Cảm biến LoRa gửi và nhận dữ liệu như thế nào

cảm biến lora gửi và nhận dữ liệu như thế nào

Những cảm biến dựa trên công nghệ LoRa được gọi là cảm biến LoRa. Cảm biến LoRa có khả năng định vị địa lý, cho phép tiêu thụ điện năng thấp và truyền tải tầm xa (thường là nhiều hơn 10 km). Vì thế, chúng ta có thể sử dụng chúng thông qua dấu thời gian từ các cổng khác nhau để định vị các vị trí của thiết bị. Cảm biến LoRa cho phép kết nối tầm xa giữa các thiết bị để cho phép kết nối Internet vạn vật hiệu quả (IoT) thực hiện. Điều này có các ứng dụng trên nhiều ngành công nghiệp.

Cảm biến LoRa gửi và nhận dữ liệu như thế nào

Mạng LoRa sử dụng giao thức LoRaWAN để gửi và nhận dữ liệu từ các cảm biến LoRa. LoRaWAN là một điều khiển truy cập phương tiện dựa trên đám mây (MAC) giao thức lớp nhưng hoạt động chủ yếu như giao thức lớp mạng. Chúng tôi sử dụng LoRaWAN để quản lý giao tiếp giữa các cổng LoRa và các thiết bị LoRa (điểm giao). Nó hoạt động như một giao thức định tuyến và Liên minh LoRa duy trì nó. Phiên bản đầu tiên của LoRaWAN được phát hành trong năm 2015.

LoRaWAN định nghĩa kiến ​​trúc hệ thống và giao thức truyền thông cho mạng LoRa. Nó cho phép một liên kết truyền thông tầm xa an toàn và đáng tin cậy. LoRaWAN cũng quản lý tốc độ dữ liệu, tần số truyền thông, và tối ưu hóa năng lượng cho tất cả các thiết bị LoRa.

Các nút LoRa trong mạng LoRa dựa trên giao tiếp không đồng bộ, và họ bắt đầu truyền khi họ có sẵn dữ liệu để gửi. Điều này cho phép mạng LoRa đánh đổi độ nhạy đối với tốc độ dữ liệu với băng thông kênh cố định. Nó chủ yếu liên quan đến việc lựa chọn lượng lây lan được sử dụng (đó là một tham số có thể lựa chọn giữa 7 và 12). Yếu tố lan truyền này xác định độ nhạy của nút LoRa và xác định tốc độ dữ liệu của nó.

Dữ liệu được truyền bởi một nút LoRa được nhận bởi nhiều cổng LoRa, chuyển tiếp các gói dữ liệu nhận được đến một máy chủ mạng tập trung (Máy chủ IoT). Máy chủ IoT lọc các gói trùng lặp, quản lý mạng và thực hiện kiểm tra bảo mật. Sau đó, máy chủ sẽ gửi dữ liệu này đến các mô-đun ứng dụng, bảng điều khiển, hoặc kết nối thiết bị thông minh. Cách này giao thức LoRaWAN cho thấy độ tin cậy và độ chính xác cao cho tải vừa phải.

Ngoài ra, LoRa sử dụng mã hóa sửa lỗi chuyển tiếp. Điều này giúp cải thiện khả năng phục hồi của mạng LoRa trước mọi loại nhiễu cao. Phạm vi cao của mạng LoRa được đặc trưng bởi ngân sách liên kết không dây rất cao, xung quanh 155 dB đến 170 dB.

Cảm biến LoRa gửi và nhận dữ liệu như thế nào

Cách tạo cảm biến LoRa?

Chúng tôi thường tích hợp các cảm biến LoRa vào các mạng IoT. Các cảm biến mà chúng tôi chủ yếu sử dụng với công nghệ LoRa là,

  1. DHT11

Đây là một cảm biến nhiệt độ và độ ẩm cơ bản.

  1. Thiết bị cảm biến sóng siêu âm

Chúng tôi sử dụng cảm biến này để kiểm tra nếu có một đối tượng ở phía trước nó.

  1. Cảm biến quang

Chúng tôi sử dụng cảm biến này để theo dõi ánh sáng xung quanh.

  1. Thiết bị cảm biến cháy

Nó phát hiện sự hiện diện của lửa hoặc ngọn lửa.

  1. Rơle

Chúng tôi sử dụng điều này để kiểm soát sức mạnh của thiết bị.

  1. Bộ rung

Chúng tôi sử dụng điều này để báo động hoặc cảnh báo các cá nhân gần đó.

  1. Đèn LED

Đây là để hiển thị tiến trình hoặc trạng thái của bất kỳ quá trình.

