Детально про технологію LoRaWAN

19
березня 2020

Створення сучасного Розумного міста

news_f2_18_03_20.gif

Концепція Розумного міста

Розумне місто (Smart City) - це комплекс інформаційних і комунікаційних технологій, за допомогою яких підвищується ефективність і якість роботи міських служб в області енергетики, транспорту і комунальних послуг. 
Головна мета розумного міста - підвищити якість життя громадян за допомогою розумних технологій. За останнє десятиліття розумні міста перейшли з розряду модного технологічного тренду в статус гострої необхідності, без якої вже неможливо скоротити споживання ресурсів і загальних витрат на функціонування міського організму.
У міру того, як міста стають «розумними», кількість  датчиків, які пов’язують фізичний та цифровий світи, невпинно зростає. Дуже гостро постає питання мережі, яка зможе забезпечити надійне підключення величезної кількості сенсорів, забезпечуючи при цьому тривалу роботу давачів та передачу даних на значні відстані. Однією з найбільш перспективних мережевих технологій, яка якнайкраще вписується у концепцію Smart City є технологія LoRaWAN.

Як влаштована мережа LoRaWAN / LoRa?

LoRaWAN (Long Range wide-area networks, глобальна мережа великого радіуса дії) - протокол, який призначений для управління зв'язком між LPWAN-шлюзами та кінцевими пристроями.
LoRaWAN базується на топології «зірка». Безліч пристроїв по бездротовому з'єднанню передають дані не на один шлюз, а відразу на кілька. Підключення між пристроями і шлюзами здійснюється на двосторонній основі. Зв'язок між шлюзами здійснюється через бездротові рішення, які використовують широкосмугову модуляцію.
Потім шлюзи, які отримали інформацію, перенаправляють отримані пакети від кінцевого вузла до хмарного мережевого сервера. Звідти дані надходять на сервери додатків. 
Використання декількох шлюзів зручно тим, що кінцеві вузли не мають прив'язки. Це дозволяє гарантувати передачу інформації і контролювати пристрої, що рухаються. Наприклад, бездротові маячки, прикріплені до вантажних контейнерів, що переміщуються на тривалі відстані, зможуть без проблем обмінюватися даними оскільки не мають прив'язки до одного шлюзу.

Архітектура мережі

Архітектура мережі | romsat.ua

Які переваги технології?

У мереж LoRaWAN безліч переваг. Такі мережі розгортаються в діапазоні частот, які не потребують ліцензування. Одна базова станція здатна обслуговувати кілька десятків тисяч пристроїв, що обумовлено великим охопленням сигналу і високою завадостійкістю. Крім того, термін служби акумулятора може досягати десяти років. При використанні сонячних батарей пристрій буде працювати автономно до тих пір, поки не закінчиться його ресурс.

Раніше: Що таке Zigbee?

Термін служби батареї

Пристрої в мережі LoRaWAN асинхронно обмінюються даними тільки тоді, коли їм є що передати. Можна задати передачу даних за розкладом або без залежності від конкретного часу. У звичайних мобільних мережах пристрої часто змушені «прокидатися» для синхронізації з мережею і перевірки повідомлень для отримання і / або відправки. Така синхронізація призводить до значної витрати енергії і скорочує автономний термін роботи пристрою від акумулятора. Аналітики GSMA провели безліч досліджень мереж LPWAN, в результаті чого прийшли до висновку: автономність LoRaWAN-пристроїв в 3-5 разів вище в порівнянні з іншими технологіями.

Ємність мережі

Висока ємність мережі LoRaWAN досягається шляхом використання адаптивної швидкості передачі даних і використання багатоканального приймача в шлюзі, що гарантує одночасне отримання повідомлень на кількох каналах. Адаптивна швидкість передачі даних також оптимізує час роботи акумулятора обладнання.

Легкість розгортання

Мережі LoRaWAN можуть бути розгорнуті з мінімальною кількістю інфраструктури. У разі розширення мережі, в залежності від кількості пристроїв, можна змінювати швидкості передачі даних або збільшити кількість шлюзів.

Варіанти застосування LoRaWAN для Smart City

Варіанти застосування LoRaWAN для Smart City | romsat.ua

Чи є приклади реалізованих проєктів у світі та Україні?

Амстердам. 219 км² - 10 базових станцій. Вартість розгортання мережі LoRaWAN - $ 12 тис. Мережа датчиків в сміттєвих контейнерах.

Перемишль. LoRaWAN датчики рівня води в річці Сан.

Кропивницький. Підприємством «Кіровоградгаз» встановлено 143 датчики в районі приватної забудови. За своїм першим етапом керівництво газорозподільної компанії прийняло рішення про встановлення ще 1300 таких модулів

Київ. ТРЦ «Арт Молл». Розумне освітлення на парковці та економія енергоспоживання від впровадження даного рішення 80%. 


   Рішення в категорії
   Розумне місто (Smart City)

Рішення в категорії
Розумне сільське господарство (Smart Agriculture)