Из-за малой мощности, большой дальности и экономичности технология LoRa широко используется в сфере военной связи. В дополнение к приложениям военной связи lora постепенно стала предпочтительным решением для беспроводной радиочастотной связи на большие расстояния. Применение технологии LoRa расширилось на более вертикальные рынки, включая интеллектуальные коммунальные услуги, интеллектуальные цепочки поставок и логистику, умные дома и здания, интеллектуальное сельское хозяйство, интеллектуальное здравоохранение и медицинское обслуживание, интеллектуальное промышленное управление, умные сообщества и умную среду.
Почему LoRa становится лучшим выбором для решений для дальней связи? Какое прошлое и настоящее пережила LoRa?
Введение в беспроводную технологию LoRa
LoRa — это технология беспроводной передачи данных на большие расстояния, основанная на технологии расширенного спектра, и на самом деле это одна из многих технологий связи LPWAN. Это решение предоставляет пользователям простые средства реализации беспроводной связи на большие расстояния с низким энергопотреблением. В настоящее время LoRa в основном работает в диапазоне частот ISM, в основном включая 433, 868, 915 МГц и т.
LoRa — это физический уровень или беспроводная модуляция, используемая для установления каналов связи на большие расстояния. Многие традиционные беспроводные системы используют частотную манипуляцию (FSK) в качестве физического уровня, потому что это очень эффективная модуляция, обеспечивающая низкое энергопотребление. LoRa® основана на модуляции с расширенным спектром ЛЧМ, которая поддерживает те же характеристики низкого энергопотребления, что и модуляция FSK, но значительно увеличивает расстояние связи. Линейный расширенный спектр десятилетиями использовался в военной и космической связи из-за его способности достигать больших расстояний связи и устойчивости к помехам, но LoRa® — это первая недорогая реализация для коммерческого использования.
Преимущество LoRa® заключается в возможности дальнего действия с точки зрения технологии. Один шлюз или базовая станция могут охватывать весь город или сотни квадратных километров. В данном месте расстояние сильно зависит от окружающей среды или препятствий, но LoRa® и LoRaWAN™ имеют бюджет канала, превосходящий любую другую стандартизированную технологию связи. Бюджет канала, обычно выражаемый в децибелах (дБ), является основным фактором, определяющим расстояние в данной среде.
Состав сети беспроводной технологии LoRa
Сеть LoRa в основном состоит из четырех частей: терминала (со встроенным модулем LoRa), шлюза (или базовой станции), сервера и облака. Данные приложений могут передаваться в обоих направлениях.
LoRa Alliance — это открытая некоммерческая организация, возглавляемая Semtech в марте 2015 года. Среди ее основателей — Actility во Франции, AUGTEK в Китае и Royal Dutch Telecom kpn. Менее чем за год в альянс вошли более 150 компаний-членов, включая IBM, Cisco, Orange и других производителей-тяжеловесов. В каждом звене производственной цепочки большое количество предприятий (производители терминального оборудования, производители микросхем, производители модульных шлюзов, производители программного обеспечения, системные интеграторы, сетевые операторы), открытость этой технологии, конкуренция и кооперация. Адекватность способствовала быстрому развитию и экологическому процветанию LoRa.
Архитектура и принцип работы сети Lora
В ячеистой сети отдельные конечные узлы пересылают информацию от других узлов, чтобы увеличить коммуникационное расстояние сети и размер сетевой области. Хотя это увеличивает дальность, это также увеличивает сложность, снижает пропускную способность сети и сокращает срок службы батареи, поскольку узлы принимают и пересылают информацию от других узлов, которая может не иметь к ним отношения. При реализации соединений на большие расстояния для экономии заряда аккумулятора наиболее целесообразна архитектура «звезда» на большие расстояния.
В сети LoRaWANузлы не связаны с выделенными шлюзами. Вместо этого данные, передаваемые одним узлом, обычно принимаются несколькими шлюзами. Каждый шлюз пересылает полученные пакеты от конечного узла на сервер облачной сети через какой-либо транзитный канал (сотовая связь, Ethernet и т. д.). Интеллект и изощренность размещены на сервере, который управляет сетью и фильтрует избыточные входящие данные, выполняет проверки безопасности, планирует подтверждение через оптимальный шлюз, выполняет адаптивные скорости передачи данных и т. д.
