Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Лоравана )
Перейти к навигации Перейти к поиску
LoRa
Модуль LoRa с антенной и подключенными проводами SPI.jpg
Модуль LoRa
РазработаноSemtech
Тип коннектораSPI / I2C
Совместимое оборудованиеSX1261, SX1262, SX1268, SX1272, SX1276, SX1278
Физический диапазон10км + в идеальных условиях.

LoRa ( Lo ng Ra nge) - это запатентованная технология модуляции глобальной сети с низким энергопотреблением . [1] Он основан на методах модуляции с расширенным спектром, полученных на основе технологии с расширенным спектром частот (CSS). [2] Он был разработан Cycleo из Гренобля, Франция, приобретен Semtech , членом-основателем LoRa Alliance, и запатентован. [3]

Особенности [ править ]

LoRa использует безлицензионные субгигагерцовые радиочастотные диапазоны, такие как 433 МГц, 868 МГц (Европа) , 915 МГц ( Австралия и Северная Америка ), от 865 МГц до 867 МГц ( Индия ) и 923 МГц ( Азия ). LoRa обеспечивает передачу на большие расстояния с низким энергопотреблением. [4] Технология охватывает физический уровень , тогда как другие технологии и протоколы, такие как LoRaWAN (Long Range Wide Area Network), охватывают верхние уровни. Он может достигать скорости передачи данных от 0,3 кбит / с до 27 кбит / с в зависимости от коэффициента расширения. [5]

Lora устройство имеет геолокацию возможность , используемую для trilaterating позиции устройств с помощью меток времени от шлюзов. [6]

LoRa PHY [ править ]

LoRa использует запатентованную модуляцию с расширенным спектром, которая похожа на модуляцию с расширенным спектром (CSS) и является производной от нее . Модуляция LoRa с расширенным спектром выполняется путем представления каждого бита информации полезной нагрузки множеством щебетаний информации. Скорость, с которой отправляется расширенная информация, называется скоростью передачи символов, соотношение между номинальной скоростью передачи символов и скоростью ЛЧМ-сигнала является коэффициентом расширения (SF) и представляет количество символов, отправленных на бит информации. [2] Результатом является M-арная цифровая модуляция, в которой возможные формы сигнала на выходе модулятора представляют собой сигналы с ЛЧМ-модуляцией в частотном интервале () с M разными начальными частотами: мгновенная частота линейно увеличивается, а затем сбрасывается до достижения максимальной частоты . [7]

LoRa может найти компромисс между скоростью передачи данных и чувствительностью с фиксированной полосой пропускания канала, выбрав используемую величину распространения (выбираемый параметр радиосвязи от 6 до 12). Более низкий SF означает, что в секунду отправляется больше щебетаний; следовательно, вы можете кодировать больше данных в секунду. Чем выше SF, тем меньше щебетание в секунду; следовательно, требуется кодировать меньше данных в секунду. По сравнению с более низким SF, отправка того же объема данных с более высоким SF требует большего времени передачи, известного как эфирное время. Больше эфирного времени означает, что модем дольше работает и потребляет больше энергии. Преимущество высокого SF заключается в том, что более продолжительное эфирное время дает приемнику больше возможностей для выборки мощности сигнала, что приводит к лучшей чувствительности. [8]

Кроме того, LoRa использует кодирование с прямым исправлением ошибок для повышения устойчивости к помехам. Широкий диапазон LoRa характеризуется высокими бюджетами беспроводной связи от 155 дБ до 170 дБ. [9]

LoRaWAN [ править ]

Поскольку LoRa определяет нижний физический уровень, верхние сетевые уровни отсутствовали. LoRaWAN - один из нескольких протоколов, которые были разработаны для определения верхних уровней сети. LoRaWAN - это облачный протокол уровня управления доступом к среде (MAC), но действует в основном как протокол сетевого уровня для управления связью между шлюзами LPWAN и устройствами конечных узлов в качестве протокола маршрутизации, поддерживаемого LoRa Alliance.

LoRaWAN определяет протокол связи и системную архитектуру для сети, в то время как физический уровень LoRa обеспечивает связь на большом расстоянии. LoRaWAN также отвечает за управление частотами связи, скоростью передачи данных и мощностью для всех устройств. [10] Устройства в сети асинхронны и передают данные, когда у них есть данные, доступные для отправки. Данные, передаваемые устройством конечного узла, принимаются несколькими шлюзами, которые пересылают пакеты данных на централизованный сетевой сервер. [11] Затем данные пересылаются на серверы приложений. [12] Технология демонстрирует высокую надежность при умеренной нагрузке, однако имеет некоторые проблемы с производительностью, связанные с отправкой подтверждений. [13]

История версий [ править ]

