Введение в технологию Лора
Технология LoRa — это технология радиосвязи, основанная на технологии модуляции с расширенным спектром, предназначенная для обеспечения маломощной связи между устройствами на больших расстояниях. Полоса частот, используемая технологией Лора, лицензирована по всему миру, и нет необходимости платить дополнительную плату за связь. Дальность связи технологии LoRa может достигать нескольких километров и более, что определяется особыми свойствами технологии модуляции LoRa. Он использует программируемую полосу пропускания в диапазоне от 100 Гц до 500 кГц и работает в общих диапазонах частот, таких как 868 МГц, 915 МГц или 433 МГц.
LoRa на самом деле является совершенно новой технологической разработкой, поскольку она была изобретена только в середине 2010-х годов и предназначалась для использования на большие расстояния, с низким энергопотреблением и экологически чистым способом передачи данных. С момента своего создания LoRa конкурирует с другими протоколами Интернета вещей (IoT), такими как Zigbee и Wi-Fi.
Основные принципы ЛоРа
Основные принципы технологии Лора в основном охватывают три ключевых звена: физический уровень Лора, модем Лора и стек протоколов Лора.
1. Физический уровень Лора
Физический уровень Лора является основой его рабочего механизма и использует технологию расширенного спектра. За счет расширения распределения сигналов по частоте достигается эффект уменьшения полосы пропускания сигнала и плотности мощности. Физический уровень Лора может гибко работать в разных диапазонах частот, таких как 868 МГц, 915 МГц и 433 МГц.Хотя эти диапазоны частот различаются от региона к региону, все они являются бесплатными для использования частотными диапазонами ISM, предоставляя широкое пространство для применения Технология Лора.
2. модем ЛоРа
Являясь основным компонентом системы связи Лора, модем Лора берет на себя важную задачу преобразования данных в сигналы, передаваемые по воздуху, а также отвечает за демодуляцию исходных данных из полученного сигнала. В его ядре используется схема импульсной модуляции с расширенным спектром (CSS).Этот метод модуляции не только обладает превосходными возможностями защиты от помех, но также обеспечивает эффекты передачи на большие расстояния, обеспечивая надежную поддержку широкого применения технологии Лора.
3. Стек протоколов Лора
Стек протоколов Лора представляет собой набор тщательно разработанных протоколов и алгоритмов, предназначенных для достижения эффективной передачи и управления данными в системе связи Лора. Он охватывает протокол физического уровня (PHY), протокол канального уровня (MAC) и протокол сетевого уровня (LoRaWAN). В частности, LoRaWAN, как открытая облачная сетевая архитектура, обеспечивает бесперебойную связь между устройствами и облачными платформами, поддерживает удаленное управление и мониторинг устройств, а также обеспечивает надежную поддержку приложений Интернета вещей.
Для чего используется Лора?
1. Сфера Интернета вещей
В области Интернета вещей, таких как умный дом, умная промышленность, умное здравоохранение и другие области. В умных домах технология Лора тесно связывает бытовую технику с нашей повседневной жизнью.Благодаря дистанционному управлению и интеллектуальной связи она дает бытовой технике более интеллектуальные функции, делая нашу жизнь более удобной и комфортной. В «умной» промышленности благодаря мониторингу и удаленному управлению оборудованием в режиме реального времени технология Лора не только повышает эффективность производства и снижает производственные затраты, но также обеспечивает надежную поддержку интеллектуального и усовершенствованного управления промышленным производством. В сфере умного здравоохранения технология Лора может отслеживать физиологические параметры человека в режиме реального времени и удаленно передавать данные медицинским работникам, предоставляя им более точную и своевременную поддержку данных, чтобы помочь развитию медицинской карьеры и карьеры в области здравоохранения.
2. Логистика/управление транспортировкой
Благодаря отличному радиусу действия, низкому расходу заряда батареи и позиционированию без использования GPS эта технология позволяет легко отслеживать транспортные средства, товары и другие вспомогательные средства на больших территориях и в экстремальных условиях.
Решения Интернета вещей (IoT), подключенные к LoRaWAN, для мониторинга автопарка могут сэкономить затраты за счет увеличения времени работы автопарка в дороге, повышения экономии топлива и безопасности, выявления потенциальных проблем с обслуживанием и повышения эксплуатационной эффективности.
3. Умное сельское хозяйство
Технологию Лора можно использовать в сельском хозяйстве для мониторинга таких показателей, как температура почвы, влажность и состояние роста растений, для достижения такого управления, как точное орошение, точное внесение удобрений и точная профилактика болезней. В то же время технология Лора также может использоваться для централизованного мониторинга динамики поголовья, обработки сигналов тревоги, дистанционного управления и т. д. в крупных фермах, что позволяет повысить урожайность и качество сельскохозяйственных культур.
4. Поле «умный город»
Технология Лора широко используется в «умных» городах, таких как «умная парковка», «умное» уличное освещение, мониторинг окружающей среды, «умная» противопожарная защита, «умная» безопасность, «умные» мусорные баки и т. д. Например, на «умных» парковках технология Лора может осуществлять мониторинг парковочных мест и удаленное управление парковками в режиме реального времени; в «умных» уличных фонарях технология Лора может осуществлять удаленный мониторинг и управление уличными фонарями, экономя энергию и одновременно повышая безопасность города.
5. Интеллектуальное сельское хозяйство
Для умного сельского хозяйства очень важно экономить затраты и понимать рост сельскохозяйственных культур.В настоящее время необходимо использовать датчики температуры и влажности, углекислого газа, солености и других для определения среды роста сельскохозяйственных культур и сельскохозяйственной продукции, а также понять условия орошения и роста сельскохозяйственных культур.Уменьшить потребление воды и световых ресурсов и добиться дистанционного управления.