Які відмінності між LoRa та LoRaWAN

Ми живемо в радикальні часи, коли технології Інтернету речей вибухають! Тому, ми постійно зустрічаємо модні терміни, такі як LoRa та LoRaWAN. Більшість людей використовують ці два терміни як синоніми, оскільки вони здаються схожими. Однак, це не зовсім так, оскільки є деякі ключові відмінності, які ми повинні розібрати. У цьому посібнику, ми розглянемо основні відмінності між LoRa та LoRaWAN. Ми також розглянемо деякі реальні приклади їх використання та переваги, які вони приносять. До кінця, ви станете експертом у розрізненні цих бездротових технологій IoT!

Розуміння LoRa та LoRaWAN

Перш ніж зрозуміти ключові відмінності між LoRa та LoRaWAN, нам доведеться розвинути глибоке розуміння визначень та робочої архітектури LoRa та LoRaWAN.

Що таке LoRa

LoRa (Далекобійність) це технологія бездротового зв’язку великої дальності, яка працює на радіочастотах для забезпечення підключення до Інтернету речей. Розроблено Semtech, LoRa діє як фізичний рівень для бездротової передачі даних на великі відстані. Ви можете використовувати модем LoRa для перетворення будь-якого набору даних у цей радіочастотний сигнал.

У своїй основі, LoRa модулює сигнали за допомогою Chirp Spread Spectrum (CSS) – техніка модуляції, яка робить сигнал стійким до шуму та перешкод. Це допомагає LoRa ефективно використовувати повну пропускну здатність каналу під час передачі даних із пристроїв IoT. У порівнянні з WiFi і Bluetooth, LoRa славиться своєю чудовою дальністю зв'язку, підвищена чутливість приймача, і великі можливості передачі даних.

LoRa працює на безліцензійних діапазонах частот нижче ГГц, таких як 433 МГц і 915 МГц. Це дозволяє одному шлюзу LoRa підключати тисячі пристроїв IoT, розташованих на відстані кількох кілометрів. Отже, LoRa ідеально підходить для впровадження надійних додатків Інтернету речей на широких просторах.

Що таке LoRaWAN

LoRaWAN (Широкообласна мережа далекого дії) це протокол зв’язку, який з’єднує додаток IoT із сигналом LoRa. LoRaWAN вбудовано в рівень передачі даних пристрою IoT. Робота на канальному рівні, LoRaWAN дає вам контроль над мережевою архітектурою та протоколом зв’язку. Отже, ми краще можемо визначити якість обслуговування, залишок заряду батареї підключених вузлів, можливості та ємність мережі, а також можливі вразливості безпеки та тип програм, які використовуються.

Важливо, протокол LoRaWAN визначено та керується LoRa Alliance. LoRaWAN доповнює радіочастотні сигнали LoRa. Тому, ми можемо створювати економічні, двонаправлений, малопотужні, далекобійність, Рішення Інтернету речей, які ми можемо розгорнути в різних сценаріях. LoRaWAN вимагає менше шлюзів для встановлення будь-якої мережі. Це важлива причина, чому LoRaWAN набуває популярності для розгортання в програмах, таких як «розумні міста» тощо.

LoRa і LoRaWAN пмережа аархітектура

Мережі LoRaWAN використовують топологію «зірка зірок» із шлюзами, що передають дані між кінцевими вузлами (датчики) і центральний мережевий сервер. Бездротове з’єднання між кінцевими вузлами та шлюзами використовує фізичний рівень LoRa для великої відстані, низька потужність зв'язку. Потім шлюзи пересилають повідомлення від кінцевих вузлів до мережевого сервера через IP-мережі.

• Кінцеві вузли: Кінцеві вузли містять датчики, трансивер LoRa для бездротового зв'язку, і додатково мікроконтролер. Вони передають безпосередньо на шлюзи в діапазоні за допомогою модуляції LoRa.
• Шлюзи: Шлюзи діяти як міст між кінцевими вузлами та мережевим сервером, перетворення RF-пакетів LoRa в IP-пакети. Вони живляться та підключаються до мережевого сервера через IP.
• Мережеві сервери: Сервер мережі отримує дані від шлюзів, обробляє дедуплікацію та маршрутизацію до серверів додатків. Це забезпечує двонаправлений зв'язок – як висхідна лінія з вузлів, так і низхідна лінія з програми.
• Сервери додатків: Сервери додатків створюють додатки для кінцевих користувачів та інтегруються з іншими хмарними службами. Вони взаємодіють із мережевим сервером для зв’язку з мережею LoRaWAN.

LoRa проти LoRaWAN: порівняльний аналіз

Ось таблиця, яка підсумовує основні відмінності між фізичним рівнем LoRa та мережевим рівнем LoRaWAN:

LoRa і LoRaWAN – Основа LPWAN

Із зростаючою тенденцією IoT, ми бачимо все більше і більше розгортань LPWAN. Багато технологічних гігантів і компаній IoT значною мірою покладаються на LPWAN для різних програм. Насправді, LoRa та LoRaWAN стають стандартом де-факто для широкомасштабного розгортання IoT. Цікаво побачити, що LoRa та NB-IoT домінуватимуть на ринку LPWAN закінчено 85% зв'язків по всьому світу в 2028.

