LoRaWAN: переваги бездротових сенсорних мереж для розумних міст

Що таке LPWAN-вирішення

Розвиток розумних міст неможливо уявити без використання багатьох розумних пристроїв, наприклад, датчиків руху чи виявлення диму. Такі девайси можна напряму підключити до мережі інтернет, але це не найраціональніше та найекономніше вирішення. Річ у тім, що подібні датчики передають лише невеликі пакети даних, і для роботи їм не потрібна велика пропускна здатність мережі. До того ж забезпечити якісне інтернет-покриття — задача недешева, а для деяких місць ще й важкоздійсненна.

Тому у великих містах дедалі популярнішими стають LPWAN-вирішення — технології, що не потребують високого енергоспоживання. LPWAN-протоколи призначені для передавання невеликих пакетів даних на неліцензованих частотах. Розгортати такі мережі простіше й дешевше, ніж проводити бездротовий інтернет. При цьому вирішення для підключення IoT забезпечують надійний захист даних, високу проникаючу здатність і велике покриття. Одна з найпоширеніших систем такого типу — технологія LoRaWAN.

Що таке LoRaWAN?

Технологія LoRaWAN — це протокол бездротового зв’язку. IoT-додатки LoRaWAN дають змогу підключати пристрої до інтернету і керувати ними на відстані. Датчики чи пристрої, що обладнані батареями, передають радіосигнали на базову станцію (шлюз), після чого дані надходять на сервер, і до них можна отримати доступ через мережу інтернет. Передавання сигналу працює в обидві сторони, завдяки чому LoRaWAN дає змогу не лише збирати дані з пристроїв, а й надсилати їм сигнали, запускаючи їхні функції або змінюючи налаштування.

LoRaWAN використовують для підключення до мережі пристроїв з низькою швидкістю передавання даних. Сигнали передаються повітрям, проникаючи крізь стіни та предмети: це дозволяє розміщувати датчики в підвальних приміщеннях, багатоповерхових будинках та збирати дані в умовах щільної міської забудови.

Вирішення забезпечує покриття мережі на відкритій місцевості до 15 км, а в містах — до 5 км (залежно від щільності забудови та матеріалу, з якого зроблено стіни). Дані, що передаються, надійно захищені шифруванням.

Підсумуємо основні переваги LoRaWAN для інфраструктури IoT:

• Висока проникаюча здатність сигналу
• Двосторонній зв’язок
• Низькі витрати на розгортання мережі та обслуговування пристроїв
• Широкий радіус передавання сигналу
• Економічність і довговічність
• Не потребує висококваліфікованих спеціалістів для розгортання та обслуговування
• Максимально економічне енергоспоживання
• Надійний захист даних

Застосування LoRaWAN в інфраструктурі розумних міст

Перелічені характеристики технології роблять її оптимальним вирішенням для керування даними IoT в розумних містах, забезпечення комфорту і безпеки жителів. Вирішення застосовують для різноманітних сфер, наприклад:

• Керування енергією. За допомогою розумних пристроїв LoRaWAN організації можуть контролювати освітлення, опалення/охолодження та інші енергетичні системи будівлі, а також автоматизувати облік ресурсів.
• Суспільна безпека. Система датчиків на виробництвах та в офісах дає змогу попередити пожежі, несанкціоноване проникнення та вчасно проінформувати адміністрацію про деформації конструкцій.
• Керування водою та виявлення виток. Комунальні підприємства і постачальники ресурсів можуть оперативно отримувати інформацію про прориви комунікацій, своєчасно відстежувати і попереджати значні втрати ресурсів.
• Автоматизація будівель. Система розумних пристроїв у торговельних центрах, офісних та адміністративних будівлях дає змогу створити оптимальні умови, наприклад, вмикати кондиціонери у приміщеннях залежно від температури та кількості людей.
• Моніторинг довкілля. Пристрої, що дають змогу отримувати дані про температуру і вологість, наприклад, в теплицях.
• Керування вивезенням сміття. Розумні урни обладнані системою датчиків та пресом, що стискає сміття і зменшує його обсяг. Це дає змогу знизити навантаження на комунальні служби та оптимізувати вивезення відходів.
• Розумні стоянки. Одна з проблем великих стоянок — пошук вільних місць та навігація. Обладнавши стоянку розумними пристроями та виводячи дані на табло, адміністратори можуть легко розв’язати цю проблему.
• Інтелектуальне вуличне освітлення. Роботу вуличних світильників можна регулювати залежно від кількості пішоходів і транспортних засобів.
• Інтелектуальний громадський транспорт. Керування дорожнім рухом дає змогу пасажирам відстежувати місце міського транспорту і планувати час.

Що можливо з технологією

Керуючі компанії, комунальні підприємства, органи місцевого врядування, забудовники та компанії можуть використовувати пристрої під керівництвом LoRaWAN для вирішення бізнес-задач, керування ресурсами та зниження витрат. Зокрема, завдяки технології можна:

• Підвищити безпеку будівель та вулиць
• Скоротити витрати на ручний облік ресурсів
• Підвищити вартість нерухомості, впровадивши розумні технології
• Оптимізувати споживання електроенергії і тепла
• Підвищити задоволеність абонентів
• Відстежувати витоки
• Підвищити якість послуг

Jooby: вирішення для розумних міст на базі технології LoRaWAN

В Європі розумні пристрої, керування якими здійснюється через мережу LoRaWAN, виготовляє український бренд Jooby. Один з напрямків компанії — вирішення для дистанційного обліку ресурсів Jooby RDC. Воно включає обладнані датчиками радіомодулі та програмне забезпечення для оброблення отриманих даних.

Радіомодулі автоматично знімають показники приладів обліку та передають їх бездротовою мережею LoRaWAN у програмне забезпечення оператора. Ці пристрої легко встановлюються на лічильники та активуються протягом декількох хвилин. Радіомодулі також фіксують несанкціоновані дії з лічильниками, сповіщають оператора про низький заряд батареї та інші позаштатні ситуації.

Jooby випускає радіомодулі для обліку:

• води
• газу
• тепла
• електрики

Завдяки низькому енергоспоживанню пристрої можуть безперервно працювати до 15 років без заміни батареї. Радіомодулі із заданою частотою фіксують показники приладів обліку та надсилають їх постачальникам ресурсів. Вирішення дає змогу компаніям та комунальним підприємствам вчасно отримувати точні дані про спожиті ресурси, спростити процес зняття показників, вчасно дізнаватися про витоки чи крадіжки та скоротити операційні витрати.

LoRaWAN — економічно вигідне та просте в експлуатації вирішення для сенсорних мереж IoT. Ця система дає змогу з мінімальними затратами оптимізувати облік ресурсів, підвищити рівень комфорту і безпеки міст, а також надає широкі перспективи для урбаністичного планування майбутнього.