우 저렴하며 높은 수요를 처리하는데도 적합합니다..
이 기간이 지나도 장치 주소를 지정할 수있는 경우, 디바이스 클래스 B 또는 C를 실제로 선택해야합니다., 전력 소비를 크게 증가시키고, 네트워크에 따라, 전혀 지원되지 않습니다.
응용
LoRa는 주로 정적 센서 애플리케이션을 위해 만들어졌습니다.. 일반적인 애플리케이션에는 녹음이 포함됩니다., 상태 정보 조회 및 교환. 모든 위치에 위치한 센서, 정보를 결정하거나 얻을 수 있습니다., 애플리케이션에 쉽게 통합 할 수 있습니다..
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