Como o sensor LoRa envia e recebe dados

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Os sensores baseados na tecnologia LoRa são conhecidos como sensores LoRa. Sensores LoRa têm capacidade para geolocalização, permite baixo consumo de energia e transmissões de longo alcance (tipicamente mais do que 10 km). Conseqüentemente, podemos usá-los via timestamps de vários gateways para triangular posições de dispositivos. Os sensores LoRa permitem conectividade de longo alcance entre dispositivos para permitir uma Internet das Coisas eficaz (IoT) implementação. Isso tem aplicações em vários setores.

Como o sensor LoRa envia e recebe dados

Uma rede LoRa usa o protocolo LoRaWAN para enviar e receber dados de sensores LoRa. LoRaWAN é um controle de acesso à mídia baseado em nuvem (MAC) protocolo de camada, mas atua principalmente como um protocolo de camada de rede. Usamos o LoRaWAN para gerenciar a comunicação entre gateways LoRa e dispositivos LoRa (nós). Funciona como um protocolo de roteamento e a LoRa Alliance mantém. A primeira versão do LoRaWAN foi lançada no ano 2015.

LoRaWAN define a arquitetura do sistema e o protocolo de comunicação para a rede LoRa. Permite um link de comunicação de longo alcance seguro e confiável. LoRaWAN também gerencia taxas de dados, frequências de comunicação, e otimização de energia para todos os dispositivos LoRa.

Nós LoRa em uma rede LoRa são baseados em comunicação assíncrona, e eles começam a transmitir quando têm dados disponíveis para enviar. Isso permite que uma rede LoRa troque a sensibilidade pela taxa de dados com uma largura de banda de canal fixo. Envolve principalmente selecionar a quantidade de propagação usada (que é um parâmetro selecionável entre 7 and12). Esse fator de espalhamento determina a sensibilidade de um nó LoRa e determina sua taxa de dados.

Os dados transmitidos por um nó LoRa são recebidos por vários gateways LoRa, que encaminham os pacotes de dados recebidos para um servidor de rede centralizado (Servidor IoT). O servidor IoT filtra os pacotes duplicados, gerencia a rede e executa verificações de segurança. O servidor envia esses dados para os módulos de aplicativos, painéis de controle, ou dispositivos inteligentes conectados. Dessa forma, o protocolo LoRaWAN mostra alta confiabilidade e precisão para cargas moderadas.

Além disso, LoRa usa a codificação Forward Error Correction. Isso melhora a resiliência da rede LoRa contra qualquer tipo de alta interferência. O alto alcance de uma rede LoRa é caracterizado por orçamentos de links sem fio muito altos, que estão por aí 155 dB para 170 dB.

Como o sensor LoRa envia e recebe dados

Como fazer sensores LoRa?

Normalmente, integramos sensores LoRa em redes IoT. Os sensores que usamos principalmente com a tecnologia LoRa são,

  1. DHT11

É um sensor básico de temperatura e umidade.

  1. Sensor ultrasônico

Usamos esse sensor para verificar se há um objeto na frente dele.

  1. Sensor fotossensível

Usamos esse sensor para monitorar a luz ambiente.

  1. Sensor de chama

Detecta a presença de fogo ou chama.

  1. Retransmissão

Usamos isso para controlar a potência de um dispositivo.

  1. Campainha

Usamos isso para alarmar ou alertar indivíduos próximos.

  1. CONDUZIU

São para mostrar o progresso ou status de qualquer processo.

Uma coleção desses sensores quando combinados com um módulo GPS através de um microcontrolador (geralmente Arduino ou Raspberry Pi), forma um sensor LoRa.

Como usar sensores LoRa?

Como usar sensores LoRa

Para usar um sensor LoRa, temos que criar uma rede LoRa eficaz. Uma rede LoRa típica inclui os seguintes,

1. Nó LoRa

Um sensor LoRa, quando incorporado com conectividade sem fio e protocolo LoRa, então ele forma um nó LoRa. Um nó LoRa coleta os dados necessários do sensor e os envia para o LoRa Gateway.

2. LoRa Gateway (Lg01)
Um gateway geralmente é um dispositivo que usamos para conectar vários tipos de rede. LG01 é um Gateway LoRa que usamos para conectar a rede sem fio e a rede IP LoRa. Suas principais características são,

uma. É o ponto central para formar uma rede LoRa.

b. Recebe dados do dispositivo LoRa (Nó) na rede LoRa via LoRa sem fio e envia para o servidor IoT na rede IP via

  • Wi-fi
  • Ethernet
  • 3G / 4G etc.

c. Recebe o comando do IoT Server e o envia para o dispositivo LoRa (Nó).

