Фактори, які впливають на покриття мережі LoRaWAN

Діапазони частот

Один із безпосередніх чинників, що впливає на покриття мережі LoRaWAN, — це діапазон частот, який використовується для неї. В усьому світі в неліцензованих діапазонах спектра LoRaWAN працює з трьома основними частотними діапазонами: 433 МГц, 868 МГц і 915 МГц. Нижні діапазони частот (433 МГц і 868 МГц) забезпечують краще поширення сигналу через перешкоди і більшу дальність дії. 

Однак нормативні обмеження та наявність перешкод можуть вплинути на вибір частотного діапазону. Щоб збільшити дальність дії, потрібно вибрати відповідні частоти для конкретного випадку використання.

Потужність передавання

Потужність передавання безпосередньо впливає на дальність дії пристроїв LoRaWAN. Більша потужність передавання дає змогу транслювати сигнали на великі відстані. Однак, щоб цього досягти, потрібно збільшити енергоспоживання. Збалансування вимог до потужності та дальності дії має важливе значення для оптимізації продуктивності LoRaWAN. Під час розгортання пристроїв LoRaWAN слід ретельно оцінити налаштування їхньої потужності передавання, щоб вони відповідали бажаній зоні покриття.

Конструкція та розміщення антени

Конструкція та розміщення антени також мають важливе значення для покриття в мережі LoRaWAN. Антена слугує «посередником» між пристроєм і навколишнім середовищем. Для оптимальної продуктивності слід враховувати наступне:

Посилення антени. Антени з більшим коефіцієнтом посилення можуть фокусувати енергію радіохвиль у певному напрямку. Зі свого боку це розширить радіус дії пристроїв. 

Висота антени. Встановлення антен на більшій висоті над рівнем землі може значно розширити радіус дії мережі LoRaWAN. Це відбувається за рахунок зменшення кількості перешкод на рівні землі.

Орієнтація. Важливо переконатися, що антени правильно вирівняні відповідно до бажаної зони покриття. Неправильне встановлення може вплинути на поширення сигналу.

Навколишнє середовище

На радіус дії мережі LoRaWAN впливає фізичне середовище, у якому працюють пристрої. Сигнал може відбиватися або згасати через такі чинники, як будівлі, рослинність місцевості й навіть атмосферні умови. Усе це впливає на зону покриття. Щоб мінімізувати вплив довкілля, слід вивчити площу розгортання мережі та відповідно до цього оптимізувати процес.

Перешкоди та шум

На покриття мережі LoRaWAN також впливає випромінювання від інших радіопристроїв і систем. Шум від електронних пристроїв і джерел електромагнітного випромінювання знижує якість співвідношення сигнал/шум і впливає на продуктивність LoRaWAN.

Щоб скоротити рівень перешкод, варто приділити особливу увагу частотному плануванню, методам розширення частотного спектра, а також використовувати спрямовані антени. Така тактика дасть змогу мінімізувати вплив «сигналів-конкурентів».

Коефіцієнт розширення

Пристрої LoRaWAN працюють з різними коефіцієнтами розширення. Ця величина безпосередньо впливає на дальність і швидкість передавання даних. Низькі коефіцієнти розширення забезпечують високу пропускну здатність каналу, але працюють на невеликих відстанях. Високі коефіцієнти розширення дають змогу передавати дані далі, але з меншою пропускною спроможністю або швидкістю передавання інформації. 

Пошук правильного балансу між швидкістю передавання даних і дальністю дії має важливе значення для ефективної роботи LoRaWAN. Тому коефіцієнт розширення слід регулювати залежно від завдань мережі.

Шлюзи

Щільність і розміщення шлюзів LoRaWAN важливі для оптимізації покриття. Шлюзи діють як посередники між пристроями та мережевим сервером, — вони отримують і пересилають пакети даних. У тих районах, де концентрація шлюзів вища, покриття краще та надійніше. Правильно спланована інфраструктура шлюзів знизить ризик втрати інформації.

Нормативні аспекти

Під час розгортання мереж LoRaWAN обов’язковим є дотримання нормативних стандартів. Залежно від регіону нормативні вимоги можуть обмежувати потужність передавання, смугу пропускання каналу і робочий цикл. Недотримання цих правил призводить як до технічних несправностей, так і до юридичних наслідків. Усе це може вплинути на радіус дії та надійність мережі.

Досягнення оптимального радіусу дії LoRaWAN потребує всебічного аналізу факторів, що впливають на поширення сигналу та продуктивність мережі. Важливо враховувати діапазони частот, потужність передавання сигналу, конструкцію антени, чинники довкілля, перешкоди, швидкість передавання даних, щільність шлюзів і відповідність нормативним вимогам. Експерти Jooby проєктують і допомагають розгортати мережі LoRaWAN, що забезпечують надійне з’єднання на великі відстані для широкого спектра вирішень.