Lora Công nghệ là gì

Công nghệ Lora

Những gì là Lora?

công nghệ Lora là một loại giao thức không dây mới được thiết kế một cách chính xác cho khả năng kết nối tầm xa và tiết kiệm năng lượng thông tin liên lạc. Lora là viết tắt của Đài phát thanh Long Range và nó được nhắm mục tiêu chủ yếu cho Internet of Things (IOT) và mạng M2M. Công nghệ này sẽ cho phép nhiều người thuê nhà hoặc mạng công cộng để kết nối một số ứng dụng đang chạy trên cùng một mạng.

Lora Liên minh được thiết kế để bình thường hóa LPWAN (Low Power Wide Networks Diện tích) cho IOT. Một nghệ Lora và giao thức Lora WAN mở cho phép các ứng dụng IOT thông minh với việc giải quyết một số thách thức lớn nhất đối với hành tinh chúng ta: giảm tài nguyên thiên nhiên, kiểm soát ô nhiễm, phòng chống thiên tai, quản lý năng lượng, hiệu quả cơ sở hạ tầng, và nhiều hơn nữa.

Mỗi Lora cổng cá nhân có khả năng xử lý lên đến hàng triệu nút. Các tín hiệu có thể kéo dài một khoảng cách đáng kể, có nghĩa là có ít cấu trúc cần thiết, làm cho việc xây dựng một mạng lưới nhanh hơn và rẻ hơn rất nhiều để thực hiện.

Lora cũng có tính năng một thuật toán tốc độ dữ liệu thích ứng để giúp tận dụng tốt nhất công suất các nút mạng và tuổi thọ pin. Giao thức Lora bao gồm một số lớp khác nhau bao gồm cả ứng dụng và thiết bị cấp cho truyền thông an toàn, mã hóa tại mạng.

kiến trúc mạng Lora

Một mạng lưới Lora chứa một số yếu tố:

  • điểm cuối

Các thiết bị đầu cuối là các phần tử của mạng Lora nơi kiểm soát hoặc cảm biến được thực hiện. Họ thường được đặt từ xa.

  • Lora cửa ngõ

Cổng nhận cơ sở hạ tầng từ các điểm cuối Lora và sau đó chuyển chúng vào hệ thống backhaul. Đây là một phần của mạng lưới Lora có thể di động, Ethernet hoặc liên kết bất kỳ viễn thông khác không dây hoặc có dây. Các cổng được kết nối với máy chủ mạng sử dụng các kết nối IP điển hình. Bằng cách này, dữ liệu sử dụng một giao thức điển hình nhưng có thể được kết nối với bất kỳ mạng viễn thông, dù tư nhân hay công cộng. Theo quan điểm của các chân dung của một mạng Lora như của một tế bào, cổng LoRaWAN thể thường được đồng vị trí với một trạm gốc di động. Bằng cách này, họ có thể sử dụng công suất thêm trên mạng backhaul.

  • Máy chủ Lora Mạng

Máy chủ mạng Lora thành công trong mạng và như một phần của chức năng của nó, nó hoạt động để loại bỏ các gói tin trùng lặp, điều chỉnh tốc độ dữ liệu và lịch sự thừa nhận. Trong việc đánh giá cách thức mà nó có thể được triển khai và kết nối, làm cho nó rất dễ dàng để triển khai một mạng Lora.

  • Máy tính điều khiển từ xa

Sau đó, một máy tính từ xa có thể kiểm soát các hành động của các thiết bị đầu cuối hoặc thu thập dữ liệu từ các thiết bị đầu cuối – mạng Lora là gần như mờ.

Xét về mặt kiến ​​trúc đáng tin cậy cho mạng Lora, các nút thường trong một topo sao-of-sao với cổng tạo thành một cây cầu nhìn thấu qua được. Các thông điệp này tiếp giữa máy chủ mạng trung tâm và thiết bị cuối trong backend.

Truyền thông để kết thúc các nút điểm thường là bi-directional, nhưng nó cũng có thể để hỗ trợ hoạt động multicast, và điều này rất hữu ích cho các tính năng như các thông điệp phân bố khối lượng tương tự hoặc khác hoặc nâng cấp phần mềm.

cơ bản Công nghệ Lora

Có một số yếu tố quan trọng của công nghệ Lora. Một số tính năng chính của nó bao gồm những điều sau đây:

  • Lên đến hàng triệu nút
  • Pin tốt; trong tùng mười năm
  • Tầm xa; 15-20 km.

Có những yếu tố khác nhau để công nghệ Lora mà cung cấp khả năng kết nối tổng thể và chức năng.

