Lora (Long Range) Беспроводные сенсорные технологии создают волны в Интернете вещей (IoT) промышленность. Эта беспроводная технология может обеспечить надежную связь на больших расстояниях. – простирается настолько далеко, насколько 10 км в сельской местности и 2 км в городах.. С надежной передачей данных в закрытых помещениях и подземных сооружениях., и срок службы батареи превышает несколько лет – все при низких эксплуатационных расходах – LoRa обещает устранить многие проблемы с подключением и питанием, сдерживающие инновационные варианты использования Интернета вещей..
Учитывая его сильные стороны, неудивительно, что отраслевые прогнозы ожидают, что LoRa подключит следующий миллиард устройств IoT. Аналитическая фирма ABI Research прогнозирует, что на LoRa будет приходиться более половины всех несотовых соединений LPWA., что может составить почти 1.3 миллиард 2026.
Что такое датчики LoRa
Датчики LoRa — это беспроводные датчики, которые используют Коммуникационная технология Лора для передачи данных датчиков на шлюзы и приложения. Эти датчики потребляют очень мало энергии и могут работать несколько лет, прежде чем потребуется замена.. Общие измерения включают температуру, влажность, качество воздуха, водный поток, влажность почвы, вибрация, и больше.
Датчики содержат микроконтроллер для снятия показаний датчиков., Радио LoRa для беспроводной связи, и источник питания от аккумулятора. Данные с датчиков периодически передаются по сети LoRa в центральные приложения и аналитические платформы.. Некоторые распространенные датчики, интегрированные в датчики LoRa, включают::
- DHT11 – Датчик температуры и влажности
- Ультразвуковой – Датчик обнаружения объектов
- Светочувствительный – Датчик освещенности
- Датчик пламени – Для обнаружения наличия огня
- Реле – Для контроля мощности устройства
- Зуммеры – Звуковые сигналы или предупреждения
- светодиоды – Визуальные индикаторы
- GPS-модули – Позиционирование местоположения
Эти датчики можно подключить к плате микроконтроллера с поддержкой LoRa, такой как Arduino или Raspberry Pi, для сбора и передачи данных датчиков..
Как датчики LoRa передают и получают данные через LoRaWAN
Датчики LoRa работают в сети LoRa, использование протокола LoRaWAN для эффективной передачи и приема данных. LoRaWAN — это облачная система управления доступом к среде передачи данных. (MAC) протокол уровня, который в первую очередь действует как протокол сетевого уровня. Мы используем LoRaWAN для управления связью между шлюзами LoRa и датчиками LoRa. (узлы). Он функционирует как протокол маршрутизации, и LoRa Alliance поддерживает его.. Первая версия LoRaWAN вышла в год. 2015.
В архитектуре LoRaWAN, узлы ЛоРа, какие датчики оснащены протоколом LoRa, инициировать асинхронную связь, когда у них есть данные для передачи. Это позволяет сети LoRa найти компромисс между чувствительностью для скорости передачи данных и фиксированной пропускной способностью канала.. В основном это включает в себя выбор количества использованного спреда, выбираемый параметр между 7 и 12. Этот коэффициент расширения определяет чувствительность и скорость передачи данных узла LoRa..
Данные, передаваемые узлом LoRa, принимаются несколькими шлюзами LoRa, которые пересылают полученные пакеты данных на централизованный сетевой сервер (IoT сервер). Он отфильтровывает дубликаты пакетов., управляет сетью, и выполняет проверки безопасности. Впоследствии, сервер отправляет обработанные данные модулям приложения, панели управления, или подключенные смарт-устройства. Таким образом, протокол LoRaWAN демонстрирует высокую надежность и точность при умеренной нагрузке..
Дополнительно, протокол LoRaWAN включает кодирование с прямой коррекцией ошибок для повышения устойчивости сети к помехам.. При большом бюджете беспроводной связи 155 дБ до 170 децибел, Сети LoRa демонстрируют расширенный диапазон, что делает их пригодными для различных применений.
Как настроить сенсорную сеть LoRa
Устройства в сети LoRa состоят из узлов LoRa. (сенсорные устройства), Шлюзы LoRa, передающие сообщения, и централизованный сетевой сервер LoRa. Использование датчика LoRa, необходима комплексная настройка сети LoRa. Давайте подробно рассмотрим ключевые компоненты:
LoRa Node: Датчики со встроенным беспроводным соединением и протоколом LoRa.. Он собирает данные датчиков и передает их на шлюз LoRa..
LoRa шлюз: Выступает в качестве центральной точки для формирования сети LoRa.. Он получает данные от узлов LoRa через беспроводную сеть LoRa и пересылает их на облачный сервер через IP-соединение, например Wi-Fi., Ethernet, или сотовая связь. Шлюзы также получают команды из облака и отправляют их конечным узлам LoRa.. Обычно несколько шлюзов получают одну и ту же передачу узла. – обеспечение резервирования.
Облачный сервер: Облачный сервер, который получает и хранит данные со шлюзов LoRa.. Он обеспечивает доступ к данным с нескольких платформ., обеспечение масштабируемости и контроля над производительностью и диапазоном датчиков LoRa..
Он обеспечивает доступ к данным на различных платформах., предлагая гибкость масштабирования и управления производительностью и диапазоном датчиков LoRa..
Облачный сервер также служит каналом для отправки команд с панели управления. (умное устройство) к узлам LoRa. В таком случае, вы можете внести коррективы в производительность, диапазон, или другие параметры датчиков LoRa в сети LoRa.
Так, вот как мы настраиваем датчики LoRa в сети LoRa. Сеть LoRa может вместить столько датчиков LoRa, сколько требуется.
