Abstrak
Lora adalah solusi baru untuk jaringan nirkabel internet yang lebih rendah dari Internet of Things. Lora chipset menghubungkan sensor ke cloud, Mengaktifkan data real-time dan konektivitas analitik yang dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi dan produksi. Perangkat Lora menawarkan aplikasi IoT pintar yang membahas beberapa masalah paling mendesak di planet kami, termasuk manajemen energi, Konservasi Sumber Daya Alam, kontrol polusi, dan efisiensi infrastruktur. Misalnya, Taman industri luar membutuhkan konektivitas skala besar dan akan menghadapi masalah tata letak kabel. Dengan salah satu keuntungan dari teknologi Lorawan, Ini memiliki area cakupan besar yang diukur dalam kilometer, yang mengurangi kepadatan kabel dan penyebaran perangkat IoT. Perangkat Lorawan sangat murah dibandingkan dengan jaringan lain, dan radio perangkat akhir juga berbiaya rendah. Lorawan dapat diterapkan secara luas dalam pemantauan polusi udara, Pemrosesan Pertanian, Pelacakan Hewan, Deteksi Kebakaran, pelacakan armada, keamanan rumah, dan pemantauan suhu industri.
Spesifikasi Terbuka Lorawan adalah daya rendah, Jaringan Area Luas (LPWAN) Standar berdasarkan perangkat Lora Semtech yang memanfaatkan gelombang radio tanpa izin di industri, Ilmiah, dan Medis (ALIRAN) pita. Lora Alliance®, Organisasi nirlaba dan aliansi teknologi yang berkembang pesat, bertanggung jawab atas standardisasi dan harmonisasi global standar Lorawan. Standar Lorawan memberikan yang efisien, fleksibel, dan solusi hemat biaya untuk masalah dunia nyata di kasus penggunaan pedesaan dan dalam ruangan di mana seluler, Wi-Fi, Dan Bluetooth Hemat Energi (BLE) Jaringan tidak sesuai dengan standar. Perangkat Lora dan Standar Lorawan memungkinkan berbagai aplikasi di berbagai area kritis, termasuk pertanian pintar, bangunan, kota, lingkungan, kesehatan, perumahan, kontrol industri, rantai pasokan, dan logistik, utilitas, Keselamatan Publik dan Lainnya.
Apa itu LPWAN dan Kecepatannya?
Lora ™ adalah teknologi modulasi frekuensi radio untuk LPWAN, Tapi sebelum kita membahas apa itu Lora, kita perlu berbicara tentang LPWAN. LPWAN (Jaringan area lebar berdaya rendah), juga dikenal sebagai LPWA (Daerah luas berdaya rendah), atau LPN (Jaringan berdaya rendah, jaringan berdaya rendah), adalah sensor baterai jaringan nirkabel IoT yang dapat berkomunikasi dalam jarak jauh dengan laju bit rendah. Persyaratan Daya Rendah, tarif bit rendah, dan waktu penggunaan dapat digunakan untuk membedakan LPWAN dari WAN Nirkabel, yang dirancang untuk menghubungkan bisnis atau pengguna, dan mentransfer lebih banyak data tetapi juga mengkonsumsi lebih banyak daya. Tingkat transmisi setiap saluran LPWAN relatif lambat, lebih lambat dari Zigbee dan NB-IOT, itu antara 0.3 Kbit/S dan 50 kbit/s. LPWAN dapat digunakan untuk membangun jaringan sensor nirkabel pribadi, Tapi itu juga bisa berupa layanan atau infrastruktur yang disediakan oleh pihak ketiga, yang memungkinkan pemilik sensor untuk menggunakan sensor secara langsung tanpa harus berinvestasi dalam konstruksi perangkat gateway.
Apa itu LoRa?