Lora giao thức ngăn xếp: Lora Alliance cũng đã xác định một giao thức OpenStack. Việc tạo ra mã nguồn mở ngăn xếp này đã cho phép các khái niệm về Lora để nâng cao vì tất cả các loại khác nhau của các công ty tham gia vào việc phát triển Lora, triển khai và sử dụng đã có thể đến với nhau để tạo ra một chi phí thấp và dễ sử dụng giải pháp cho khả năng kết nối đến tất cả các cách cư xử của các thiết bị kết nối IOT.

thiết kế mạng Lora: (LoRaWAN): Bên cạnh các yếu tố RF của hệ thống không dây Lora, có một số yếu tố khác của kiến ​​trúc mạng, trong đó có sự hiện diện của kiến ​​trúc hệ thống tổng thể, Người phục vụ, backhaul và các máy tính ứng dụng. Tổng thể kiến ​​trúc thường được nhắc đến như LoRaWAN.

Lora PHY / giao diện RF: Các lớp vật lý Lora hoặc PHY là chìa khóa để các hoạt động của hệ thống. Nó điều chỉnh các khía cạnh của tín hiệu RF được truyền đi giữa các nút hoặc thiết bị đầu cuối, ví dụ:. Lora cửa ngõ và các cảm biến là nơi các tín hiệu nhận được. Lớp hoặc radio giao diện vật lý điều chỉnh các khía cạnh của tín hiệu bao gồm các định dạng điều chế, mức công suất, tần số, tín hiệu giữa truyền và nhận các yếu tố, và các chủ đề khác có liên quan.

Đặc điểm của Lora Nghị định thư

Bảng dưới đây hiển thị một số tính năng chính của giao thức Lora như điều chế, năng lực và phạm vi.

Đặc điểm kỹ thuậtLora Feature
Phạm vi2-5km đô thị (1.24-3.1 của tôi),
15km ngoại ô (9.3 của tôi)
Tần sốISM 868/915 MHz
Tiêu chuẩnIEEE 802.15.4g
điều chếloại điều chế trải phổ dựa trên xung FM mà khác nhau.
Sức chứaMột Lora cổng phải mất hàng ngàn nút
Ắc quyPin tốt
lớp vật lý LoraTần số, quyền lực, điều chế và tín hiệu giữa các nút và các cổng

an ninh mạng Lora

Lora công nghệ recurity

Vấn đề an ninh mạng đang trở thành quan trọng dần. Như mạng Lora như vậy đòi hỏi mức độ bảo mật để ngăn chặn những rắc rối của bất kỳ hệ thống.

Để đạt được các mức quy định về an ninh cho các mạng Lora, nhiều lớp mã hóa đã được sử dụng:

  • chìa khóa thiết bị cụ thể (EUI128).
  • Chìa khóa Mạng Unique (EUI64) đảm bảo an ninh trên mức mạng.
  • chìa khóa ứng dụng độc đáo (EUI64) chứng nhận đầu đến cuối an ninh.

Sử dụng những lớp mã hóa đảm bảo rằng mạng Lora vẫn an toàn phù hợp.

ứng dụng Lora

công nghệ không dây Lora tốt nhất là đặt sẽ được sử dụng trong một loạt các ứng dụng.

Các khả năng tầm xa và năng lượng thấp có nghĩa là điểm cuối cùng có thể được triển khai trong một loạt các nơi, bên ngoài và bên trong các tòa nhà và vẫn có khả năng để có thể giao tiếp với các cửa ngõ.

Khi hệ thống có thể dễ dàng triển khai và nó có thể được sử dụng cho một số lượng lớn các IOT, Những điều Internet, và máy tính để máy, các ứng dụng, M2M.

Ứng dụng công nghệ không dây Lora bao gồm theo dõi hàng tồn kho, đo thông minh, bán hàng tự động dữ liệu máy và giám sát; các ứng dụng tiện ích; ngành công nghiệp ô tô, vv. Trong thực tế, bất cứ nơi nào kiểm soát và báo cáo dữ liệu có thể cần thiết.

công nghệ Lora chủ yếu là hấp dẫn đối với nhiều ứng dụng vì khả năng tầm xa của nó. Bảo hiểm rất dễ dàng để cung cấp và các nút mới có thể dễ dàng được kết nối và kích hoạt.

Lora Devices

Picocells & cổng: Cảm biến chụp sau đó truyền dữ liệu đến các cổng trên một khoảng cách rất gần gũi và xa, ngoài trời và trong nhà, với yêu cầu công suất thấp nhất

Máy thu phát & End-Nodes: Máy thu phát cấu hình với công nghệ Lora được cố định vào các thiết bị cảm biến hoặc cuối các nút, được thiết kế cho một hội đồng các ứng dụng công nghiệp.