3.Servidor IoT

Um servidor IoT é basicamente um servidor em nuvem que permite conectividade entre vários dispositivos. Ele recebe e armazena dados de vários dispositivos e permite o acesso em várias plataformas. No caso de uma rede LoRa, o servidor IoT recebe dados do LoRa Gateway e os armazena em conformidade. Esses dados podem ser acessados ​​em qualquer dispositivo inteligente (Um computador, computador portátil, celular, ou tablet, o que for conveniente).

Quando queremos escalar o desempenho dos sensores LoRa para cima ou para baixo ou se queremos aumentar ou diminuir o alcance de suas medições, então o servidor IoT também permite isso. Nesse caso, enviamos os comandos do painel de controle (qualquer dispositivo inteligente) para o servidor IoT. O servidor IoT envia o comando ao gateway LoRa, que por sua vez envia para o nó Lora (dispositivo). O comando é interpretado no nó LoRa, e os sensores LoRa seguem em conformidade.

assim, é assim que configuramos sensores LoRa dentro de uma rede LoRa. Uma rede LoRa pode acomodar quantos sensores LoRa forem necessários.

Por que usar sensores LoRa?

Tecnologia LoRa, em comparação com outras tecnologias disruptivas, não é uma promessa do futuro, mas está disponível hoje em todo o mundo. tem 600 casos conhecidos de implantação da tecnologia LoRa em implementações de IoT em toda a cidade, e esse número está crescendo constantemente. De acordo com uma estimativa, mais que 105 milhões de dispositivos LoRa são implantados em todo o mundo. Sensores LoRa combinados com o protocolo LoRaWAN estão ajudando a criar um mundo inteligente. Os analistas prevêem que 2023, por aí 43% de todas as implementações de IoT incorporarão a tecnologia LoRa. Conseqüentemente, A tecnologia LoRa está percebendo o potencial para aplicativos de IoT.

  1. Tecnologia LoRa preenche uma lacuna tecnológica

A tecnologia LoRa está revolucionando a IoT, usando muito pouca energia e permitindo a comunicação de dados a longo prazo. LoRaWAN preenche a lacuna tecnológica das redes Wi-Fi / BLE e de telefonia celular, que requerem alta potência ou largura de banda alta e não conseguem penetrar em ambientes internos blindados ou têm um alcance limitado. Conseqüentemente, A tecnologia LoRa é eficiente para uso em qualquer ambiente interno ou rural.

  1. Tecnologia LoRa complementa outras tecnologias

A tecnologia LoRa opera na banda não licenciada como Wi-Fi e é muito segura dos dispositivos finais para o servidor IoT como o Cellular. Isso o torna adequado para uso interno e externo. O protocolo LoRaWAN oferece uma flexibilidade, econômico, solução de conectividade eficiente e ideal para aplicativos de IoT, se instalado em privado, público, ou redes híbridas. Os dados do sensor LoRa podem alimentar plataformas de análise que usam aprendizado de máquina e inteligência artificial. Essas tecnologias precisam de diversidade de dados, que é acomodado por sensores LoRa a um custo e consumo de energia muito baixos.

  1. Disponibilidade de rede global

Dispositivos LoRa (nós) operar no protocolo LoRaWAN, que é um padrão aberto. É apoiado pela Aliança LoRa, uma associação sem fins lucrativos que promove a adoção mundial da tecnologia LoRa. O ecossistema da aliança LoRa superou 500 membros, que incluem 100 operadores de rede pública com ofertas de serviços em mais de 58 países. As redes LoRaWAN são acessíveis globalmente e estão disponíveis em mais de 100 países. Portanto, essa infraestrutura existente e estabelecida torna mais eficiente e fácil implantar imediatamente soluções baseadas em LoRa.

  1. Um ecossistema de rápido crescimento

O ecossistema que suporta LoRaWAN e LoRa inclui uma ampla gama de fabricantes de hardware, provedores de serviço, operadores de rede, designers de software, universidades, e associações industriais. Eles desempenham um papel essencial na criação de dispositivos, formulários, e redes. O ecossistema está crescendo rapidamente, e entidades estão adotando a tecnologia LoRa em vários segmentos.

Quais são algumas das aplicações prospectivas do LoRa Sensor ?

Os sensores LoRa oferecem uma ampla gama de possibilidades que podemos usar para aplicações em vários setores. Algumas das aplicações prospectivas dos sensores LoRa são,

  1. Agricultura Inteligente

Agricultura Inteligente DO LORA SENSOR

A IoT está sendo amplamente utilizada na agricultura, desde medir condições ambientais que afetam a produção agrícola até rastrear os indicadores de saúde do gado. Isso permite a tensão mínima no meio ambiente, maximização do rendimento, e minimização de despesas. Dispositivos LoRa (nós) protocolo LoRaWAN pode melhorar significativamente a eficácia dessas redes. Alguns estudos de caso mostraram que o uso de sensores LoRa reduziu o consumo de água de fazendas comerciais em até 50%. Os sensores LoRa têm conectividade de longo alcance e consomem pouca energia. Conseqüentemente, eles podem enviar dados de fazendas agrícolas para o Cloud Server. Os dados são processados ​​e analisados ​​para melhorar as operações.

