fbpx

Особенности технологии LoRaWAN

27 апреля 2020
Блог > популярное > Особенности технологии LoRaWAN

IoT и технология LoRaWAN. В чем преимущества данной связки?

Сеть IoT (Internet of Things – Интернет вещей)– экосистема различных, не связанных между собой устройств, которые не мешают друг другу и передают различные данные благодаря единому для этой сети протоколу передачи данных.

Открытый стандарт связи LoRaWAN – один из ключевых стандартов в сетях широкого радиуса действия с низким уровнем энергопотребления (LPWAN). Его популяризацией занимается международная некоммерческая организация LoRa Alliance, ключевую роль в которой играют французская компания Semtech, IBM и Cisco, стоящие у самых истоков появления протокола LoRaWAN.

Стандарт LoRaWAN является открытым. Одним из главных преимуществ стандарта является высоко конкурентный рынок поставщиков оборудования и совместимость устройств различных производителей (к серверу можно подключить разные базовые станции, а в сеть — включить устройства сразу нескольких вендоров). Открытость стандарта также выступает для потребителя гарантией того, что разработчик или поставщик не сможет в одностороннем порядке изменить условия сотрудничества, пользуясь отсутствием альтернативы в связи с проприетарностью предлагаемых им решений.

 

Интернет вещей против «обычного» Интернета

Стандарт связи LoRaWAN (анг. Long Range Wide Area Network – Глобальная сеть дальнего радиуса действия) обеспечивает сетевой принцип передачи данных на большие расстояния. Он предназначен для одновременного обслуживания огромного числа маломощных, промышленных абонентских устройств.

Широко известные форматы беспроводной связи GSM/3G/LTE/WiFi ориентированы на «живого пользователя» и используют лицензируемый спектр радиочастот для предоставления постоянной высокой скорости передачи данных и емкости сети на относительно небольшие расстояния. LoRaWAN же ориентирован на «пользователей-машин» – устройства и датчики, которые работают в нелицензируемом спектре (следовательно, развертывание сети не требует согласования с чиновниками) и не требуют большого по емкости канала для передачи данных.

Сигнал сети стандарта LoRaWAN, благодаря дальности действия (до 10 километров на открытой местности и 1-2 километра от базовой станции в условиях городской застройки) и возможности проникать в труднодоступные места (колодцы, подвалы и т.д.) идеально подходит для маломощных датчиков и устройств. Скорость и дальность передачи данных можно корректировать за счет индивидуальной настройки коэффициента расширения спектра (Spreading Factor). Это позволяет достигнуть оптимального баланса между скоростью и дальностью передачи данных и требуемого уровня помехозащищенности.

 

Энергоэффективность устройств

Одним из ключевых конкурентных преимуществ технологии является энергоэффективность используемых устройств. В LoRa выделяют 3 класса устройств по энергопотреблению: A, B и C.

А-класс – самый экономный. Устройства класса А питаются от батареи несколько лет. Это достигается за счет активности устройства только во время передачи данных по расписанию (остальное время оно находится в спящем, энергосберегающем режиме).

C-класс, напротив, постоянно находится в состоянии приёма. В связи с этим в устройств класса С не предусмотрено батарейное питание.

В-класс устройств большую часть времени, как и A-класс, находится в энергосберегающем режиме, но при этом имеет некоторые возможности для взаимодействия с сервером, присущие C-классу.

 

Как устроена сеть LoRaWAN

Как упоминалось выше, LoRaWAN использует нелицензируемую часть радиочастотного спектра в диапазоне 868,0 — 868,6 МГц. Стандарт предусматривает наличие базовых станций и абонентских устройств, которые, при условии автономного питания, большую часть времени находятся в энергосберегающем режиме. Устройства «просыпаются» лишь для обмена данными с сервером. Это позволяет производителю гарантировать работоспособность IoT-устройства на протяжении 5 и даже 10 лет без необходимости замены батарей.

 

Известные форматы беспроводной связи GSM/3G/LTE/WiFi ориентированы на «живого пользователя», LoRaWAN же ориентирован на «пользователей-машин» – устройства и датчики, которые работают в нелицензируемом спектре.

 

В сети LoRaWAN конечные устройства (радиомодули) направляют данные на концентратор (шлюз, базовая станция). От базовой станции по скоростному каналу пакеты данных передаются на сервер, который, в свою очередь, отдает конкретный тип данных соответствующему серверу приложений.

При этом концентраторы в сети LoRaWAN не влияют на режим взаимодействия с сетью конечных устройств – функцию управления берет на себя сетевой сервер, получающий от базовой станции необработанные данные. Интерпретацией полученных от сетевого сервера данных занимается сервер приложений.

 

Когда LoRaWAN – правильный выбор

Сеть стандарта LoRaWAN идеальна там, где из-за расстояний, энергозатратности, дороговизны трафика или отсутствия покрытия другие сети не могут быть использованы. Там, где многие инженерные службы не желают прокладывать кабель, выходом из ситуации также становится LoRaWAN. Этот стандарт разработан для подключения устройств, которые на протяжении длительного периода пересылают на большие расстояния малые объемы информации при минимальном потреблении энергии (что позитивно сказывается на цене конечного устройства). Открытость стандарта, долговечность, высокая энергоэффективность, отсутствие регуляторных барьеров и гибкость решений делают LoRaWAN практически идеальным стандартом Интернета вещей.

Теги:

Контакты

Адрес:

ул. Маричанская, 18, г. Киев, 03040, Украина

Тел/факс:

+380 44 323 88 88

E-mail:

sales@iotji.io

whatsapp

Whatsapp:

+380674446850

Связаться с нами