LoRa та LoRaWAN: революція в під’єднанні до Інтернету речей

Що таке LoRа

LoRa (Long Range) — це метод модуляції в малопотужній глобальній бездротовій мережі, розроблений компанією Semtech. Він працює в неліцензованих діапазонах частот, надаючи пристроям можливість обмінюватися даними на великих відстанях із мінімальним споживанням енергії. LoRa працює з великою дальністю дії, а модульовані радіохвилі здатні проникати крізь стіни й будівлі. Ще однією важливою перевагою є економічність, що робить LoRa ідеальним рішенням для проектів IoT-мережі.

Технологія LoRa призначена для забезпечення двостороннього зв’язку між датчиками та шлюзами, які діють як мости між датчиками й сервером адміністратора мережі (центр обробки отриманих даних).

Що таке LoRaWAN

LoRaWAN (глобальна мережа далекої дії) — це мережевий протокол, побудований на основі технології LoRa. Він реалізує необхідну комунікаційну інфраструктуру для пристроїв LoRa. LoRaWAN використовує топологію «зірка-зірка», коли декілька кінцевих пристроїв взаємодіють з одним або кількома шлюзами.

Архітектура LoRaWAN складається з трьох основних компонентів:

Кінцеві пристрої — датчики або пристрої, розгорнуті в польових умовах. Вони збирають дані із середовища, знімають будь-яку метрику або контролюють параметри різних систем.

Шлюзи отримують дані від кінцевих пристроїв і передають їх на мережевий сервер. Вони відіграють дуже важливу роль у процесі забезпечення зв’язку, керуючи кількома кінцевими пристроями в зоні свого покриття.

Мережевий сервер призначений для керування мережею, обробки автентифікації та маршрутизації даних між кінцевими пристроями та сервером застосунків.

Відмінності між LoRa та LoRaWAN

Ключова відмінність між LoRa та LoRaWAN полягає в їх функціях і сфері застосування. LoRa — це технологія фізичного рівня, що відповідає за модуляцію та демодуляцію радіосигналів, а LoRaWAN — мережевий рівень, що керує зв’язком між кінцевими пристроями та серверами застосунків.

Інакше кажучи, LoRa — це технологія зв’язку, що забезпечує передачу даних на великі відстані з низьким енергоспоживанням, а LoRaWAN — мережева інфраструктура, що керує зв’язком між кінцевими пристроями та сервером.

Як працюють LoRa та LoRaWAN

Розглянемо, як LoRa та LoRaWAN працюють разом, забезпечуючи стабільне під’єднання до Інтернету речей:

Крок 1: фіксація даних

Оснащені датчиками пристрої IoT збирають дані зі свого середовища. Ці датчики можуть вимірювати безліч параметрів: від температури й вологості до географічного положення та якості повітря.

Крок 2: передача даних 

Кінцеві пристрої використовують модуляцію LoRa для передачі зібраних даних пакетами.

Крок 3: приймання даних

Шлюзи в радіусі дії кінцевих пристроїв приймають пакети даних, що передаються.

Крок 4: пересилання даних

Шлюзи пересилають отримані дані на мережевий сервер, що служить центром керування мережею LoRaWAN.

Крок 5: керування мережею

Мережевий сервер керує мережею LoRaWAN, виконуючи різні завдання, як-от автентифікація, шифрування даних і маршрутизація.

Крок 6: хмарний зв’язок

Після автентифікації дані безпечно передаються з мережевого сервера на сервер застосунків або у хмару, де їх можна аналізувати та обробляти.

Важливість технологій у сучасному світі

LoRa і LoRaWAN набувають дедалі більшого значення в сучасному світі завдяки кільком чинникам:

Економічна ефективність. Низьке енергоспоживання LoRa та LoRaWAN зменшує потребу в частій заміні батареї. Це суттєво економить кошти підприємств, які займаються розгортанням рішень IoT.

Масштабованість. Топологія мережі LoRaWAN «зірка-зірка» дає змогу мережі швидко масштабуватися завдяки розміщенню великої кількості пристроїв в одній системі.

Розширений діапазон. Можливості LoRa забезпечують безперешкодний зв’язок на відстані кількох кілометрів. Тому це рішення підходить для датчиків, розміщених на величезній території.

Універсальність. Ці технології застосовуються в різних галузях, як-от розумні міста, сільське господарство, відстежування активів, промислова автоматизація та моніторинг довкілля.

Переваги для бізнесу

Реалізація LoRa та LoRaWAN може принести значну користь підприємствам:

Ефективність. Пристрої й мережі IoT на базі LoRa та LoRaWAN забезпечують моніторинг даних у реальному часі. Це дає змогу підвищити ефективність роботи та швидко приймати обґрунтовані рішення.

Економія коштів. Завдяки низькому енергоспоживанню та мінімальним вимогам до інфраструктури компанії можуть економити на розгортанні та обслуговуванні мережі.

Нові потоки доходів. За допомогою LoRaWAN підприємства пропонують інноваційні послуги й рішення, відкриваючи додаткові джерела доходів.

Аналітичні дані. Пристрої з підтримкою LoRa можуть надавати цінну інформацію. Такі дані допомагають розширити внутрішню аналітику компаній, оптимізувати процеси та поліпшити якість обслуговування клієнтів.

Технології LoRa та LoRaWAN стали важливою частиною Інтернету речей. Їх дальність, енергоефективність і економічність відкривають нові можливості для бізнесу. Розвиток цих технологій призведе до появи більш просунутих застосунків, які зроблять майбутнє комфортнішим і ефективнішим.