Lora adalah protokol LPWAN yang dikembangkan oleh Semtech, Memberikan komunikasi jarak jauh: hingga 3 mil (5 kilometer) di daerah perkotaan dan 10 mil (15 kilometer) atau lebih di daerah pedesaan (garis pandang). Protokol LPWAN lainnya termasuk Sigfox dan Tanpa Bobot. Lora didasarkan pada teknologi modulasi spektrum spread yang berasal dari spread spectrum chirp (CSS) teknologi. Awalnya dikembangkan oleh Cycleo di Grenoble, Perancis, dan kemudian diakuisisi oleh Semtech, anggota pendiri Aliansi Lora. Dibandingkan dengan jaringan IoT lainnya, Lora memiliki lima karakteristik, jarak jauh, Tarif Data Rendah, masa pakai baterai yang panjang, Biaya rendah, dan kapasitas tinggi. Fitur utama dari solusi berbasis Lora adalah kebutuhan daya yang sangat rendah, yang memungkinkan pembuatan perangkat bertenaga baterai yang dapat bertahan 10 bertahun-tahun. Jaringan berdasarkan protokol LORA terbuka digunakan dalam topologi bintang dan ideal untuk aplikasi yang memerlukan komunikasi jarak jauh atau dalam ruangan antara banyak perangkat dan perangkat berdaya rendah yang mengumpulkan sejumlah kecil data.
Keuntungan Lora termasuk tetapi tidak terbatas pada jangka panjang, Cakupan dalam ruangan yang dalam, Desain topologi bintang yang mudah skala, masa pakai baterai yang panjang, kapasitas tinggi, Biaya rendah, Posisi indoor dan outdoor yang akurat, dan keamanan terenkripsi.
Perbedaan di antara tiga
LPWAN
LPWAN adalah teknologi jaringan area lebar nirkabel yang menghubungkan bandwidth rendah, Perangkat IoT bertenaga baterai dengan laju bit rendah di jarak jauh. Ada berbagai kemungkinan untuk membangun jaringan LPWAN, Tetapi teknologi Lorawan dan NB-IOT telah menunjukkan pertumbuhan yang paling cepat dan akan memiliki pangsa pasar LPWA tertinggi di tahun-tahun mendatang.
LoRaWAN
LoRaWAN Menentukan protokol komunikasi jaringan dan arsitektur sistem, Sedangkan lapisan fisik Lora memungkinkan tautan komunikasi jarak jauh. Protokol dan arsitektur jaringan memiliki dampak paling besar pada masa pakai baterai, kapasitas jaringan, Kualitas layanan, keamanan, dan kisaran aplikasi yang disediakan oleh jaringan.
LoRa
Lora adalah teknik transmisi sinyal radio yang menggunakan berkicau, data multi-simbol untuk mengomunikasikan informasi. Intinya, Mereka adalah chip radio band ISM biasa yang dapat mengubah frekuensi radio menjadi bit menggunakan lora (atau jenis modulasi lainnya seperti FSK) tanpa perlu pengkodean. Lora Technology adalah teknologi lapisan fisik tingkat rendah yang digunakan dalam berbagai aplikasi selain komunikasi area lebar.
Arsitektur Jaringan Lorawan
Lorawan mendefinisikan protokol komunikasi dan arsitektur sistem. Lora Fisik Layer mendukung tautan komunikasi jarak jauh. Protokol dan pasangan arsitektur jaringan untuk menentukan masa pakai baterai simpul, kapasitas jaringan, kualitas layanan, keamanan, serta berbagai aplikasi layanan web.
Lorawan Spread Spectrum Modulasi Metode adalah varian dari spektrum spread Chirp. Lapisan fisik Lorawan dapat digunakan bersama dengan lapisan Mac apa pun; Namun, Lora adalah Mac yang saat ini disarankan yang mengoperasikan jaringan dalam topologi bintang sederhana. Gateway waktu yang telah ditentukan sebelumnya dan suar digunakan untuk menyinkronkan waktu perangkat akhir. Perangkat akhir dengan slot menerima maksimum: Karena node ini terus -menerus mendengarkan, Mereka tidak pantas untuk operasi bertenaga baterai. Dalam beberapa kasus, Jaringan bintang dengan perangkat gateway bertenaga dan kuat adalah pilihan.
Arsitektur jaringan mesh digunakan di banyak jaringan yang ada. Node akhir individu dalam jaringan pengiriman jaringan dari node lain untuk memperluas rentang komunikasi jaringan dan ukuran sel. Sedangkan ini meningkatkan jangkauan, itu juga menambah kompleksitas, membatasi kapasitas jaringan, dan memperpendek masa pakai baterai karena node menerima dan meneruskan data dari node lain yang kemungkinan tidak terkait dengan mereka. Saat konektivitas jarak jauh dimungkinkan, Desain bintang jarak jauh paling masuk akal untuk mempertahankan masa pakai baterai.
