, mientras que las comunicaciones inalámbricas son indiscutiblemente útiles en proyectos, protocolos típicos inalámbricos, como WiFi, así como Bluetooth Peter Out, después de solo una serie de metros, lo que es irritante cuando su trabajo está instalado en el en medio de la nada. Mudarse a una solución móvil en base a LTE o similar puede ayudar con el rango, sin embargo, esto no ayuda cuando hay una cobertura de celda mala, así como la tendencia a utilizar más energía. Afortunadamente, para redes de área de baja potencia, de baja potencia (LPWAN) como E.G. Redes de sensores, hay una solución típica en el tipo de Lorawan, como en la red de área amplia de largo alcance (WAN).

El método de modulación de Lora RF propietario que subyace a Lorawan se basa en el Spectrum Spread Spectro (CSS) de Chirp. Este método de modulación es extremadamente resistente al ruido del canal, así como la desvanecimiento, además del cambio Doppler, lo que le permite transmitir la utilización de una potencia bastante baja para largas distancias. Lorawan se desarrolla en la parte superior de la capa física proporcionada por Lora para luego producir el protocolo que los dispositivos pueden utilizar para interactuar con otros dispositivos LORA.

Cortesía de Worldwide Lorawan Gateway, así como proveedores de servicios de aplicaciones de software, como los mercados de las cosas, así como las cosas, es posible, incluso como un aficionado a la red de sensores con muy poco costo. Vamos a echar un vistazo precisamente lo que se incluye en la configuración de dispositivos Lorawan, así como las posibles opciones para Lorawan pueden ser consideradas.

Sin almuerzo gratis de RF

Cuando se trata de elegir el protocolo de comunicación inalámbrica adecuado para un proyecto, es importante tener en cuenta que una persona puede elegir cualquier tipo de dos de los dos de los cuales cumplen con el ancho de banda alto, la larga distancia, la duración de la batería larga. Esto se evidencia, por ejemplo, por ejemplo, cuán increíblemente rápido, el teléfono inteligente drena su batería cuando aumenta las transferencias de tamaño gigabyte sobre 5G MMWave, mientras que ZigBee maneja un paltry 250 kb / s, sin embargo, puede operar durante meses en una celda de monedas, o utilizando energía permanentemente. cosecha.

