Що таке модуль LoRa

Основні характеристики технології LoRa

LoRa (Long Range) — технологія бездротового зв’язку, в основі якої лежить модуляція радіосигналу. Це апаратний рівень вирішення, що дає змогу підключитися до LoRaWAN та передавати невеликі пакети даних від датчиків та розумних пристроїв через систему шлюзів на сервер оператора.

Розглянемо основні характеристики мережі LoRa:

• Можливості геолокації пристроїв LoRa дають змогу відстежувати місцезнаходження пристроїв
• Технологія працює в неліцензійному діапазоні частот
• Завдяки низькому енергоспоживанню технології LoRa кінцеві пристрої можуть працювати роками без заміни батареї
• Дальність зв’язку LoRa дає змогу скоротити витрати при розгортанні мереж 
• Глибоке проникнення в приміщення забезпечує передавання сигналу за умов щільної міської забудови з підвальних приміщень
• Безпечне передавання даних з LoRa забезпечує кодування інформації одним з найнадійніших сучасних протоколів шифрування — AES-128
• Масштабованість передавання даних: технологія дає змогу додавати необхідну кількість нових точок доступу та модулів
• Гнучке налаштування параметрів зв’язку: оператору доступні понад 6000 налаштувань

Завдяки ключовим особливостям LoRa цю технологію можна використовувати у сфері інтернету речей (IoT): можливість підключення на великі відстані дає змогу забезпечити передавання даних датчиків пристроїв при порівняно невеликій кількості шлюзів.

Що таке модуль LoRa

Модулі LoRa — це невеликі пристрої, призначені для передавання даних у бездротовій мережі LoRaWAN на частотах в діапазоні 864–915 МГц залежно від регіону. Модулі працюють на базі чипів Semtech. Ці пристрої мають такі основні характеристики:

• низьке енергоспоживання
• висока чутливість приймача
• високий рівень захисту від перешкод
• передавання даних на відстань до 15 км
• автономне живлення (від батареї)
• термін служби — до 10 років без заміни батареї

Нижче ми розглянемо переваги та недоліки модулів LoRa.

Пристрої Jooby для дистанційного обліку ресурсів

На базі модулів LoRa європейський виробник розумного обладнання Jooby розробляє пристрої для розумного обліку ресурсів — розумні радіомодулі та датчики для лічильників ресурсів.

Пристрої Jooby встановлюються на лічильники газу, води, електрики або тепла, фіксують їх показники із заданою частотою та передають бездротовою мережею LoRaWAN на базову станцію. Дані надходять на сервер, де постачальник ресурсу отримує до них доступ у своєму програмному забезпеченні.

Вирішення дає змогу налаштувати зручний постачальнику інтервал зняття показників та автоматичне їх передавання в адмінпанель. Крім цього, пристрої Jooby сповіщають оператора про позаштатні ситуації, такі як втручання в роботу пристрою, вплив на нього магнітом, низький заряд батареї або зворотний потік води.

Як відбувається передавання даних

Збирання та передавання даних із застосуванням модуля LoRa включає чотири елементи:

Кінцеві пристрої — точки, на яких розміщені датчики із вбудованими модулями LoRa. Такі пристрої працюють автономно від батарей. Датчики фіксують дані, а потім передають їх на шлюз.

Шлюз — це пристрій, що зв’язує у двосторонньому порядку кінцеві пристрої та мережевий сервер. З модулями шлюз зв’язується за протоколом LoRaWAN, а з мережним сервером — через інтернет. Основне завдання цього елемента системи — зібрати дані з усіх доступних модулів та передати їх на мережевий сервер.

Мережевий сервер — наступний рівень збирання та оброблення інформації, що взаємодіє з усіма шлюзами системи LoRaWAN. Мережевий сервер фіксує всі зібрані дані та керує мережею: задає оптимальний розклад, адаптує швидкість передавання даних, керує зберіганням та обробленням даних, що приймаються.

Сервер додатків — кінцева точка збирання даних. Сервер додатків також контролює роботу кінцевих пристроїв.

В яких сферах використовують модулі LoRa

Характеристики модуля LoRa дозволяють застосовувати його для вирішення найрізноманітніших завдань, пов’язаних із високими технологіями. Низьке енергоспоживання, велика дальність передавання сигналу та стійкість до перешкод роблять модуль ідеальним вирішенням для:

• дистанційного обліку ресурсів
• сільського господарства
• розумного міста
• відстеження транспорту
• розумних стоянок
• керування системами будинків
• дослідження навколишнього середовища

Технологія LoRa з можливістю глибокого проникнення в приміщення — оптимальне вирішення для систем з низьким енергоспоживанням, що не потребують високої швидкості передачі даних. Масштабованість мереж LoRa дозволяє легко та з порівняно невеликими витратами розгортати мережі. Завдяки гнучкості мережі LoRa параметри передачі даних можна налаштувати з урахуванням саме вашого проекту. Модулі LoRa — важлива складова економічних вирішень. Ці пристрої забезпечують безпечну передачу даних на великі відстані та підходять для використання у різних сферах: від дистанційного обліку ресурсів до моніторингу стану довкілля.