Мережа LoRa прокладає шлях до розумного міста

Мережа LoRa прокладає шлях до розумного міста
Мережа LoRa

LoRa — це радіотехнологія, заснована на LoRaWAN протоколу, який крім 5G підходить для розвитку міст у бік розумних міст. У деяких додатках, Мережа LoRa навіть більше підходить, ніж часто згадуваний новий стандарт мобільного радіо.

Багато хто з метою розвитку розумного міста. Ідея ан “розумне місто” (Розумне місто) не нова. Метою впровадження технологій розумного міста є підвищення якості життя мешканців, створити ефективність, скоротити час очікування, задовольняти потреби в послугах і використовувати ресурси міста, таким чином оподатковуючи гроші ефективніше. Недавнє дослідження показує, що розумні міста можуть економити $ 5 трильйонів витрат на 2022.

Інтернет речей, Скорочено IoT, відіграє в цьому важливу роль. Він проникає практично в усі сфери життя і змінює практично кожну компанію та кожну галузь. З огляду на можливості наступного покоління мобільного зв’язку 5G, виникає питання, чи не є ця технологія природним рішенням існуючих проблем розумного міста? Але є й інші технології, які можуть мати більше сенсу для певних програм у розумних містах – наприклад, зменшення споживання енергії за допомогою інтелектуального освітлення, метрів, тощо. Одна з них - LoRa.

Що таке мережа LoRa?

Швидка відповідь: Радіодальність. Технологія LoRa для бездротового зв’язку на великій відстані (радіо) Передача даних стала можливою завдяки напівпровідниковим мікросхемам, які споживають дуже мало енергії. Залежно від функції та функціональності такого радіопередавача, акумулятор може забезпечувати його електрикою роками. This should make it possible to run for 10 до 20 years without changing the battery. This enormously reduces the maintenance effort.

In contrast to 4G or 5G, LoRa network operate in an unlicensed spectrum. This enables bidirectional communication without the regulatory and auction costs required to build a network on state-licensed spectra. Зокрема, LoRaWAN uses regionally different frequency ranges in the ISM band and SRD band. В Європі, the ISM band region 1 від 433.05 МГц до 434.79 MHz and the SRD band Europe from 863 МГц до 870 МГц. In North America, з іншої сторони, data transmission takes place on the ISM band region 2 від 902 МГц до 928 МГц.

Working together on an open, uniform protocol is intended to create added value and increase coverage.

LoRa Network in urban use

LoRa technology offers technical and economic advantages for smart city applications. LoRa та LoRaWAN забезпечують інтелектуальну інфраструктуру моніторингу та контролю. Це дозволяє компанії Städt ефективно збирати й аналізувати дані з тисяч мережевих пристроїв і систем. З цією інформацією, наприклад, вони повинні мати можливість краще вирішувати, які послуги підходять для їхніх планів.

Для густонаселених мегаполісів, вигідно, що сигнали LoRaWAN проникають відносно глибоко в міські райони. Технології розумного міста змінюють спосіб життя міст, влада і громадяни взаємодіють.

Вуличні ліхтарі в Бостоні

Приклад Бостона в Массачусетсі показує, що можливо з LoRa. У місті більше ніж 67,000 вуличні ліхтарі. Вони освітлюють жваві вулиці, історичні пам'ятки, та головні вулиці. З над 1,600 коробки перемикання і 32,000 кришки люків, утримання цієї інфраструктури – це значні зусилля громади – особливо коли лампи інтенсивно використовуються взимку.

Датчики та шлюзи LoRa

Отже, як працює розумне освітлення в такому місті, як Бостон? З мережею LoRa, датчики можна інтегрувати в будь-яку систему вуличного освітлення, яка контролює освітлення та збирає дані про використання. А технологія LoRa збирає дані про всі сусідні вуличні ліхтарі через альянс LoRa. Потім шлюз надсилає інформацію на публічний або приватний хмарний сервер, який аналізує дані, зрештою контролює освітлення та автоматично генерує попередження про відключення світла та інші несправності, якщо це необхідно. Попередження про перегорілі лампи та інші несправності при необхідності.