Ця зростаюча спільнота забезпечує екосистему інновацій, яка заохочує кожного переходити на більш надійне рішення. Існує багато причин такого стрімкого зростання, і ми розглянемо деякі з них.

• Менші витрати: LoRa та LoRaWAN працюють на вільній смузі пропускання. Тому, вони більш доступні. Більше того, Компоненти мережі LoRaWAN, такі як шлюзи та пристрої, є більш економічними порівняно зі стільниковим зв’язком або WiFi.
• Простіше розгортання: Мережі LoRaWAN легше розгортати, ніж традиційні стільникові мережі, потрібні лише кінцеві точки та шлюзи.
• Підключення на великі відстані: Один шлюз LoRa може з’єднати тисячі кінцевих точок на відстані кількох кілометрів.
• Безпека: Зашифрована наскрізна передача даних.
• Стандартизований протокол: Відкритий стандарт забезпечує взаємодію.
• Двонаправлені можливості: Двонаправлений зв’язок LoRaWAN дозволяє передавати контрольні повідомлення низхідній лінії зв’язку.
• Швидко зростаюча екосистема: Альянс LoRa закінчився 500 партнерів по всьому світу.

Новаторські переваги LoRa та LoRaWAN

Є багато новаторських переваг LoRa та LoRaWAN. Однак, тут ми розглянемо лише деякі з них.

• Можливості великого радіусу дії дозволяють впроваджувати інноваційні рішення, такі як додатки для розумних міст.
• Вони потребують низької потужності, отже, це гарантує, що підключені пристрої IoT матимуть довший час роботи від батареї.
• Їх низька пропускна здатність робить його ідеальним для розгортання IoT, що є практичним. Це пояснюється тим, що такі розгортання потребують меншої кількості передач даних або передача даних не є постійною.
• Їх легше налаштувати порівняно з іншими технологіями. Додатково, їх також швидше розгортати.
• Вони мають два рівні безпеки. Один рівень призначений для мережі, а інший – для програми. Обидва мають шифрування AES, тому ви будете впевнені, що у вас не буде жодних вразливих місць у безпеці.
• Вони забезпечують повну двонаправлену передачу та зв'язок.
• Вони працюють на відкритому стандарті, який захищено відкритим альянсом LoRa.

Реальний світ uвипадки LoRaWAN і LoRa

Є багато можливостей використання LoRa та Рішення LoRaWAN. Однак, ключових гравців цікавлять лише певні сектори, і вони досліджують лише найперспективніші ймовірності. Деякі з них передбачають розвиток розумних парковок, розумне управління трафіком і відходами, дистанційний облік, безпечніші будинки та будівлі, кращий ланцюг поставок і логістика, зручне та продуктивне землеробство, ефективний майнінг, і автоматизоване виробництво. Простіше кажучи, LoRaWAN ідеально підходить для багатьох промислових додатків Інтернету речей, що залучають інтереси приватних корпорацій і державних установ. У цьому розділі, ми коротко розглянемо деякі з унікальних і відомих випадків використання.

Minol Zenner використовує LoRaWAN у житлово-комунальному господарстві Німеччини

Це підпрограма інтелектуального та інноваційного вимірювання. Вони розробили рішення на основі LoRaWAN, яке може спростити дистанційне вимірювання. Зараз працюють над тим, щоб привести його у відповідність до правових норм. Ведуться переговори щодо впровадження цієї інтелектуальної системи обліку. Це дозволить значно знизити витрати на облік і перетворити процес обліку в автоматичний.

Розумна система управління водою Apana

До розгортання цієї системи, вони не могли дізнатися про поточне споживання води. Інтелектуальна система управління водою Apana не тільки виявляє використання води та рівень води, що залишився, але також виявляє та контролює будь-які можливі витоки води. Отже, він здатний запобігти будь-якій значній втраті води і, отже, дозволяє значно скоротити витрати. Ця система настільки ефективна, тому що вона заснована на LoRaWAN.

MOKOSmart GPS трекер для моніторингу місцезнаходження в реальному часі

MOKOSmart — добре відоме ім’я на ринку пристроїв LoRaWAN. Наш GPS-трекер LoRaWAN забезпечує точне та точне GPS-відстеження будь-якого вантажу чи посилки. Відстеження в реальному часі може бути легким для клієнтів, навіть якщо вони не мають попереднього досвіду роботи з IoT. Наш GPS-трекер розроблено з використанням LoRa, він передає та обробляє дані за допомогою протоколів LoRaWAN. Він швидко розгортається та постійно сповіщає клієнтів про місцезнаходження їхніх посилок. Отже, це допомагає в боротьбі з крадіжками активів і бореться з перебоями в ланцюзі поставок.

