LoRa - это радиотехнология, основанная на LoRaWAN протокол, который в дополнение к 5G подходит для развития городов в сторону умных городов. В некоторых приложениях, Сеть LoRa подходит даже больше, чем часто упоминаемый новый стандарт мобильной радиосвязи..
Многие стремятся стать умным городом. Идея “умный город” (Умный город) не ново. Целью внедрения технологий умного города является улучшение качества жизни жителей, создать эффективность, сократить время ожидания, удовлетворять потребности в услугах и использовать ресурсы города и, таким образом, более эффективно облагать налогом деньги. Недавнее исследование показывает, что умные города могут сэкономить $ 5 триллион затрат на 2022.
Интернет вещей, IoT для краткости, играет важную роль в этом. Он проникает практически во все сферы жизни и меняет практически каждую компанию и каждую отрасль. С учетом возможностей мобильной связи следующего поколения 5G, Возникает вопрос, не является ли эта технология естественным решением существующих проблем умного города? Но есть и другие технологии, которые могут иметь больше смысла для определенных приложений в умных городах. – например, снижение потребления энергии за счет интеллектуального освещения, метры, и т.д. Один из них - LoRa.
Что такое сеть LoRa?
Быстрый ответ: Радио дальнего действия. Технология LoRa для беспроводной связи на большом расстоянии (радио) передача данных стала возможной благодаря полупроводниковым ИС, которые потребляют очень мало энергии. В зависимости от функции и функциональности такого радиопередатчика, аккумулятор может снабжать его электричеством в течение многих лет. Это должно позволить запустить 10 в 20 лет без замены батареи. Это значительно снижает затраты на техническое обслуживание..
В отличие от 4G или 5G, Сеть LoRa работает в нелицензионном спектре. Это обеспечивает двунаправленную связь без нормативных затрат и затрат на аукционы, необходимых для построения сети на лицензированных государством спектрах.. конкретно, LoRaWAN использует регионально разные частотные диапазоны в диапазоне ISM и SRD.. В Европе, область диапазона ISM 1 из 433.05 МГц в 434.79 МГц и диапазон SRD Европа от 863 МГц в 870 МГц. В Северной Америке, с другой стороны, передача данных происходит в диапазоне ISM диапазона 2 из 902 МГц в 928 МГц.
Совместная работа над открытым, единый протокол предназначен для создания добавленной стоимости и увеличения охвата.
Сеть LoRa в городских условиях
Технология LoRa предлагает технические и экономические преимущества для приложений умного города. LoRa и LoRaWAN обеспечивают интеллектуальную инфраструктуру мониторинга и управления. Это позволяет Städt эффективно собирать и анализировать данные с тысяч сетевых устройств и систем.. С этой информацией, например, они должны иметь возможность лучше решать, какие услуги подходят для их планов.
Для густонаселенных мегаполисов, выгодно, что сигналы LoRaWAN относительно глубоко проникают в городские районы. Технологии умного города меняют образ городов, власти и граждане взаимодействуют.
Уличные фонари в Бостоне
Пример Бостона в Массачусетсе показывает, что возможно с LoRa. В городе более чем 67,000 уличные фонари. Они освещают оживленные улицы, исторические достопримечательности, и главные улицы. С более 1,600 распределительные коробки и 32,000 крышки люков, поддержание этой инфраструктуры требует значительных общих усилий – особенно когда лампы интенсивно используются в зимние месяцы.
Датчики и шлюзы LoRa
Так как же умное освещение работает в таком городе, как Бостон?? С сетью LoRa, датчики могут быть интегрированы в любую систему уличного освещения, которая управляет освещением и собирает данные об использовании. А технология LoRa собирает данные обо всех близлежащих уличных фонарях через LoRa Alliance.. Затем шлюз отправляет информацию на общедоступный или частный облачный сервер., который анализирует данные, в конечном итоге управляет освещением и при необходимости автоматически генерирует предупреждения об отключении света и других неисправностях. Предупреждения о перегоревших лампах и других неисправностях при необходимости.
Пользователи могут даже добавлять по воздуху (OTA) обновления для переключения между общедоступными и частными сетями при необходимости. Двунаправленная связь технологии LoRa делает это возможным.. Спектр применения технологии LoRa в умных городах чрезвычайно разнообразен и не исчерпывается освещением.. Технологию можно использовать по-разному:
Стоянка: Интеллектуальный мониторинг парковок отображает городские парковки, чтобы уменьшить заторы на дорогах, когда водители ищут место для парковки. Исследования показывают, что водители тратят 17 часов в год ищу место для парковки.
Транспортный поток: Когда-нибудь вертолеты для мониторинга движения могут уйти в прошлое. Пробки на дорогах - серьезная проблема и беспокойство горожан.. Интеллектуальные системы дорожного движения, которые контролируют движение транспортных средств и пешеходов, могут намного лучше направлять автомобили и пешеходов.. Это делается с помощью интеллектуальных светофоров, которые фиксируют движение и координируют фазы светофора.. В будущем, интеллектуальные системы движения могут даже включать связь между сигналами светофора и датчиками в транспортных средствах.
Обслуживание светофоров: Мониторинг светофоров позволяет городу / городские администрации оперативно реагируют на перегоревшие лампы, дефектные опоры фонарей (из-за аварии) или неисправным системам сигнализации. Это помогает с пробками, возможные аварии и другие опасные ситуации.