Користувачі можуть навіть додавати по повітрю (OTA) оновлення для перемикання між публічною та приватною мережами, якщо це необхідно. Двонаправлений зв'язок технології LoRa робить це можливим. Спектр застосування технології LoRa в розумних містах надзвичайно різноманітний і не закінчується освітленням. Технологію можна використовувати по-різному:

Парковка: Інтелектуальний моніторинг паркувальних місць відображає міські парковки, щоб зменшити затори, коли водії шукають місце для паркування. Дослідження показують, що водії витрачають 17 годин на рік у пошуках місця для паркування.

Транспортний потік: Гелікоптери для моніторингу дорожнього руху одного разу можуть залишитися в минулому. Затори на дорогах є серйозною проблемою для мешканців міста. Інтелектуальні системи дорожнього руху, які відстежують рух транспортних засобів і пішоходів, можуть набагато краще керувати автомобілями та пішоходами. This is done using intelligent traffic lights that record traffic and coordinate the light phases. В майбутньому, intelligent traffic systems could even include communication between traffic light signals and sensors in vehicles.

Maintenance of traffic lights: The monitoring of traffic lights enables city / municipal administrations to react quickly to burnt-out lamps, defective light poles (due to an accident) or to faulty signaling systems. This helps with traffic jams, possible accidents and other dangerous situations.

Прогнозне обслуговування: Smart building systems can provide data that uses a predictive maintenance system to ensure that facilities are properly maintained. These systems can monitor vibrations and other physical conditions in buildings, bridges and historical monuments, so that the administration can take action before major repairs are required.

Утилізація відходів: Збір відходів є важливою сферою відповідальності міської адміністрації. Занадто часто, однак, витрачаються непотрібні ресурси, напр. спорожняти наполовину або мало заповнені сміттєві баки. Ще гірше, якщо сміттєві контейнери переповнені через відсутність можливості відстеження. Інтелектуальні системи управління відходами можуть допомогти визначити рівень відходів у контейнерах для оптимізації маршрутів збору відходів для підвищення ефективності, витрати, і чистота.

Шум і забруднення повітря: оскільки все більше і більше людей переїжджають до міст, Шум і забруднення повітря стають ще більшою проблемою. Розумний моніторинг шуму та забруднення повітря може надати дані для покращення добробуту громадян і показати зв’язок між системними проблемами зі здоров’ям.

LoRa та світлодіоди: Ситуація з портовими містами

В 2017, Пристань Таллінна знаходиться на західному узбережжі затоки Коплі на півострові Какумяе (Естонія) перевірена технологія LoRa. Порт має широкі можливості, включаючи понтонні доки, плавучий готель, адміністративні будівлі, їдальні та вітрильна школа для дітей, що робить його сучасним морським центром у цьому регіоні Балтійського моря. Щоб бути в курсі найновіших портових технологій, крім інфраструктури необхідно модернізувати освітлення.

Установка LoRa перевірена на всіх лампах у порту, якими можна дистанційно керувати через мережу LoRaWAN. Контролер лампи підключений до шлюзу LoRaWAN через радіосистему, що належить порту. Інші шлюзи поблизу також підтримують це підключення. Захищена платформа центру IoT візуалізує зашифровані дані з термінальних вузлів через серверну частину LoRaWAN.

Мережева система освітлення LoRa

Об’єднання ламп у мережу через LoRa забезпечує автономну роботу з попередньо налаштованими профілями освітлення, завдяки чому порт реєструє менше споживання електроенергії та має економічно ефективне рішення для системи освітлення.. Хоча порт все ще тестує рішення, контролер, що працює через LoRa, продемонстрував покращене керування в режимі реального часу та рівномірність освітлення. Можливість стежити за інтенсивністю світла, режим роботи та рух означає, що можна уникнути непотрібних увімкнених ламп і, таким чином, уникнути непотрібних витрат.