  • Январь 2015 года: 1.0 [14] [15]
  • Февраль 2016: 1.0.1 [16]
  • Июль 2016: 1.0.2 [17]
  • Октябрь 2017 г .: 1.1, добавлен класс B [18].
  • Июль 2018: 1.0.3 [19]
  • Октябрь 2020: 1.0.4 [20]

LoRa Alliance [ править ]

LoRa Alliance - это ассоциация 501 (c) (6) [21], созданная в 2015 году для поддержки протокола LoRaWAN (дальняя глобальная сеть), а также для обеспечения взаимодействия всех продуктов и технологий LoRaWAN. Эта открытая некоммерческая ассоциация насчитывает более 500 членов. [22] Некоторыми членами LoRa Alliance являются IBM , Everynet , Actility , MicroChip , Orange , Cisco , KPN , Swisscom , Semtech , A2A Smart City SPA , Bouygues Telecom , Singtel , Proximus., The Things Industries и Cavagna Group . [23] В 2018 году у LoRa Alliance было более 100 сетевых операторов LoRaWAN в более чем 100 странах. [24] Альянс управляется группой VTM в Бивертоне, штат Орегон . [25]

Развертывание технологии LoRa [ править ]

  • ВЫЗОВ ОДНОМУ первому спутнику, использующему LoRa
  • Amazon Sidewalk , сеть IoT для домашних камер Ring , помощник Amazon Alexa и другие потребительские устройства [26]
  • Отслеживание оленей в Финляндии [27]
  • Сеть Интернета вещей в Глазго [28]
  • Сети Интернета вещей в Аргентине, Бразилии и Эстонии [29] [30] [31]
  • Умная пожарная сигнализация и обнаружение пожара [32] [33]
  • Умная парковка [34]
  • Защита от браконьерства на черного носорога в Танзании [35] и мониторинг находящихся под угрозой исчезновения морских черепах в Перу [36]
  • Прогнозирование стихийных бедствий [37]
  • Выращивание хлопка в Австралии [38]
  • Учет коммунальных услуг в Индии [39]
  • Автономное орошение [40] и мониторинг состояния почвы [41]
  • Интеллектуальный мониторинг воды [42] и мониторинг воды для коммерческих ферм [43]
  • Общегородская сеть в Калгари, Альберта, Канада [44]
  • Сеть Интернета вещей в Алба-Юлии, Румыния [45]
  • Сеть Интернета вещей в Голд-Косте , Австралия, в рамках необходимых обновлений для Игр Содружества 2018 года [46]
  • Общенациональная сеть LoRa в Швейцарии , управляемая Swisscom .
  • IoT4Africa www.iot.africa - это консорциум африканских энтузиастов , инвесторов и экспертов, осведомленных о возможностях Интернета вещей, который создает платформы и инфраструктуры для облегчения разработки и интеграции технологий Интернета вещей в Африке для разработчиков, компаний и частных пользователей. . Дорожная карта на 2021 год: Кот-д'Ивуар, Камерун, Сенегал, Нигерия, Гана ...

См. Также [ править ]

  • DASH7 - популярная открытая альтернатива LoRa
  • IEEE 802.11ah - непатентованный стандарт малой мощности с большим радиусом действия
  • CC430 - микроконтроллер и радиочастотный трансивер с частотой менее 1 ГГц, SoC
  • NB-IoT
  • LTE Cat M1
  • Helium Systems - запатентованная система протоколов, основанная на аналогичной технологии.
  • MIoTy - технология LPWAN с частотой менее ГГц для сенсорных сетей
  • SCHC - сжатие заголовка статического контекста

