Интернет вещей (IOT/Internet of Things) - это интеграция информационного взаимодействия между вещами в Интернет, посредством идентификации, восприятия, передачи информации и интеллектуальной обработки конкретных вещей, без необходимости вмешательства человека. Интеллектуальная идентификация, позиционирование, отслеживание, мониторинг, контроль и управление предоставляют людям умные и простые услуги.
В эпоху мобильного интернета мы добились безбарьерной передачи информации между людьми, а с помощью технологии Интернета вещей мы сможем по-настоящему реализовать взаимосвязь всего. Поэтому Интернет вещей также называют следующим поколением интернет-технологий.
Болевые точки в сценариях применения соединений Интернета вещей
① Расстояние связи: Большинство оборудования размещается в сложных зданиях или местах с малым количеством людей, и традиционным беспроводным технологиям сложно проникнуть в них или достичь их;
② Питание от аккумулятора, многие приложения Интернета вещей не имеют условий для непрерывного питания, например, геомагнитные датчики и счетчики воды.
Сравнение основных методов беспроводной связи
Беспроводные технологии в приложениях IoT включают в себя, помимо GPRS и 3G/4G в глобальной сети оператора, ZigBee, Wi-Fi и Bluetooth в локальной сети малого радиуса действия. Хотя эти беспроводные технологии сами по себе зрелые, их преимущества и недостатки также весьма очевидны. Вы можете выбирать только между большим расстоянием и низким энергопотреблением.
Технология LPWA (Low Power Wide Area) с низким энергопотреблением и широкой зоной действия возникла в этом контексте и предназначена для IoT-приложений с большим расстоянием, низкой пропускной способностью, низким энергопотреблением и большим количеством соединений. В настоящее время LPWA включает в себя множество технологий, таких как LoRa, Sigfox, Weightless и NB-IoT, среди которых LoRa появилась в Китае с 2013 года. Давайте узнаем о LoRa вместе.
Благодаря LoRa расстояние и энергопотребление больше не являются проблемой
LoRa - это усовершенствованная технология беспроводной передачи данных, которая увеличивает радиус покрытия в 3-5 раз по сравнению с классической технологией FSK. Технология модуляции и демодуляции LoRa значительно увеличивает дальность беспроводной передачи без изменения мощности передатчика (то есть увеличивает бюджет канала или чувствительность приема).
LoRa по сравнению с расстоянием передачи FSK в условиях плотной городской застройки
LoRaWAN™ - это асинхронный протокол на базе ALOHA, что означает, что узлы могут спать более или менее длительное время в зависимости от потребностей конкретных сценариев применения. Однако узлы протоколов синхронизации GPRS и 3G/4G должны регулярно подключаться к Интернету для синхронизации, что сокращает время автономной работы. Первый толкач. GSMA сравнила различные технологии LPWA с низким энергопотреблением и обнаружила, что LoRaWAN™ в 3-5 раз превосходит по энергопотреблению другие технологии сотовой связи. LoRa демонстрирует хорошие результаты в обоих покрытиях и энергопотребление.
Для каких сценариев применения подходит LoRa?
Наиболее заметной особенностью LoRa является большая дальность связи, что позволяет преодолевать сценарии покрытия, для которых ранее требовались реле, или низкое энергопотребление и заряд аккумулятора. например:
① Беспроводное считывание показаний счетчиков, таких как: счетчик электроэнергии, счетчик воды, счетчик газа, счетчик тепла и т.д.;
② Медленно изменяющиеся физические величины (температура, давление воды, PM2.5, геомагнитный датчик) датчик с ультранизким энергопотреблением;
③ Беспроводная сигнализация (детектор дыма, тепловой инфракрасный датчик);
④Дистанционный контроллер ввода/вывода (управление освещением, кондиционером); ⑤Беспроводной конвертер RS-485/' target='_blank'>RS-485/Modbus;
В чем уникальные преимущества LoRa по сравнению с классической технологией FSK 433 МГц?
① Расстояние связи: Расстояние увеличивается в 3-5 раз. Это самое интуитивное ощущение. LoRa может полностью покрыть "мертвые зоны", которые трудно охватить с помощью небольших беспроводных продуктов 433 МГц. Это окончательное решение для пользователей, которые сталкиваются с ненадежной связью на частоте 433 МГц;
Технология демодуляции ②LoRa может корректно демодулировать данные в условиях шума, а чувствительность может достигать даже -148 дБм;
Сам ③LoRa модем обладает отличными антипомеховыми характеристиками и поддерживает автоматическую случайную перестройку частоты связи, чтобы противостоять возможности мгновенного вмешательства. По сравнению с традиционной связью на фиксированной частоте чипа 433 МГц, повышается не только надежность, но и уменьшается время работы на частотной точке и снижается уровень помех для внешнего мира, что означает более рациональное использование канала связи.
Разрешена ли частота связи шлюза беспроводной связи LoRa?
Согласно документу Министерства промышленности и информационных технологий "Minbu No. [2005] 423", LoRaWAN™ может бесплатно использоваться в диапазоне частот микромощной беспроводной связи: 470-510 МГц, но при этом должны быть соблюдены следующие условия:
①RF мощность передачи EIRP (EffecTIve Isotropic Radiated Power) эффективная всенаправленная излучаемая мощность должна быть менее 50 мВт (или 17 дБм);
② Длительность излучения не может превышать 5000 мс.