З впровадженням цієї нової системи освітлення, порт встановлює курс на те, як можуть виглядати майбутні порти. Безпеці нічого не загрожує. На додаток до передачі даних через повністю безпечну платформу, На додаток до передачі даних через повністю безпечну платформу, системи контролю доступу забезпечують більшу гнучкість і сповіщення в реальному часі, а також попередження про можливі несанкціоновані дії. Для вирішення питань безпеки, Технологія Semtech гарантує, що ніхто не матиме доступу до кореневого ключа, що систему неможливо скопіювати, і лише фактичний користувач має доступ до даних датчика.

Технологія також може працювати в приватних мережах, надання постачальнику більшого контролю, видимість, і захист даних. Цю технологію також можна використовувати в приватній мережі, щоб надати провайдерам більше контролю, видимість і захист даних. Впровадження інтелектуальних систем, які автоматизують і спрощують інфраструктурні процеси (напр. освітлення) є одним із перших кроків до розумніших і надійніших процесів у портах.

Менше обслуговування завдяки високій енергоефективності

Мережа LoRa є особливо вигідною, якщо збільшується додана вартість програми та зменшуються інвестиції в інфраструктуру та обслуговування. Гнучкий, енергозберігаюча технологія LoRa підтримує створення публічних або приватних мереж на великих відстанях. Уявіть собі тисячі датчиків, встановлених у вуличних ліхтарях, і вам доведеться замінювати батареї в цих датчиках кілька разів на рік. Завдяки надзвичайно низькому енергоспоживанню LoRa, батареї в датчиках можуть працювати роками, що значно скорочує час, вартість і витрати персоналу на обслуговування.

В додаток, гнучка та масштабована архітектура LoRa, який базується на неліцензійному спектрі, дає змогу швидко й легко налаштувати загальнодоступну чи приватну мережу великого радіусу дії – від портів до міст до гаражів. Датчики можна встановлювати навіть на існуючі вежі стільникового зв'язку. Це зменшує інвестиції, необхідні для створення мережевої інфраструктури, яка має підтримувати програми IoT.

Разом із датчиками, які пропонують велику дальність (аж до 50 км у сільській місцевості) або більше кілометрів у густонаселених міських районах або закритих приміщеннях, перевага LoRa очевидна відразу. Технології розумного міста можуть запропонувати нові рішення для розумніших і вдосконалених міських додатків. Створення масштабованого, гнучкий, і безпечна мережа IoT великої дальності може зробити непотрібними деякі інвестиції в інфраструктуру та зменшити витрати на обслуговування. LoRa та специфікація LoRaWAN є підходящою основою для успішних рішень розумного міста.

Написано --
Фіона Куан
Фіона Куан
Фіона, технічний письменник і редактор у MOKOSMART, раніше витрачених 10 років як інженер продукту в компанії IoT. З моменту приєднання до нашої компанії, вона тісно співпрацювала з продажами, менеджери з продукції та інженери, отримання інформації про потреби клієнтів. Поєднання глибокого галузевого досвіду та розуміння того, чого клієнти хочуть найбільше, Фіона пише цікавий контент, що охоплює основи IoT, поглиблені технічні матеріали та аналіз ринку - підключення до аудиторії в усьому спектрі IoT.
Фіона Куан
Фіона Куан
Фіона, технічний письменник і редактор у MOKOSMART, раніше витрачених 10 років як інженер продукту в компанії IoT. З моменту приєднання до нашої компанії, вона тісно співпрацювала з продажами, менеджери з продукції та інженери, отримання інформації про потреби клієнтів. Поєднання глибокого галузевого досвіду та розуміння того, чого клієнти хочуть найбільше, Фіона пише цікавий контент, що охоплює основи IoT, поглиблені технічні матеріали та аналіз ринку - підключення до аудиторії в усьому спектрі IoT.
Поділіться цією публікацією