ComplianceMate для моніторингу харчових продуктів

Laird Connectivity і CM Systems — це незалежні компанії, які займаються Інтернетом речей, які працюють над розробкою унікальних і стійких рішень для Інтернету речей.. Вони розробили продукт під назвою ComplianceMate. Його основна мета — контролювати поживний вміст їжі та сповіщати зацікавлених людей, якщо їсти її нездорово.. Торговці продуктами харчування можуть інтегрувати ComplianceMate у свої холодильники, харчові контейнери, або одиниць зберігання. Він може усунути забруднення, пропонуючи ефективні температури для зберігання харчових продуктів і повідомляючи роздрібного продавця про будь-який ризик.

KotahiNet з’єднує острови Кука в Новій Зеландії

KotahiNet розробила мережу на базі LoRaWAN, яка забезпечує інтелектуальну інфраструктуру зондування на Островах Кука. Приватні підприємства та державні установи можуть аналізувати та збирати дані з навколишнього середовища. Тому, вони можуть приймати розумніші рішення щодо своїх обмежених ресурсів острова та масштабних бізнес-операцій. KotahiNet також надає відповідні послуги та продукти, які працюють у їхній мережі.

LoRa і LoRaWAN проти отам LPWAN tтехнологій

LoRa та LoRaWAN є провідними технологіями в просторі LPWAN для IoT. Як вони порівнюються з іншими конкуруючими технологіями LPWAN?

LoRa/LoRaWAN проти NB-IoT

Вузькосмуговий IoT (NB-IoT) це стандарт LPWAN, розроблений 3GPP для стільникового підключення IoT. NB-IoT використовує існуючу інфраструктуру LTE, але працює в ліцензованому спектрі, тому з використанням мереж NB-IoT пов’язані витрати. NB-IoT забезпечує хороше проникнення в приміщення та низьку енергоспоживання. Однак, гнучкість розгортання мережі нижча порівняно з LoRaWAN.

LoRa/LoRaWAN проти Sigfox

Sigfox — це запатентована технологія LPWAN, яка використовує ультравузьку смугу модуляції для забезпечення низької вартості, низька потужність підключення. Оскільки це власність, Sigfox пропонує меншу гнучкість, але може забезпечити дуже низькі витрати в масштабі. Sigfox має такі обмеження, як низька кількість повідомлень на вихідну лінію на день і відсутність можливості низхідної лінії зв’язку.

LoRa/LoRaWAN проти Zigbee

Zigbee базується на 802.15.4 протокол і вмикає сітчасті мережі для IoT. As Zigbee працює на частоті 2,4 ГГц, діапазон нижчий порівняно з технологіями суб-ГГц, такими як LoRa. Zigbee забезпечує взаємодію, але може мати складні вимоги до налаштування мережі та синхронізації. Споживання електроенергії вище, ніж технологія LPWAN.

Роль LoRa та LoRaWAN у секторі IoT

Багато відомих телекомунікаційних компаній покладаються на LoRa. Вони ідеально підходять для зв’язку між декількома системами збору даних із залученням пристроїв Інтернету речей. Такі передачі передбачають передачу великих даних, які часто відбуваються через встановлені проміжки часу. Вони можуть запропонувати їм набагато більше технологій своїх конкурентів, тому вони набувають популярності.

Більшість інших технологій, таких як Sigfox, працюють на надвузькій смузі пропускання, тому вони набагато дорожчі та недоступні. Тому, непрактично розгортати ці інші технології для широкомасштабних додатків Інтернету речей. Поверх цього, інші технології набагато більш схильні до шуму та коливань частоти. Однак, LoRa та LoRaWAN відносно несприйнятливі до них.

Більшість ключових гравців у галузі Інтернету речей прагнуть розробляти продукти та рішення для додатків Інтернету речей, що включають великі відстані, низьке енергоспоживання, і великі передачі даних. Тому, все більше і більше прототипів на основі LoRa і LoRaWAN знаходяться на стадії розробки. З її продовженням розширення, він відповідатиме нашим майбутнім вимогам і запропонує більш застосовні рішення LoRa та LoRaWAN.

Початок роботи з LoRa і LoRaWAN

MOKOSmart — це відоме ім’я в індустрії Інтернету речей. Ми маємо багаторічний досвід у розробці та виробництві продуктів IoT. MOKOSmart має спеціальний R&Команда D і ми спеціалізуємося на продуктах на основі LoRaWAN. У нас є можливості масового виробництва, і ми можемо допомогти вам із усіма вашими потребами, пов’язаними з LoRa. Найвища якість є нашою відмінною рисою, і ми завжди доставляємо вчасно. Не соромтеся зв’язатися з нами, якщо у вас виникнуть додаткові запитання або якщо ви хочете отримати пропозицію щодо продуктів LoRaWAN.

ДІЗНАЙТЕСЯ БІЛЬШЕ ПРО ЛОРУ ТА ЛОРАВАНА

• Яка технологія стоїть за частотою LoRa
• Топ 16 Тенденції використання LoRaWAN на ринку IoT
• Як датчик LoRa надсилає та отримує дані