Comparación de factores de difusión de Lora (Crédito: Sakshama Ghoslya)
Lorawan tiene una tasa de rendimiento de datos mejor (Adelantado et al., 2017) de unas pocas decenas de kilobits por segundo, dependiendo del factor de propagación (SF). Aquí, la SF es esencialmente la proporción de la manera exactamente de la rápida que se envía la señal transmitida: un SF más alto (hasta 12) significa una transmisión más lenta, así como, por lo tanto, un ancho de banda más bajo (<1 kbps), sin embargo, con una mayor confiabilidad. Un SF más bajo (hasta 7) significa que la señal se está transmitiendo más rápido, por lo tanto, con mayor ancho de banda, sin embargo, con una posible pérdida de confiabilidad. Lorawan apoya los bits de paridad, ya que cada quinto bit, así como los gadgets finales de Lorawan ('motes') generalmente esperan en un reconocimiento de la puerta de enlace para asegurarse de que puedan retransmitir en situación de un tiempo de espera. Aun así, dependiendo del medio ambiente, los mensajes pueden perderse debido a la interferencia, las obstrucciones, así como las mocas que contienen datos que envían datos. Lora logra su rendimiento de larga distancia, como se mencionó utilizando CSS, que es un tipo de señalización de espectro de propagación, aunque diferente del salto de frecuencia (FHSS) o el espectro de propagación de secuencia directa (DSSS), este último de los cuales subyace a ZigBee, así como algunos se desarrollan. de WiFi (IEEE 802.11). Donde se diferencia CSS es que no utiliza ningún tipo de codificación especial, utiliza una amplitud constante, pero se modula en el dominio de frecuencia. Por lo tanto, la señalización de Lora se puede determinar como "chirridos" en el espectro de RF, que aumentan en la frecuencia ('UP-CHIRP') o disminución ('Bajón') dentro de una banda específica, ya sea 125 kHz o 500 kHz. Estos se pueden utilizar para producir signos que luego se utilizan para codificar marcos LORA, como en la imagen de abajo. Una secuencia de comunicación de Lora, que muestra los símbolos únicos y hacia arriba y hacia abajo. (Crédito: Sakshama Ghoslya) En esta secuencia, vemos 8 signos de PREAMBLE UP-CHIRP que determinan el comienzo de un marco LORA, cumpliendo con dos símbolos de sincronización de chirridos. Estos son luego cumplidos por el mensaje de carga útil. La duración precisa de cada signo depende del SF elegido. Añadiendo el área amplia Como se indica anteriormente, LORAWAN se basa en las puertas de enlace para actuar como la interfaz entre los gadgets habilitados para Lora, así como la Internet más amplia, equipararse de Lora a un protocolo basado en IP, así como viceversa. El negocio detrás de Lora (SEMTECH) cubre los detalles detrás de esto en su documentación. Esto incluye el elemento de seguridad de transmitir los datos a través de Lorawan. La presencia de gadgets final se configura con claves de seguridad, todo el tráfico web entre un gadget final, así como el servidor, se puede autenticar completamente y encriptarse. Diseño básico de Lorawan. (Crédito: SEMTECH) Otro elemento importante con los gadgets finales de Lorawan es la de las clases de gadget. En este momento, se identifican tres clases únicas, que dependen en gran medida de su presupuesto de energía: clase A: estos son dispositivos que se levantan a veces para interactuar con un servidor, transmiten algunos datos, etc.es posible ser por ejemplo un nodo sensor. Clase B: gadgets que interactúan con un servidor en intervalos establecidos, lo que le permite responder a las solicitudes. Clase C: En esta categoría, el gadget siempre está encendido, así como siempre comunicarse. Solo enchufe ST B-L072Z-LRWAN1 LORAWAN / SIGFOX PATACIÓN DE ADVANCIONES. En este punto, deberíamos tener un concepto de eliminación de lo que implica la innovación detrás de Lorawan, así como lo que se necesita para establecer un Lorawan. Esto aumenta la preocupación de dónde obtendríamos precisamente una puerta de enlace, así como el otro hardware requerido. Suponiendo que no estamos analizando la configuración de una operación industrial aquí, todavía estamos confiados a una serie de opciones simples para comenzar. Esencialmente, el método para ir es comprar algunos módulos fuera de los estantes para vincular a la plataforma de la opción de computación o sensor de uno, así como también producir su propia puerta de enlace, o producir una cuenta con uno de los lorawans abiertos activos en la región de destino. Aquí, escribiendo 'LORAWAN MÓDULO' en el motor de la opción de búsqueda de uno es una barra pequeña de elección, que va desde las ofertas SX1301 de Semtech a las ofertas de Murata o una de las lotes de alternativas, obtenible como IC para integrarse en su propio diseño de hardware, como módulo enchufable o como Tablero de avance completo (por ejemplo, STM32L0 basado). Lo que la mejor opción dependería principalmente de la clase de gadget, así como si está destinado a ser un gadget final o una puerta de enlace. Con ese ordenado, la principal preocupación es muy probable si ejecutar la propia puerta de entrada o no. En caso afirmativo, entonces, la pila de rubíes (basada en Ruby, GitHub), así como la pila de cosas (basados ​​en Go, GitHub) por los mercados de las cosas son dos opciones prominentes. Si eso no es su atasco, o configure las pasarelas en el área donde se refiere a implementar los gadgets final, no es factible, firmar tanto como utilizar la red de las cosas, o la red de cosas es una opción. Esto también incluye en los paneles de Internet, eliminando el requisito para cualquier tipo de hardware de servidor de mantenimiento localmente. No es el único juego en la ciudad Del programa LORAWAN no es la única opción aquí. Una opción de LPWAN típica más es SIGFOX, aunque su alcance entre los aficionados es en este punto algo limitado. Dash7 es un protocolo abierto y interesante, que funciona como Lorawan en bandas sin licencia. Semtech mismos parecen ver a Dash7 tan complementarios a Lorawan, con las tasas de datos más altas de Dash7, lo que lo hace más aplicable a escenarios específicos. Curiosamente, Semtech señala que el híbrido lorawan, así como los gadgets de Dash7 ya se están desplegando. El concepto detrás de esto es que a veces Dash7 es más efectivo para utilizar, ya que puede total de un acuerdo más rápido con su mayor ancho de banda, mientras que otras veces que Lorawan termina siendo más eficiente energéticamente. Este es un elemento que es potencialmente pasado por alto en comparaciones entre estas diferentes tecnologías de LPWAN. Mientras tanto, Wael Ayoub et al. (2018) determine LORAWAN, DASH7, así como NB-IOT como los tres estándares primarios de LPWAN. NB-IOT (banda estrecha IOT) fue establecida por 3GPP, con la primera especificación congelada en 2016. A diferencia de los otros dos estándares, NB-Iot utiliza un espectro con licencia. Tanto NB-IOT, así como Lorawan, funcionan un rango similar, aunque NB-IOT tiene la ventaja de operar en espectro con licencia, lo que significa potencialmente menos interferencia de los innumerables dispositivos de consumo que también operan en esas bandas. Terminando Claramente, hay opciones más que suficientes para las comunicaciones inalámbricas para satisfacer una amplia variedad de necesidades, así como los requisitos. En este momento, parece que Lorawan es la opción obvia de LPWAN para aficionados a los aficionados, además de las pequeñas implementaciones industriales, sin embargo, Dash7 puede tener sentido si se necesita más ancho de banda. La mejor parte de todo esto es muy probable que sea exactamente lo simple que es para incluso aquellos con un plan de presupuesto moderado para comenzar con trabajos divertidos que incluyen el sensor de salida, así como los dispositivos de actuadores alrededor de un área amplia, lo que permite opciones interesantes, como la automatización de la granja. así como monitoreo. Exactamente cómo las cosas evolucionarán aquí, sin embargo, los próximos años sean difíciles de decir, sin embargo, con exactamente lo imparable, LPWAN parece ser como parte de la Ola IOT, es eliminar que las opciones aumentarán en lugar de disminuir.