Node di jaringan Lorawan tidak terhubung ke gateway tunggal. Alih-alih, data yang dikirim oleh node biasanya diterima melalui sejumlah gateway. Melalui beberapa backhaul, Setiap gateway akan meneruskan paket yang diterima dari simpul akhir ke server jaringan berbasis cloud (baik seluler, Ethernet, satelit, atau wi-fi).
Server jaringan menerima kecerdasan dan kompleksitas dan mempertahankan jaringan, memfilter paket yang diterima berlebihan, melakukan pemeriksaan keamanan, Penjadwalan Ucapan Terima Kasih melalui Gateway Terbaik, dan melakukan laju data adaptif, antara lain. Tidak ada persyaratan untuk penyerahan dari gateway ke gateway jika simpul bergerak atau bergerak, yang merupakan karakteristik vital untuk aplikasi pemantauan aset - area aplikasi target yang signifikan untuk IoT.
Efisiensi baterai dan konsumsi daya
Masa pakai baterai terlihat sangat menjanjikan di jaringan Lorawan. Nodenya tidak sinkron, berkomunikasi hanya ketika mereka memiliki data untuk disiarkan, apakah acara atau direncanakan. Teknik Aloha adalah nama yang diberikan untuk komunikasi semacam ini. Node dalam jaringan mesh atau jaringan sinkron seperti seluler harus sering ‘bangun’ untuk menyinkronkan dengan jaringan dan memeriksa pesan. Sinkronisasi ini menggunakan banyak energi dan merupakan penyebab utama penurunan masa pakai baterai. Dalam penelitian GSMA baru -baru ini dan perbandingan berbagai teknologi yang membahas pasar LPWAN, Lorawan mengungguli semua alternatif teknologi lainnya dengan 3 ke 5 kali.
Kapasitas jaringan
Kapasitas jaringan bisa sangat terukur dan fleksibel di jaringan Lorawan. Gateway harus dapat menerima pesan dari sejumlah besar node agar jaringan bintang jarak jauh layak. Di jaringan Lorawan, Kapasitas jaringan tinggi dicapai dengan menggunakan laju data adaptif dan transceiver multi-modem multichannel di gateway, yang memungkinkan pesan simultan di banyak saluran. Jumlah saluran bersamaan, laju data (waktu di udara), Panjang muatan, dan frekuensi yang disiarkan oleh node mencakup semua elemen penting yang mempengaruhi kapasitas. Karena Lora® adalah modulasi spektrum spread, Saat faktor penyebaran yang berbeda digunakan, Sinyal hampir ortogonal satu sama lain. Tingkat data efektif bervariasi sesuai dengan faktor penyebaran. Gateway memanfaatkan sifat ini dengan dapat secara bersamaan menerima banyak kecepatan data di saluran yang sama. Tidak perlu untuk node dengan tautan yang baik dan kedekatan dengan gerbang untuk terus -menerus memanfaatkan laju data terendah dan menggunakan spektrum yang tersedia lebih lama dari yang diperlukan. Dengan meningkatkan kecepatan data, Waktu yang dihabiskan di udara berkurang, memungkinkan lebih banyak ruang potensial untuk node lain untuk disiarkan. Laju data adaptif juga memperpanjang umur baterai node. Uplink dan downlink simetris dengan kapasitas downlink yang sesuai diperlukan untuk laju data adaptif untuk berfungsi. Properti ini memungkinkan jaringan Lorawan memiliki throughput tinggi sambil juga membuatnya terukur. Jaringan mungkin diatur dengan peralatan yang sangat sedikit, dan jika dibutuhkan kapasitas, Lebih banyak gateway dapat ditambahkan, mendorong tingkat data lebih tinggi, meminimalkan mendengar ke gateway lain, dan meningkatkan kapasitas dengan 6-8x. Karena trade-off teknis yang membatasi bandwidth downlink atau membuat rentang downlink tidak setara dengan kisaran uplink, Pilihan LPWAN lainnya tidak memiliki skalabilitas Lorawan.