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Что такое LoRa? | Semtech LoRa Technology | Semtech» . www.semtech.com . Проверено 21 января 2021 .
  2. ^ a b «Основы модуляции LoRa» (PDF) . Semtech . Архивировано 18 июля 2019 года из оригинального (PDF) . Проверено 5 февраля 2020 .
  3. ^ "Semtech приобретает Cycleo провайдера беспроводных IP-сетей дальнего действия" . Дизайн и повторное использование . Проверено 17 октября 2019 .
  4. ↑ Рамон Санчес-Иборра; Хесус Санчес-Гомес; Хуан Бальеста-Виньяс; Мария-Долорес Кано; Антонио Ф. Скармета (2018). «Оценка эффективности LoRa с учетом условий сценария» . Датчики . 18 (3): 772. DOI : 10,3390 / s18030772 . PMC 5876541 . PMID 29510524 .  
  5. ^ Аделантадо, Ферран; Вилахосана, Ксавьер; Тусет-Пейро, Пере; Мартинес, Борха; Мелиа-Сегуи, Жанна; Ваттейн, Томас (2017). «Понимание границ LoRaWAN». Журнал IEEE Communications . 55 (9): 34–40. DOI : 10.1109 / mcom.2017.1600613 . hdl : 10609/93072 . ISSN 0163-6804 . S2CID 2798291 .  
  6. ^ Фаргас, Бернат Карбонес; Петерсен, Мартин Нордал. «Геолокация без GPS с использованием LoRa в WAN с низким энергопотреблением» (PDF) . Библиотека ДТУ .
  7. ^ М. Киани; А. Эльзанаты (2019). «О модуляции LoRa для Интернета вещей: свойства формы волны и спектральный анализ». Журнал IEEE «Интернет вещей» . 6 (5): 772. DOI : 10,1109 / JIOT.2019.2919151 . hdl : 10754/655888 .
  8. ^ Qoitech. «Как фактор распространения влияет на время автономной работы устройства LoRaWAN» . Сеть Вещей . Проверено 25 февраля 2020 .
  9. ^ Мохан, Вивек. «10 вещей о LoRaWAN и NB-IoT» . blog.semtech.com . Проверено 18 февраля 2019 .
  10. ^ «LoRaWAN для разработчиков» . www.lora-alliance.org . Проверено 23 ноября 2018 .
  11. ^ «Комплексный взгляд на LPWAN для инженеров Интернета вещей и лиц, принимающих решения» . www.link-labs.com . Проверено 22 июня 2017 .
  12. ^ Lora Alliance (2015). "LoRaWAN: Что это?" (PDF) .
  13. ^ Банков, Д .; Хоров, Э .; Ляхов, А. (ноябрь 2016 г.). «Об ограничениях доступа к каналу LoRaWAN». Международная конференция по технике и телекоммуникациям (EnT) 2016 : 10–14. DOI : 10.1109 / ent.2016.011 . ISBN 978-1-5090-4553-2. S2CID  44799707 .
  14. ^ "Спецификация LoRaWAN" (PDF) . lora-alliance.org . Дата обращения 5 февраля 2020 .
  15. ^ Выпущена версия 1.0 спецификации LoRaWAN .
  16. ^ «Спецификация LoRaWAN» . lora-alliance.org . Проверено 2 февраля 2021 года .
  17. ^ "Спецификация LoRaWAN" (PDF) . lora-alliance.org . Дата обращения 5 февраля 2020 .
  18. ^ «Спецификация LoRaWAN ™ 1.1» (PDF) . lora-alliance.org . Дата обращения 5 февраля 2020 .
  19. ^ «Спецификация LoRaWAN 1.0.3» (PDF) . lora-alliance.org . Дата обращения 5 февраля 2020 .
  20. ^ «Спецификация LoRaWAN 1.0.4» . lora-alliance.org . Проверено 25 ноября 2020 года .
  21. ↑ Брэд Биддл (7 мая 2019 г.). «Linux Foundation ест мир». SSRN 3377799 . Многие другие организации сформировались в соответствии с тем же основным шаблоном: регистрация в качестве взаимовыгодной некоммерческой корпорации в соответствии с действующим законодательством штата США (с некоторыми небольшими вариациями корпоративной формы в соответствии с требованиями законодательства конкретного штата), а затем деятельность в качестве освобожденной от налогов организации в соответствии с положение, предназначенное для «бизнес-лиг» и других предприятий типа торговых ассоциаций. Это положение, раздел 501 (c) (6) раздела 26 Кодекса США, как правило, позволяло организациям уклоняться от уплаты федерального подоходного налога, а также часто уклоняться от большинства налогов штата и местных налогов. Выбирая из сотен примеров, некоторые организации, которые следуют этой модели, включают ... LoRa Alliance  Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  22. ^ «Альянс Semtech LoRa вырос до 500 членов» . Pacific Coast Business Times . 2017-06-29 . Проверено 9 февраля 2019 .
  23. ^ "Список участников | Альянс LoRa" . lora-alliance.org . Проверено 9 февраля 2019 .
  24. ^ «Lora Альянс проходит 100 сети LoRaWAN вехи оператора» . Электронные продукты и технологии . 2019-01-25 . Проверено 11 февраля 2019 .
  25. ^ Галливэн, Джозеф (5 января 2018). «Прибытие в Лас-Вегас» . Деловая трибуна . Дата обращения 5 февраля 2020 . Альянсом управляет группа VTM в Бивертоне .... Джефф Маллиган - председатель LoRa Alliance. Он был президентским научным сотрудником по инновациям в Национальном институте стандартов и технологий (NIST) при администрации Обамы.