Профилактическое обслуживание: Системы умного здания могут предоставлять данные, которые используют систему прогнозного обслуживания для обеспечения надлежащего обслуживания объектов.. Эти системы могут контролировать вибрации и другие физические условия в зданиях., мосты и исторические памятники, чтобы администрация могла принять меры до того, как потребуется капитальный ремонт.
Утилизация отходов: Сбор мусора - важная сфера ответственности городской администрации.. Слишком часто, тем не мение, ненужные ресурсы тратятся впустую, например. опорожнять наполовину или мало заполненные мусорные баки. Еще хуже, если контейнеры для мусора переполнены из-за отсутствия возможностей отслеживания.. Интеллектуальные системы управления отходами могут помочь определить уровни отходов в контейнерах, чтобы оптимизировать маршруты сбора отходов и повысить эффективность, расходы, и чистота.
Шум и загрязнение воздуха: поскольку все больше и больше людей переезжают в города, шум и загрязнение воздуха становятся еще большей проблемой. Интеллектуальный мониторинг шума и загрязнения воздуха может предоставить данные для улучшения благосостояния граждан и показать связь между системными проблемами со здоровьем..
LoRa и светодиоды: Пример использования портовых городов
В 2017, Таллиннская пристань на западном побережье залива Копли на полуострове Какумяэ (Эстония) протестировали технологию LoRa. Порт имеет обширные возможности, включая понтонные доки, плавучий отель, административные здания, столовая и парусная школа для детей, превращая его в современный морской центр в этом регионе Балтийского моря. Чтобы быть в курсе новейших портовых технологий, необходимо модернизировать освещение в дополнение к инфраструктуре.
Установка LoRa протестирована на всех лампах в порту, которыми можно дистанционно управлять через сеть LoRaWAN.. Контроллер лампы подключен к шлюзу LoRaWAN через радиосистему, принадлежащую порту.. Другие шлюзы поблизости также поддерживают это соединение. Платформа безопасного концентратора Интернета вещей визуализирует зашифрованные данные с конечных узлов через серверную часть LoRaWAN..
Система сетевого освещения LoRa
Объединение ламп в сеть через LoRa обеспечивает автономную работу с предварительно настроенными профилями освещения, так что порт регистрирует более низкое энергопотребление и имеет экономичное решение для системы освещения.. Хотя порт все еще тестирует решение, Контроллер, управляемый через LoRa, продемонстрировал улучшенное управление в реальном времени и равномерность освещения. Возможность контролировать интенсивность света, рабочий режим и движение означают, что можно избежать ненужных включенных ламп и, таким образом, можно избежать ненужных затрат.
С внедрением этой новой системы освещения, порт устанавливает курс на то, как могут выглядеть будущие порты. Безопасность не подвергается опасности. Помимо передачи данных через полностью защищенную платформу, Помимо передачи данных через полностью защищенную платформу, системы контроля доступа обеспечивают большую гибкость и уведомления в реальном времени, а также предупреждения о возможных несанкционированных действиях. Для решения проблем безопасности, Технология Semtech гарантирует, что никто не имеет доступа к корневому ключу, что систему нельзя скопировать, и что только реальный пользователь имеет доступ к данным датчика.
Технология также может работать в частных сетях., предоставляя поставщику больше контроля, видимость, и безопасность данных. Технология также может работать в частной сети, чтобы предоставить поставщикам больше контроля., видимость и безопасность данных. Внедрение интеллектуальных систем, автоматизирующих и упрощающих инфраструктурные процессы. (например. освещение) это один из первых шагов к более умным и надежным процессам в портах.
Меньше обслуживания благодаря высокой энергоэффективности
Сеть LoRa особенно выгодна, если добавленная стоимость приложения увеличивается, а инвестиции в инфраструктуру и обслуживание должны быть сокращены.. Гибкий, энергосберегающая технология LoRa поддерживает создание общественных или частных сетей на больших расстояниях. Представьте себе тысячи датчиков, установленных в уличных фонарях, и вам придется менять батарейки в этих датчиках несколько раз в год.. Из-за чрезвычайно низкого энергопотребления LoRa, батареи в датчиках могут обеспечить годы работы, что значительно сокращает время, стоимость и затраты на персонал на обслуживание.
К тому же, гибкая и масштабируемая архитектура LoRa, который основан на нелицензионном спектре, позволяет быстро и легко настроить общедоступную или частную сеть с большим радиусом действия – от портов до городов до гаражей. Датчики могут быть установлены даже на существующих вышках сотовой связи.. Это снижает инвестиции, необходимые для создания сетевой инфраструктуры, которая должна поддерживать приложения IoT..
Вместе с датчиками, обеспечивающими дальность действия (вплоть до 50 км в сельской местности) или более километров в густонаселенных городских или закрытых помещениях, преимущество LoRa сразу видно. Технологии умного города могут предложить новые решения для более умных и улучшенных городских приложений. Создание масштабируемой, гибкий, и безопасная сеть IoT большой дальности может сделать некоторые инвестиции в инфраструктуру ненужными и снизить затраты на обслуживание. LoRa и спецификация LoRaWAN - подходящая основа для успешных решений умного города.
