最新lorawan组网服务应用场景

2022-01-11 11:28:44 admin 333

  近些年物联网 (IoT) 描述了世界各地连接到互联网并测量、监控和提供丰富数据的数百万台设备的网络。今天的物联网由许多松散连接的网络组成,每个网络都解决了自己的问题。例如,在办公楼中,可以同时部署多个基于 LoRaWAN 的 IoT 解决方案:一个用于控制空调,另一个用于供暖系统、照明、安全和其他 IoT 应用程序。

  这些物联网网络可以根据不同的标准运行,将它们组合成一个网络并非易事。低功耗广域网 (LPWAN) 技术能够支持大量物联网用例。虽然存在多种 LPWAN 技术,但远程(LoRa 技术)及其网络架构 LoRaWAN 是目前采用最多的技术。LoRa 提供了一系列物理层通信设置,例如带宽、扩频因子、编码率和传输频率。这些设置会影响吞吐量、可靠性和通信范围。


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LoRa 和 LoRaWAN? 网络有什么区别?

 LPWAN  (低功耗广域网)是一种无线广域网技术,可在远距离内以低比特率互连低带宽、电池供电的物联网设备。构建 LPWAN 网络有多种选择,但 LoRaWAN 和 NB-IoT 技术显示出最大的动力,并将在未来几年获得最大的 LPWA 市场份额。

LoRaWAN 定义了网络的通信协议和系统架构,而 LoRa 物理层则支持远程通信链路。协议和网络架构对电池寿命、网络容量、服务质量、安全性以及网络所服务的应用程序的多样性影响最大。 

LoRa 是一种无线电信号传输协议,它采用啁啾的多符号格式来传输数据。本质上,这些芯片是传统的 ISM 频段无线电芯片,可以使用 LoRa(或其他调制类型,如FSK)将无线电频率转换为比特, 而无需编写代码。在广域通信之外,LoRa 技术是一种在各种应用中采用的较低级别的物理层技术。

LoRaWAN 协议基于 LoRa 无线电调制方式,是一种低功耗广域网协议。它管理终端节点物联网设备和网络网关之间的通信,并通过无线连接将设备连接到互联网。LoRaWAN 是一种点对多点网络协议。这不仅仅是关于无线电波;这是关于它们如何与 LoRaWAN 网关交互以提供加密和识别等功能。

LoRaWAN 是如何工作的?

在最基本的层面上,像 LoRaWAN 这样的无线电技术很简单。LoRaWAN 网络的最佳比喻是蜂窝网络。基于 LoRa 的设备有一个与网关连接的模块,网关是本地中心位置。考虑一下您的手机如何通过手机信号塔发送和接收数据。网关充当设备和服务器之间的管道。网络服务器使用互联网与网关进行通信,并指示它与物联网设备进行交互。换句话说,网络服务器负责删除重复的数据包,确认数据的完整性,并执行安全检查。此外,星型架构中的节点不需要一直监听来自其他节点的消息。因此,他们可能大部分时间都在“睡觉”,从而降低了他们的能源使用量。

LoRaWAN 网络的优势

以下是这个新时代开发物联网技术的一些优势,具有多种优势:

远距离和覆盖范围:它的距离在 LOS 内可达 15 公里,是任何其他通信协议无法比拟的。

低功耗: LoRa 技术提供超低功耗无线电,非常适合需要一次充电使用十年或更长时间的设备。

低成本硬件:与其他网络相比,LoRaWAN 基础设施的成本非常低,终端设备的无线电成本也很低。此外,正在创建各种开源版本的基础设施,例如网关,进一步降低了开支。

高容量:单个 LoRa 网关可能连接数千个端点物联网设备。 

LoRaWAN 分类

A级

A 类是一个简单的 ALOHA 系统,因为它完全是异步的;这意味着终端节点不必等待特定时间与网关通信。相反,他们会在需要时广播,然后在下次需要时停止活动。如果你有一个八通道系统,你可以用一条消息填充每个时间段,这样它就可以完美同步。

B类

消息可以使用 B 类向下传输到电池供电的节点。每 128 秒,网关发送一个信标。因为所有 LoRaWAN 基站都是单个每秒脉冲时钟的从属,它们都同时发出信标消息 (1PPS);这意味着在每一秒的开始。轨道上的每颗 GPS 卫星都会传递一条信息,让世界各地的时间同步。

C类

C类允许节点在任何时候连续监听和发送下行消息。因为它需要大量的能量来保持节点完全清醒并始终操作接收器,所以这通常用于交流供电的应用。

LoRaWAN 最常见的应用是什么?

LoRaWAN 网络兼容广泛的物联网应用,并已成功用于以下用例:

智慧城市

智慧城市需要实时了解城市生活的各个方面。为了实现这一目标,智慧城市通常利用广域无线网络来实现由不同数据生成物联网设备、传感器和智能电表组成的庞大网络之间的连接。LoRaWAN无线技术是智慧城市范围内应用的最佳物联网解决方案。使用物联网技术和各种智能设备对综合实时数据进行可视化和分析,城市可以通过优化资产利用率和城市资源分配来动态响应。城市可以将物联网集成到他们的基础设施中,以自动化任务、监控和管理设备,并执行预测性维护以降低运营成本。世界各地的城市都可以通过整合城市服务来优化公用事业和员工的使用,例如:

街道照明、智能停车、废物管理、水位和洪水管理、智能公共交通、 空气质量控制、街道清洁、物流/运输管理。

得益于基于 LoRaWAN 的物联网解决方案,供应链和物流公司成功地追踪了高价值资产,包括运输途中的资产。由于该技术具有卓越的覆盖范围、低功耗和无 GPS 定位,因此可以在广阔的地理区域和恶劣的环境中方便地跟踪车辆、货物和其他支持。使用 LoRaWAN 连接的车队监控物联网解决方案可以通过让车队在路上停留更长时间、提高燃油经济性、提高安全性、提供对维护问题的可见性以及提高整体运营效率来节省资金。

智能建筑

在基础设施和维护支出最少的情况下,房主和物业/设施经理可以通过部署基于 LoRa 的智能物联网建筑解决方案来提高效率并最大限度地减少支出:温湿度监测、房间入住率、运动检测、智能水表、火灾、洪水、CO/CO2 水平监测

智慧医疗

低功耗、低成本和一致的性能使 LoRaWAN 网络成为基本智能医疗保健应用的理想选择。基于 LoRaWAN 的物联网解决方案可以持续监控高风险患者或系统,确保健康和医疗安全永远不会受到影响。

基于 LoRaWAN 的物联网解决方案可设计用于持续可靠地监控医院患者、老年护理人员、高水平运动员或其他任何需要实时、始终了解其呼吸健康状况的人的最重要生命体征。IoT LoRaWAN 智能健康解决方案可以帮助:

医院病人、老年人护理居民、高水平运动员、公共安全

对全方位安全和安保解决方案的需求正在增加。基于物联网网络的公共安全解决方案为急救人员提供了尖端技术,可以减少危险并提高个人安全。个人可穿戴物联网小工具(例如 ID 徽章)配备了 LoRaWAN 技术,包括一个紧急按钮,可发送带有用户位置信息的即时 SOS。


标签: LoRa网关
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