  1. Cidades inteligentes

Podemos tornar as operações municipais mais eficientes com o sensor LoRa de longo alcance e baixa potência. Esses sensores fornecem capacidades de geolocalização seguras e sem GPS. Se os serviços da cidade, como estacionamento, iluminação, e remoção de resíduos são conectados juntos, as cidades podem otimizar o uso de pessoal e serviços públicos para economizar dinheiro e tempo.

  1. Saúde Inteligente

O baixo custo e baixo consumo de energia dos sensores LoRa os tornam adequados para aplicações de assistência médica, que são críticos e exigem confiabilidade. As soluções de IoT baseadas em sensores e gateways LoRa podem ajudar no monitoramento de pacientes de alto risco o tempo todo. Portanto, isso ajudará a garantir que a segurança e a saúde médicas de pacientes críticos nunca sejam negligenciadas.

  1. Controle Industrial Inteligente

As operações na indústria podem se beneficiar dos sensores LoRa, que possuem funções de monitoramento contínuo. Devido ao longo alcance e ao baixo consumo de energia dos dispositivos LoRa (nós), freqüentemente os usamos em indústrias e fábricas de manufatura. Eles também podem retransmitir dados importantes via protocolo LoRaWAN para a rede em questão. Isso pode permitir a análise de dados e a otimização subsequente das operações de negócios.

  1. Utilitários inteligentes

As operações convencionais de utilidade usam medição subjetiva por técnicos de campo, e, portanto, eles são trabalhosos. Além disso, metros geralmente estão localizados dentro de casa, subterrâneo, ou ambientes urbanos densos. Isso dificulta a maioria das tecnologias sem fio para alcançá-los. assim, O uso de sensores LoRa e protocolo LoRaWAN permitirá que empresas de medição e concessionárias coletem dados remotamente. Portanto, também os ajudará a simplificar as operações usando seu pessoal com mais eficiência.

  1. Cadeia de suprimentos inteligente & Logística

Os sensores LoRa tornam acessível e mais fácil para a logística e a cadeia de suprimentos rastrear ativos de alto valor que estão em trânsito. O longo alcance e baixo consumo de energia dos sensores LoRa facilitam a localização geográfica de veículos e cargas sem GPS. Conseqüentemente, podemos monitorar facilmente qualquer tipo de ativo em ambientes agressivos e grandes regiões geográficas.

  1. Rastreamento de pacientes com Alzheimer

Os dispositivos de rastreamento vestíveis da tecnologia LoRa podem alertar os profissionais de saúde quando um paciente com Alzheimer sai de uma zona segura designada. Isso ajudará a garantir segurança ininterrupta na ausência de supervisão física.

  1. Casas inteligentes & Edifícios

Os sensores LoRa podem enviar dados mesmo de dentro de edifícios construídos com materiais densos, e consomem pouca energia. Isso torna os sensores LoRa ideais para a fabricação de dispositivos residenciais e de construção inteligentes. Além disso, os recursos de longo alcance dos sensores LoRa e do protocolo LoRaWAN permitem rastrear ativos que podem se afastar de casa. Sensores LoRa em aplicações domésticas e prediais inteligentes podem otimizar o uso de serviços públicos, detectar perigo, e melhorar a segurança & conveniência da vida cotidiana.

  1. Soluções inteligentes de refrigeração

A tecnologia LoRa pode ajudar em soluções de refrigeração inteligentes, o que pode ajudar a rastrear as temperaturas dos alimentos no setor de varejo de alimentos. Desenvolvimentos globais em redes de supermercados estabelecidas podem economizar muito dinheiro todos os anos. Os sensores LoRa também podem ajudar os restaurantes a reduzir o desperdício de alimentos e otimizar os custos operacionais do gerenciamento de alimentos.

Se você estiver trabalhando em uma solução baseada em IoT e quiser usar a tecnologia LoRa, mas estiver preocupado com a complexidade do processo, então você pode confiar MOKO Smart. Oferecemos sensores LoRa de última geração, que você pode usar conforme suas necessidades. Além disso, oferecemos design de hardware, prototipagem, montagem do produto, Depuração de RF, e serviços de incorporação LoRaWAN. assim, você obterá módulos LoRa de nível profissional para sua solução baseada em IoT. Sinta-se livre para Contate-Nos se você quiser saber mais sobre uma cotação ou fazer alguma pergunta.