  26. ^ «Amazon представляет сферические динамики Echo, летающую камеру наблюдения для помещений и сервис облачных игр» . GeekWire . 2020-09-24 . Проверено 30 ноября 2020 .
  27. ^ «IoT стремится отслеживать оленей на свободном выгуле в Финляндии - 2018-01-19 - страница 1 - RFID Journal» . www.rfidjournal.com . Проверено 5 июля 2020 .
  28. ^ «Развитие Интернета вещей для Глазго» . Мир умных городов . Проверено 11 февраля 2019 .
  29. ^ «Kerlink и YEAP! Сотрудничать в развертывании первой сети LoRaWAN IoT в Аргентине» . Бизнес-новости Интернета вещей . 2017-09-05 . Проверено 11 февраля 2019 .
  30. ^ "Американская башня нацелена на 2 миллиона бразильских соединений LoRaWAN 2019 г." . enterpriseiotinsights.com . Проверено 11 февраля 2019 .
  31. ^ "Actillity и Levikom запускают первую в мире" открытую цепочку создания стоимости "LoRaWAN IoT network" . Активность . 2017-02-15. Архивировано из оригинала на 2019-02-16 . Проверено 11 февраля 2019 .
  32. ^ "Holtek анонсирует интеллектуальный SIP-модуль MCU пожарной сигнализации, интегрированный с технологией Semtech LoRa® - Новости о продуктах - Holtek" . www.holtek.com . Проверено 11 февраля 2019 .[ постоянная мертвая ссылка ]
  33. ↑ Му-Хён, Чо. «SK Telecom запускает решение по обнаружению пожара на основе LoRa» . ZDNet . Проверено 11 февраля 2019 .
  34. ^ «Практическая парковка: PNI Sensor Corporation и Senet развертывают решение LPWAN» . www.iotevolutionworld.com . Проверено 11 февраля 2019 .
  35. ^ «Первые черные носороги, защищенные сенсорными имплантатами в рогах» . Бизнес-новости Интернета вещей . 2017-09-28 . Проверено 11 февраля 2019 .
  36. ^ «Сохранение животных с LoraWAN - черепахи, рыбы и многое другое» . Институт ИРНАС . 2018-04-05 . Проверено 11 февраля 2019 .
  37. ^ «Интернет вещей революционизирует прогнозирование стихийных бедствий - повестка дня Интернета вещей» . internetofthingsagenda.techtarget.com . Проверено 11 февраля 2019 .
  38. ^ Чин, Спенсер (2018-12-05). «Технология LoRA приходит на помощь австралийским фермерам, выращивающим хлопок» . Новости электронной компоненты . Проверено 11 февраля 2019 .
  39. ^ "SenRa и NAS развертывают удаленное измерение для воды и электроэнергии в Индии" . www.iotevolutionworld.com . Проверено 11 февраля 2019 .
  40. ^ "Semtech, выбранный для интеллектуальной системы орошения | Деловой журнал долины Сан-Фернандо" . sfvbj.com . Проверено 11 февраля 2019 .
  41. ^ «Решение LoRa предлагает беспроводной обзор состояния почвы - 2018-11-09 - Страница 1 - Журнал RFID» . www.rfidjournal.com . Проверено 11 февраля 2019 .
  42. ^ "Испания пилотирует технологию умной воды" . Мир умных городов . Проверено 11 февраля 2019 .
  43. ^ "Голландская фирма запускает интеллектуальное сельскохозяйственное решение LoRa в сети Senet" . enterpriseiotinsights.com . Проверено 11 февраля 2019 .
  44. ^ «Калгари, Альберта представляет 4 новых инициативы умного города» . Умные города: погружение . Проверено 15 февраля 2019 .
  45. ^ «В рамках пилотного проекта Intelligent City Pilot Orange выполнил установку сети LPWA (Low Power Wide Area), которая охватывает весь город» . Алба Юлия Smartcity . Проверено 17 июля 2019 .
  46. ^ https://www.nnnco.com.au/news/article/city-of-gold-coast-to-build-australias-biggest-lorawan-network-with-iot-operator-nnnco/

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Ли, Чан-Джэ, Ки-Сон Рю и Бым-Джун Ким. «Периодическое ранжирование в системе беспроводного доступа для мобильной станции в спящем режиме». Патент США № 7 194 288. 20 марта 2007 г.
  • Госля, Сакшама (17.04.2019). «Как создавать символы LoRa» . Все о LoRa и LoRaWAN .
  • Куигли, Томас Дж. И Тед Рабенко. «Снижение задержки в системе связи». Патент США № 7,930,000. 19 апреля 2011 г.
  • Банков, Д .; Хоров, Э .; Ляхов А.А. "Об ограничениях доступа к каналу LoRaWAN" . Международная конференция по технике и телекоммуникациям (EnT) 2016 : 10–14.
  • Сеневиратне, Прадека. «Начало радиосетей LoRa с Arduino - создание беспроводных сетей IoT с большим радиусом действия и низким энергопотреблением». Apress, 2019, электронная книга ISBN 978-1-4842-4357-2 , ISBN в мягкой обложке 978-1-4842-4356-5 , Ed: 1  

Внешние ссылки [ править ]

  • LoRa Альянс