Lora điều chế:

Lora Công nghệ là điều chế không dây hoặc vật lý (PHY) lớp silicon, sử dụng để tạo ra các liên kết truyền thông tầm xa.

Lora lớp vật lý sử dụng một hình thức điều chế trải phổ. Hệ thống Lora điều chế sử dụng băng rộng tuyến tính xung tần số điều khiển. Mức độ gia tăng tần số hoặc giảm theo thời gian được sử dụng để mã hóa các dữ liệu được truyền, nhu la; một hình thức điều chế chirp.

Đây là loại điều chế cho phép các hệ thống không dây Lora để demodulate tín hiệu đó là 20dB dưới sàn tiếng ồn khi giải điều chế được kết hợp với sửa lỗi chuyển tiếp, FEC. Khi so sánh với một hệ thống FSK truyền thống; ngân sách liên kết cho một hệ thống Lora có thể cung cấp một sự cải tiến hơn 25dB.

Như một kết quả của thời điểm đó việc truyền dữ liệu lan truyền một cách giả ngẫu nhiên, nó có thể khó khăn cho người dùng không Lora để phát hiện và dường như tiếng ồn. Điều này có thể hỗ trợ trong sự an toàn của hệ thống.

Một lợi thế nữa của hệ thống là điều chế chirp và hệ thống, nói chung, là khoan dung đối với độ lệch tần số và kết quả là, người ta có thể sử dụng một bộ dao động tinh thể cơ bản với một 20-30 chấp nhận ppm chứ không phải là nhiệt độ dao động trả, TCXO. Điều này có thể cung cấp một số tiết kiệm chi phí tốt trong mạch điện tử nút.

LoRaWAN:

Trong khi đó, Lora mô tả các lớp vật lý thấp, các lớp mạng trên đã vắng mặt. LoRaWAN là một trong những giao thức nhiều mà đã được phát triển để mô tả các lớp trên của mạng. LoRaWAN là một điều khiển truy cập phương tiện truyền thông dựa trên đám mây (MAC) lớp giao thức nhưng hoạt động chủ yếu như một giao thức lớp mạng để quản lý thông tin liên lạc giữa các thiết bị đầu cuối nút và các cổng LPWAN, như giao thức lái, duy trì bởi Liên minh Lora. phiên bản đặc tả LoRaWAN 1.0 được phát hành vào ngày 2015.

LoRaWAN định nghĩa kiến ​​trúc hệ thống và thông tin liên lạc giao thức cho mạng, trong khi lớp vật lý Lora cho phép liên kết thông tin liên lạc tầm xa. LoRaWAN cũng chịu trách nhiệm quản lý tốc độ dữ liệu, điện cho tất cả các thiết bị và tần số truyền thông. Thiết bị trong truyền mạng bất cứ khi nào họ có dữ liệu có sẵn để gửi. Dữ liệu được truyền bởi một thiết bị đầu cuối nút được nhận bởi nhiều gateway, mà chuyển tiếp các gói dữ liệu đến một máy chủ mạng trung tâm. Các bộ lọc máy chủ lặp lại trong các gói dữ liệu, thực hiện kiểm tra an ninh, và quản lý mạng. sau đó dữ liệu được đẩy mạnh đến các máy chủ ứng dụng. Công nghệ này cho thấy sự nhất quán cao cho tải khiêm tốn; Tuy nhiên, nó có một số vấn đề hiệu suất liên quan đến việc gửi lời cảm ơn

Lora Alliance

Như với nhiều hệ thống khác, một cơ quan ngành công nghiệp được thành lập để phát triển sau đó thúc đẩy hệ thống không dây Lora qua ngành công nghiệp được gọi là Liên minh Lora. Nó đã được đưa ra tháng ba 2015. Theo các tiểu bang Alliance, nó được thành lập để cung cấp một tiêu chuẩn toàn cầu mở cho an toàn, carrier-grade kết nối IOT LPWAN.

Mặc dù Lora đã cơ bản được phát triển bởi Semtech, khai mạc ông chuẩn ra kích hoạt nó để được thông qua bởi một số lượng lớn các công ty, từ đó phát triển các hệ sinh thái và đạt được cam kết lớn hơn đáng kể, đa dạng hơn các sản phẩm và sự gia tăng tổng thể trong việc sử dụng và chấp nhận.

Các thành viên sáng lập của Liên minh Lora bao gồm Actility, Cisco, Eolane, IBM, Kerlink, Imst, Multitech, Sagemcom, Semtech, và Công nghệ Microchip, cũng như các nhà khai thác viễn thông dẫn đầu: Bouygues Telecom, KPN, SingTel, Proximus, Swisscom, và Fastnet (một phần của Telkom Nam Phi).