Tập hợp các cảm biến này khi kết hợp với mô-đun GPS thông qua vi điều khiển (thường là Arduino hoặc Raspberry Pi), tạo thành một cảm biến LoRa.

Cách sử dụng cảm biến LoRa?

Cách sử dụng cảm biến LoRa

Để sử dụng cảm biến LoRa, chúng ta phải thiết lập một mạng LoRa hiệu quả. Một mạng LoRa điển hình bao gồm những điều sau đây,

1. Nút LoRa

Một cảm biến LoRa, khi được nhúng với kết nối không dây và giao thức LoRa, sau đó nó tạo thành một nút LoRa. Nút LoRa thu thập dữ liệu cảm biến cần thiết và gửi nó đến Cổng LoRa.

2. Cổng LoRa (Lg01)
Cổng nói chung là một thiết bị mà chúng tôi sử dụng để kết nối các loại Mạng khác nhau. LG01 là Cổng LoRa mà chúng tôi sử dụng để bắc cầu cho mạng không dây và mạng IP LoRa. Các tính năng chính của nó là,

một. Đây là điểm trung tâm để hình thành mạng LoRa.

b. Nhận dữ liệu từ thiết bị LoRa (Nút) trong Mạng LoRa qua LoRa không dây và gửi nó đến máy chủ IoT trong mạng IP thông qua

  • Wifi
  • Ethernet
  • 3G / 4G, v.v..

c. Nhận lệnh từ Máy chủ IoT và gửi nó đến thiết bị LoRa (Nút).

3.Máy chủ IoT

Một máy chủ IoT về cơ bản là một máy chủ đám mây cho phép kết nối giữa các thiết bị khác nhau. Nó nhận và lưu trữ dữ liệu từ nhiều thiết bị và cho phép truy cập trên nhiều nền tảng. Trong trường hợp mạng LoRa, máy chủ IoT nhận dữ liệu từ LoRa Gateway và sau đó lưu trữ dữ liệu đó. Dữ liệu này có thể được truy cập từ bất kỳ thiết bị thông minh nào (Một máy tính, máy tính xách tay, điện thoại di động, hoặc máy tính bảng, cái nào thuận tiện).

Khi chúng tôi muốn tăng quy mô hiệu suất của cảm biến LoRa lên hoặc xuống hoặc nếu chúng tôi muốn tăng hoặc giảm phạm vi đo của chúng, sau đó máy chủ IoT cũng cho phép điều đó. Trong trường hợp này, chúng tôi gửi các lệnh từ bảng điều khiển (bất kỳ thiết bị thông minh) đến máy chủ IoT. Máy chủ IoT gửi lệnh đến cổng LoRa, lần lượt gửi nó đến Lora Node (thiết bị). Lệnh được diễn giải tại nút LoRa, và các cảm biến LoRa tuân theo nó.

Vì thế, đây là cách chúng tôi thiết lập cảm biến LoRa trong mạng LoRa. Mạng LoRa có thể chứa nhiều cảm biến LoRa theo yêu cầu.

Tại sao nên sử dụng cảm biến LoRa?

Công nghệ LoRa, so với các công nghệ đột phá khác, không phải là một lời hứa trong tương lai nhưng có sẵn ngày hôm nay trên toàn thế giới. Có 600 các trường hợp đã biết về việc triển khai công nghệ LoRa trong triển khai IoT toàn thành phố, và con số này đang tăng lên đều đặn. Theo một ước tính, nhiều hơn 105 Hàng triệu thiết bị LoRa được triển khai trên toàn thế giới. Các cảm biến LoRa kết hợp với giao thức LoRaWAN đang giúp tạo ra một thế giới thông minh. Các nhà phân tích dự đoán rằng 2023, xung quanh 43% trong tất cả các triển khai IoT sẽ kết hợp công nghệ LoRa. Vì thế, Công nghệ LoRa đang nhận ra tiềm năng cho các ứng dụng IoT.

  1. Công nghệ LoRa lấp đầy khoảng cách công nghệ

Công nghệ LoRa đang cách mạng hóa IoT bằng cách sử dụng rất ít năng lượng và cho phép giao tiếp dữ liệu trên một phạm vi dài. LoRaWAN lấp đầy khoảng trống công nghệ của Wi-Fi / BLE và các mạng dựa trên di động, đòi hỏi công suất cao hoặc băng thông cao và không có khả năng xâm nhập vào môi trường trong nhà được che chắn hoặc có phạm vi hạn chế. Vì thế, Công nghệ LoRa hiệu quả để sử dụng trong mọi môi trường trong nhà hoặc nông thôn.