Преимущества использования датчиков LoRa
Технология LoRa, выделиться среди прорывных технологий, это не видение будущего, а современная реальность, имеющая глобальное влияние.. Миллиарды датчиков LoRa и LoRaWAN уже развернуты по всему миру в различных реализациях Интернета вещей., и это число неуклонно растет. Использование протокола LoRaWAN, Датчики LoRa вносят значительный вклад в развитие более умного мира. Вот некоторые ключевые преимущества датчиков LoRa:
Связь на большом расстоянии
Технология LoRa отличается низким энергопотреблением и возможностями передачи данных на большие расстояния.. Он обеспечивает надежное беспроводное соединение на срок до 10 км в сельской местности и 2 км в городских условиях для подземных и внутренних датчиков. Это имеет решающее значение для использования в сельском хозяйстве или для учета воды..
Работа с низким энергопотреблением
Сенсорные узлы LoRa могут работать до 10 лет работы от одной батареи за счет оптимизации частоты измерений датчиком, циклы сна, и скорость передачи данных по каналу LoRa. Низкая мощность необходима для удаленного сельского хозяйства, инженерная инфраструктура, или отслеживание вариантов использования. Это также снижает затраты на техническое обслуживание..
Устойчивость к помехам
LoRa использует модуляцию с расширенным спектром чирпа, которая обеспечивает устойчивость к радиошуму и помехам.. Схемы прямого исправления ошибок обеспечивают надежность сигнала..
Глобальная экосистема
Спецификация LoRaWAN и связанные с ней альянсы предлагают совместимую структуру, которую могут использовать различные государственные и частные провайдеры сетей LoRa.. С более 500 члены, включая 100 операторы сетей общего пользования в более чем 58 страны, экосистема LoRa Alliance обеспечивает глобальную доступность. С сетями в 100+ страны, это обеспечивает быстрое внедрение решений LoRa по всему миру..
Универсальные приложения
LoRa дополняет такие технологии, как сотовая связь, Вай-фай, Sigfox для приложений, чувствительных к затратам и энергопотреблению. Это способствует внедрению умных городов, здания, сельское хозяйство, логистические и промышленные сценарии.
Перспективные применения датчиков LoRa
Датчики LoRa предлагают широкий спектр возможностей, которые мы можем использовать для приложений в разных секторах.. Некоторые из перспективных приложений датчиков LoRa::
Умное Сельское хозяйство
Датчики влажности почвы LoRa, датчики света, Мониторы влажности помогают оптимизировать использование воды и условия выращивания для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.. Включено отслеживание местоположения здоровья скота..
Умные Города
Датчики LoRa передают данные о наличии парковочных мест, параметры экологического мониторинга, и даже статус мусорной корзины. Городские службы по освещению, мониторинг дорожного движения использует эту технологию. LoRa также используется в приложениях для мониторинга утечек и состояния конструкций..
Smart Healthcare
Сети LoRa обеспечивают низкую стоимость, надежная связь для отслеживания медицинских активов, мониторинг температуры лекарств/проб крови, мониторинг здоровья пожилых пациентов. Решения Интернета вещей на основе датчиков и шлюзов LoRa могут помочь круглосуточно контролировать пациентов из группы высокого риска..
Умный промышленный мониторинг
Датчики LoRa могут принести пользу предприятиям отрасли, которые имеют функции непрерывного мониторинга. Беспроводные датчики LoRa для температуры, вибрация, давление, энергопотребление помогает анализировать состояние заводского оборудования без дорогостоящих кабелей. Службы определения местоположения без использования GPS отслеживают ценные активы и контейнеры в промышленных парках, используя расширенный диапазон.
Умные утилиты
Поскольку счетчики часто располагаются в помещении, под землей, или в плотной городской среде. Это затрудняет доступ к ним для большинства беспроводных технологий.. Города внедряют умные счетчики газа, электричество, и водоснабжение на основе радиосвязи LoRa для удаленной передачи данных о потреблении вместо ручной личной проверки..
Умная цепочка поставок & Логистика
Датчики LoRa делают доступным и простым для логистики и цепочек поставок отслеживание ценных активов в пути.. Датчики LoRa с большим радиусом действия и низким энергопотреблением облегчают геолокацию транспортных средств и грузов.. Поддоны, оснащенные датчиками удара или температуры, помогают определить неправильное обращение и обоснованность страховой претензии..
Отслеживание пациентов с болезнью Альцгеймера
Носимые устройства слежения с технологией LoRa могут предупреждать медперсонал, когда пациент с болезнью Альцгеймера покидает указанную безопасную зону.. Это поможет обеспечить круглосуточную безопасность при отсутствии физического присмотра.. Более длительный срок службы батареи по сравнению с метками BLE позволяет снизить затраты на техническое обслуживание..
Умные дома & Здания
Датчики LoRa беспрепятственно передают информацию о динамике дома и здания.. Они следят за потреблением энергии, Функциональность системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, и меры безопасности, такие как интеллектуальные датчики дверей и окон.. За гранью этого, LoRa распространяется на создание интеллектуальных и взаимосвязанных жилых и рабочих пространств..
Вывод
Если вы работаете над решением на основе Интернета вещей и хотите использовать технологию LoRa, но вас беспокоит сложность процесса., тогда вы можете положиться на MOKOSmart. Мы предлагаем широкий выбор надежных датчиков LoRaWAN., который вы можете использовать в соответствии с вашими потребностями. Дополнительно, мы обеспечиваем проектирование оборудования, прототипирование, сборка продукта, RF отладка, и услуги встраивания LoRaWAN. Так, вы получите модули LoRa профессионального уровня для вашего решения на базе Интернета вещей.. Не стесняйтесь обращаться к нам, если вы хотите узнать о ценовом предложении или задать какие-либо вопросы..
ПРОЧИТАЙТЕ БОЛЬШЕ О ЛОРЕ