Pięć powodów wdrożenia LoRaWAN do rozwiązań IoT

W artykule „What Is LoRaWAN”, LoRa Alliance® stwierdza: „Przewiduje się, że sieci o niskim poborze mocy (LPWAN) będą obsługiwać znaczną część miliardów urządzeń przewidywanych dla Internetu rzeczy (IoT).”

Digi oferuje dziś kompletne rozwiązanie LoRaWAN, aby wspierać ten duży i rozwijający się rynek. Oprócz dobrze znanej charakterystyki dalekiego zasięgu i niskiego poboru mocy technologia LoRaWAN zapewnia inne ważne korzyści, które rozwiązują wiele wyzwań związanych z wdrażaniem rozwiązania IoT. Na przykład organizacje wdrażające sieci IoT muszą zająć się łącznością, zasadami bezpieczeństwa, trudnymi środowiskami radiowymi oraz kosztami wdrożenia i konserwacji. W tym artykule wyjaśniono niektóre z mniej znanych korzyści, które LoRa/LoRaWAN oferuje inżynierom, produkt menedżerom i decydentom do rozważenia.

Odporność na zakłócenia: Sygnały radiowe LoRa rozszerzają zasięg i pokrycie dzięki dwóm mechanizmom, bardzo wysokiej czułości na odbiorniku i doskonałej odporności na zakłócenia. Większość przypadków użycia jest ograniczona odległością lub zakłóceniami. Zaletą LoRa jest to, że może działać poniżej poziomu szumów. Oznacza to, że to, co pojawia się jako szum z powodu zakłóceń, może być odzyskiwanym sygnałem dla systemów LoRa/LoRaWAN zarówno na częstotliwościach LoRa, jak i sąsiednich pasmach częstotliwości.

To sprawia, że LoRa lepiej pasuje niż większość innych technologii RF, takich jak Wi-Fi, BLE i zastrzeżone technologie bezprzewodowe dalekiego zasięgu sub-GHZ do zastosowań przemysłowych, które mają znaczące problemy z szumem częstotliwości radiowej. Zapewnia również lepszy zasięg w środowiskach, takich jak budynki i piwnice, gdzie nawet systemy dalekiego zasięgu, takie jak NB-IoT, nie są w stanie zapewnić zasięgu - dzięki czemu LoRa jest idealnym dodatkiem do każdego inteligentnego wdrożenia w budynku.

Mniejsza złożoność wdrażania: Projektując rozwiązanie IoT, które można wdrożyć w siedzibie klienta, należy wziąć pod uwagę potencjalne przeszkody podczas wdrażania. Jednym z najczęściej pomijanych elementów jest złożoność polityk bezpieczeństwa sieci. Łączenie systemów IoT z sieciami korporacyjnymi znacznie wydłuża czas wdrożenia, koszty i złożoność operacyjną. Systemy LoRa z zaledwie jedną bramą dla całego kampusu mogą być częściowo autonomicznie wdrażane przy użyciu LTE bezpośrednio do aplikacji chmurowych dostawców rozwiązań IoT.

Niższy koszt posiadania: Technologia LoRaWAN wykorzystuje sieć o topologii gwiazdy. Jest w stanie łączyć tysiące węzłów i przetwarzać do 1 miliona wiadomości dziennie. Topologia ta, wykorzystująca zasilaną bramę, umożliwia dłuższą pracę zasilanych bateryjnie czujników niż topologie siatki, w których każdy czujnik działa zarówno jako urządzenie, jak i brama.

W przeciwieństwie do typowych sieci kratowych, w których brama jest po prostu standardowym radiem z czujnikami podłączonym do Internetu, bramy LoRa są specjalnie zbudowanymi, wielokanałowymi odbiornikami, które zapewniają do 512 razy większą pojemność niż pojedynczy radioodbiornik. Ta wyższa pojemność pozwala sieci LoRaWAN obsługiwać jednocześnie więcej urządzeń i przypadków użycia niż iw przypadku innych technologii, w tym sieci obsługujące znacznie wyższe szybkości transmisji danych, takie jak Wi-Fi lub Bluetooth.

Ekonomika LoRaWAN poprawia się wraz ze wzrostem liczby urządzeń na lokalizację. Korzystanie z więcej niż 10 urządzeń na jednej bramie zapewnia lepszy zwrot z inwestycji w łączność niż korzystanie z modemów komórkowych w każdym urządzeniu. Pozwala to również LoRaWAN na rozwiązywanie przypadków użycia o ekstremalnej objętości lub złożoności, które mogą nie być technicznie lub ekonomicznie wykonalne przy użyciu innych rozwiązań, takich jak telefonia komórkowa, Bluetooth lub Wi-Fi.

Koszty komórkowe rosną liniowo wraz z użytkowaniem, podczas gdy liczba urządzeń w jednej lokalizacji jest ograniczona do około 2000, zanim konieczne będzie zainstalowanie dodatkowej pojemności komórkowej stacji bazowej. Bluetooth i Wi-Fi mają duże ograniczenia techniczne dotyczące gęstości, zużycia energii i zasięgu, co pociąga za sobą częstsze zmiany baterii i 3-10-krotny wzrost liczby bramek. To sprawia, że obie opcje są mniej opłacalne w przypadku czujników o większej gęstości, a także w złożonych lokalizacjach korporacyjnych i przemysłowych, które mogą wymagać zwiększonego zasięgu i/lub odporności na zakłócenia.

Zaawansowana implementacja funkcji monitorowania/kontroli

Kolejną kluczową zaletą LoRaWAN jest możliwość obsługi urządzeń w różnych trybach, takich jak urządzenia zasilane bateryjnie klasy A i urządzenia zasilane z niskimi opóźnieniami klasy C na tych samych bramach. Zapewnia to wsparcie dla heterogenicznych przypadków użycia, w których czujniki zasilane bateryjnie dostarczają dane do zasilanych systemów sterowania.

Na przykład system ostrzegania przed gazem, który wykorzystuje zasilane bateryjnie detektory gazu na terenie przemysłowym, jest podłączony do zasilanych syren i świateł ostrzegawczych w celu zapewnienia bezpieczeństwa pracowników w niebezpiecznych miejscach. Kompleksowe rozwiązanie LoRaWAN firmy Digi zbudowane na platformie chmurowej X-ON zapewnia zaawansowane możliwości konfiguracji do monitorowania w czasie rzeczywistym i kontroli realizacji.

Digi LoRaWAN dołączy do platformy XBee! Digi rozszerza ekosystem urządzeń i bramek Digi XBee®, aby wspierać globalny ekosystem LoRaWAN. Ten krok zapewni moc globalnie standaryzowanej sieci LoRaWAN tysiącom producentów i przedsiębiorstw przemysłowych, które wykorzystują format XBee i interfejsy API do łączenia swoich rozwiązań bezprzewodowych.

Źródło publikacji: Digi International

Artykuł opublikowany dzięki uprzejmości firmy Gamma Sp. z o.o.