  1. Công nghệ LoRa bổ sung Công nghệ khác

Công nghệ LoRa hoạt động trong băng tần không được cấp phép như Wi-Fi và rất an toàn từ các thiết bị đầu cuối đến máy chủ IoT như Cellular. Điều này làm cho nó phù hợp cho cả sử dụng trong nhà và ngoài trời. Giao thức LoRaWAN cung cấp một linh hoạt, tiết kiệm, và giải pháp kết nối hiệu quả, lý tưởng cho các ứng dụng IoT, cho dù được cài đặt ở chế độ riêng tư, công cộng, hoặc mạng lai. Dữ liệu cảm biến LoRa có thể thúc đẩy các nền tảng phân tích sử dụng máy học và trí tuệ nhân tạo. Những công nghệ này cần sự đa dạng dữ liệu, được cung cấp bởi các cảm biến LoRa với chi phí rất thấp và tiêu thụ điện năng.

  1. Mạng khả dụng toàn cầu

Thiết bị LoRa (điểm giao) hoạt động trên giao thức LoRaWAN, đó là một tiêu chuẩn mở. Nó được hỗ trợ bởi Liên minh LoRa, một hiệp hội phi lợi nhuận đang thúc đẩy việc áp dụng công nghệ LoRa trên toàn thế giới. Hệ sinh thái của liên minh LoRa đã kết thúc 500 các thành viên, bao gôm 100 khai thác mạng công cộng với các dịch vụ trong hơn 58 Quốc gia. Các mạng dựa trên LoRaWAN có thể truy cập trên toàn cầu và có sẵn nhiều hơn 100 Quốc gia. vì thế, cơ sở hạ tầng hiện có và được thiết lập này giúp triển khai ngay lập tức các giải pháp dựa trên LoRa hiệu quả và dễ dàng hơn.

  1. Một hệ sinh thái phát triển nhanh chóng

Hệ sinh thái hỗ trợ LoRaWAN và LoRa bao gồm một loạt các nhà sản xuất phần cứng, các nhà cung cấp dịch vụ, Nhà tổ chức mạng lưới, thiết kế phần mềm, trường đại học, và hiệp hội ngành nghề. Chúng đóng một vai trò không thể thiếu trong việc tạo ra các thiết bị, các ứng dụng, và mạng. Hệ sinh thái đang phát triển nhanh chóng, và các thực thể đang áp dụng công nghệ LoRa trên nhiều phân khúc.

Một số ứng dụng tiềm năng của LoRa Sensor là gì ?

LoRa Sensors cung cấp nhiều khả năng mà chúng ta có thể sử dụng cho các ứng dụng trên nhiều lĩnh vực. Một số ứng dụng tiềm năng của cảm biến LoRa là,

  1. Nông nghiệp thông minh

Nông nghiệp thông minh của cảm biến LORA

IoT đang được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp từ việc đo lường các điều kiện môi trường ảnh hưởng đến sản xuất cây trồng đến theo dõi các chỉ số sức khỏe của vật nuôi. Điều này cho phép sự căng thẳng tối thiểu đối với môi trường, tối đa hóa năng suất, và giảm thiểu chi phí. Thiết bị LoRa (điểm giao) và giao thức LoRaWAN có thể cải thiện đáng kể hiệu quả của các mạng như vậy. Một số nghiên cứu trường hợp đã chỉ ra rằng việc sử dụng cảm biến LoRa đã làm giảm mức tiêu thụ nước của các trang trại thương mại lên đến 50%. Cảm biến LoRa có kết nối tầm xa và tiêu thụ điện năng thấp. Vì thế, họ có thể gửi dữ liệu từ các trang trại nông nghiệp đến Cloud Server. Dữ liệu được xử lý và phân tích ở đó để cải thiện hoạt động.

  1. Những thành phố thông minh

Chúng tôi có thể làm cho hoạt động của thành phố hiệu quả hơn với cảm biến LoRa tầm xa và năng lượng thấp. Những cảm biến này cung cấp khả năng định vị địa lý an toàn và không có GPS. Nếu dịch vụ thành phố như bãi đậu xe, thắp sáng, và loại bỏ chất thải được kết nối với nhau, sau đó các thành phố có thể tối ưu hóa việc sử dụng nhân sự và tiện ích để tiết kiệm tiền và thời gian.

  1. Chăm sóc sức khỏe thông minh

Chi phí thấp và tiêu thụ điện năng thấp của cảm biến LoRa làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng chăm sóc sức khỏe, đó là quan trọng và đòi hỏi độ tin cậy. Các giải pháp IoT dựa trên các cảm biến và cổng thông tin LoRa có thể giúp theo dõi các bệnh nhân có nguy cơ cao suốt ngày đêm. vì thế, điều này sẽ giúp đảm bảo rằng sự an toàn và sức khỏe của bệnh nhân nguy kịch không bao giờ bị bỏ qua.