Kelas node
Perangkat akhir digunakan untuk berbagai tujuan dan memiliki berbagai kebutuhan. Lora menggunakan beberapa kelas perangkat untuk mengoptimalkan berbagai karakteristik aplikasi akhir. Kelas perangkat membuat pertukaran antara latensi komunikasi downlink jaringan dan masa pakai baterai. Keterlambatan komunikasi downlink sangat penting dalam kontrol atau aplikasi tipe aktuator.
Perbedaan akhir dua arah (Kelas A): Kelas A akhir menyediakan komunikasi dua arah, dengan setiap transmisi perangkat akhir-Uplink diikuti oleh dua transmisi downlink. Downlink menerima jendela singkat. Slot transmisi yang dijadwalkan-perangkat didasarkan pada persyaratan komunikasinya sendiri, dengan sedikit varian tergantung pada fondasi waktu seleksi acak (Protokol tipe Aloha). Prosedur Kelas A ini menggunakan listrik paling sedikit. Sistem perangkat akhir untuk aplikasi yang membutuhkan komunikasi downlink segera setelah perangkat akhir membuat transmisi uplink ke downlink server. Waktu lain, Pesan dari server harus menunggu sampai uplink yang direncanakan berikutnya.
Perangkat akhir dua arah dengan slot menerima yang direncanakan (Kelas B.): Selain jendela menerima acak dari kelas A, Perangkat Kelas B Buka Windows Terima Tambahan pada periode yang telah ditentukan. Perangkat akhir mendapat sinyal yang disinkronkan waktu dari gateway untuk membuka jendela penerima pada waktu yang ditentukan. Ini menginformasikan server saat perangkat akhir mendengarkan.
Perangkat akhir dengan slot menerima maksimum di kedua arah (Kelas C.): Fitur perangkat akhir kelas C praktis terus-menerus terbuka menerima jendela yang hanya ditutup saat mengirim.
Keamanan
Sangat penting bagi LPWAN apa pun untuk mengintegrasikan keamanan. Lorawan memiliki dua lapisan keamanan: satu untuk jaringan dan satu untuk aplikasi. Lapisan jaringan keamanan memastikan bahwa node dalam jaringan itu sah, Sedangkan lapisan keamanan aplikasi memastikan bahwa operator jaringan tidak memiliki akses ke data aplikasi pengguna akhir. Pertukaran utama menggunakan enkripsi AES dan identifikasi yang ditentukan. Setiap teknologi memiliki trade-off, Tapi karakteristik LORA dalam desain jaringan, kelas perangkat, keamanan, skalabilitas untuk kapasitas, dan optimasi mobilitas mencakup kisaran aplikasi IoT yang paling luas.
Lora tetap menjadi pemain yang kuat
Keseluruhan, Lora Radio memiliki rentang komunikasi yang lebih besar daripada radio IoT yang khas sementara menjadi hemat energi. Lebih-lebih lagi, radio ini memiliki karakteristik yang menarik, transmisi non-intrusif, Misalnya. Seperti yang sudah dinyatakan seperti yang terlihat, Lora Radios dapat digunakan dalam jaringan yang lebih luas yang menggunakan beberapa tata letak. Sebagai akibat, Solusi Lora adalah pilihan yang menarik untuk membangun aplikasi IoT umum. Ini menawarkan solusi yang sangat kompetitif dengan banyak keunggulan yang diaspal dengan masa depan yang menjanjikan.
Minew akan meluncurkan portofolio produk teknologi Lorawan
IoT terus berkembang dan menjadi lebih populer. tambang, Perancang dan produsen perangkat pintar IoT terkemuka, mencurahkan dirinya untuk kemungkinan yang lebih kreatif di bidang baru ini untuk memperkaya portofolio produk kami dengan jaringan yang berbeda. Minew saat ini sedang mengerjakan produk Lora dan Bluetooth yang sedang dalam fase pengembangan. Ketentuan teknis belum dikonfirmasi dan diumumkan, Namun, kemungkinan besar akan dirilis dalam bentuk kartu atau lainnya. Anda dapat mengharapkan pengumuman dari kami. Dengan Lora dan Bluetooth keduanya didukung, itu menggabungkan yang terbaik dari dua dunia bersama, memberikan kemungkinan yang belum pernah dilihat sebelumnya. Kinerja diharapkan menjanjikan. Nantikan lebih lanjut untuk segera hadir.
Ngobrol sekarang