  1. Điều khiển công nghiệp thông minh

Hoạt động trong ngành có thể được hưởng lợi từ các cảm biến LoRa, có chức năng giám sát liên tục. Do tiêu thụ năng lượng dài và thấp của các thiết bị LoRa (điểm giao), chúng tôi thường xuyên sử dụng chúng trong các ngành công nghiệp sản xuất và nhà máy. Họ cũng có thể chuyển tiếp dữ liệu quan trọng qua giao thức LoRaWAN đến mạng liên quan. Điều này có thể cho phép phân tích dữ liệu và tối ưu hóa hoạt động kinh doanh sau đó.

  1. Tiện ích thông minh

Hoạt động tiện ích thông thường sử dụng đo lường chủ quan của kỹ thuật viên hiện trường, và do đó, họ sử dụng nhiều lao động. Trên hết, mét thường được đặt trong nhà, ngầm, hoặc môi trường đô thị dày đặc. Điều này gây khó khăn cho hầu hết các công nghệ không dây để tiếp cận chúng. Vì thế, sử dụng cảm biến LoRa và giao thức LoRaWAN sẽ cho phép các công ty đo lường và tiện ích thu thập dữ liệu từ xa. vì thế, nó cũng sẽ giúp họ hợp lý hóa các hoạt động bằng cách sử dụng nhân sự của họ hiệu quả hơn.

  1. Chuỗi cung ứng thông minh & Hậu cần

Cảm biến LoRa làm cho giá cả phải chăng và dễ dàng hơn cho chuỗi cung ứng và hậu cần để theo dõi các tài sản có giá trị cao đang được vận chuyển. Việc sử dụng các cảm biến LoRa tầm xa và tiêu thụ điện năng thấp giúp cho việc định vị địa lý không có GPS của xe và hàng hóa dễ dàng hơn. Vì thế, chúng tôi có thể dễ dàng theo dõi bất kỳ loại tài sản nào trong môi trường khắc nghiệt và khu vực địa lý rộng lớn.

  1. Theo dõi bệnh nhân Alzheimer

Các thiết bị theo dõi có thể đeo được của công nghệ LoRa có thể cảnh báo cho những người chăm sóc khi bệnh nhân Alzheimer rời khỏi vùng an toàn được chỉ định. Điều này sẽ giúp đảm bảo an toàn cho đồng hồ trong trường hợp không có sự giám sát vật lý.

  1. Nhà thông minh & Các tòa nhà

Cảm biến LoRa có thể gửi dữ liệu ngay cả từ bên trong các tòa nhà được xây dựng từ các vật liệu dày đặc, và họ tiêu thụ năng lượng thấp. Điều này làm cho cảm biến LoRa trở nên lý tưởng để sản xuất các thiết bị nhà thông minh và xây dựng. Ngoài ra, khả năng tầm xa của cảm biến LoRa và giao thức LoRaWAN cho phép họ theo dõi các tài sản có thể đi lạc khỏi nhà. Cảm biến LoRa trong các ứng dụng xây dựng nhà thông minh có thể tối ưu hóa việc sử dụng tiện ích, phát hiện nguy hiểm, và cải thiện sự an toàn & thuận tiện trong cuộc sống hàng ngày.

  1. Giải pháp điện lạnh thông minh

Công nghệ LoRa có thể giúp trong các giải pháp làm lạnh thông minh, Điều này có thể giúp theo dõi nhiệt độ thực phẩm cho ngành bán lẻ thực phẩm. Sự phát triển toàn cầu trong các chuỗi siêu thị được thành lập có thể tiết kiệm rất nhiều tiền mỗi năm. Cảm biến LoRa cũng có thể giúp các nhà hàng giảm chất thải thực phẩm và tối ưu hóa chi phí vận hành quản lý thực phẩm.

Nếu bạn đang làm việc trên một giải pháp dựa trên IoT và muốn sử dụng công nghệ LoRa nhưng lo lắng về sự phức tạp của quy trình, sau đó bạn có thể dựa vào Thông minh MOKO. Chúng tôi cung cấp các cảm biến LoRa hiện đại, mà bạn có thể sử dụng theo nhu cầu của bạn. Ngoài ra, chúng tôi cung cấp thiết kế phần cứng, tạo mẫu, lắp ráp sản phẩm, Gỡ lỗi RF, và dịch vụ nhúng LoRaWAN. Vì thế, bạn sẽ nhận được các mô-đun LoRa cấp chuyên nghiệp cho giải pháp dựa trên IoT của mình. Thoải mái để liên hệ chúng tôi nếu bạn muốn hỏi về một trích dẫn hoặc hỏi bất kỳ câu hỏi.