Ipari kommunikáció
Kis fogyasztású érzékelők és mérők vezeték nélküli adatkapcsolata, saját vagy szolgáltatói hálózaton, LoRa rádiótechnológiával
Technológiai egyeztetés
A LoRaWAN az LPWAN-technológiák egyike: kis méretű üzenetek továbbítására és energiatakarékos végpontok kiszolgálására készült. A LoRa a rádiós átvitelt biztosítja, a LoRaWAN pedig a hálózati kommunikáció, az eszközaktiválás és az üzenetkezelés szabályait határozza meg.
A mobilhálózati NB-IoT és LTE-M mellett a LoRaWAN saját gatewayekkel és szerverháttérrel is kiépíthető, vagy hálózati szolgáltatásként vehető igénybe. A saját infrastruktúra a lefedettség és az üzemeltetés felelősségét is a hálózat gazdájához helyezi.
Hálózati felépítés
A végpontok egy vagy több gatewayen keresztül érik el a hálózati szervert. A gateway IP-kapcsolaton továbbítja a rádiós üzeneteket; a hálózati szerver kezeli a hálózati működést és kiszűri a több gateway által vett üzenetek ismétlődéseit. Az alkalmazásszerver a mérési adatok feldolgozását és üzleti rendszerekhez illesztését végzi.
LoRaWAN
Több gateway is fogadhatja ugyanazt az üzenetet
Tervezési szempontok
Időszakos mérési adatokhoz és rövid állapotüzenetekhez illik. A csomagméretet, küldési gyakoriságot és visszirányú forgalmat együtt tervezzük; folyamatos adatfolyamhoz, videóhoz vagy determinisztikus, valós idejű vezérléshez más kapcsolatot választunk.
A terep, az épületszerkezet, az antenna és a rádiós beállítások együtt határozzák meg az elérhetőséget. Az energiaigényt a mérési periódus és a vételi üzemmód is befolyásolja. A regionális frekvenciaterv és a helyi rádióhasználati korlátok a hálózattervezés részei.
A gatewayek elhelyezése, IP-háttérkapcsolata, a szerverüzemeltetés és a kulcskezelés egyaránt szükséges. Az eszközök aktiválását, felügyeletét és az alkalmazásintegrációt már a bevezetéskor megtervezzük.
Technológiai választás
LoRa rádióval, regionális, engedélymentesen használható sávokban működő hálózat. Saját infrastruktúra és szolgáltatói modell is választható; a végpontok gatewayeken keresztül kommunikálnak.
Mobilhálózati IoT-technológia, szolgáltatói frekvenciasávval és infrastruktúrával. A végpont közvetlenül a mobilhálózatra csatlakozik, nem helyi LoRaWAN-gatewayre.
Szintén mobilhálózati kapcsolat, más adatforgalmi és mobilitási képességekkel. Akkor mérlegeljük, ha az alkalmazás nagyobb kommunikációs rugalmasságot igényel, és a helyi hálózat támogatja.
Végponti működés
Minden LoRaWAN-végpont alapüzemmódja. Az adatküldést két rövid vételi ablak követi; a szerver ekkor küldhet választ. A következő visszirányú üzenethez újabb végponti adatküldésre lehet szükség. Jól illik elemes, időszakosan jelentő érzékelőkhöz.
A Class A működés mellett hálózati jeladókhoz szinkronizált, ütemezett vételi időablakokat nyit. Tervezhetőbb visszirányú elérést ad, további vételi energiaigénnyel és hálózati támogatással.
A végpont adás közben nem, egyébként szinte folyamatosan figyel a visszirányú üzenetekre. Rövidebb várakozást tesz lehetővé, de nagyobb fogyasztással jár, ezért elsősorban állandó tápellátású eszközöknél használható.
Bevezetés és üzemeltetés
A LoRaWAN csillagokból felépülő hálózat, nem végpontok közötti mesh. Több gateway növelheti a vételi lehetőségeket, de a kapacitást az üzenetforgalom és a rádiós környezet alapján tervezzük. A gatewayek megbízható IP-háttérkapcsolatot igényelnek.
A LoRaWAN AES-128 alapú biztonsági mechanizmusokat használ. Az OTAA aktiválás során csatlakozási eljárás hozza létre a munkamenetet és annak kulcsait. Egyedi eszközkulcsok, védett tárolás és szabályozott hozzáférés szükséges; a szerverek és integrációk védelmét is meg kell tervezni.
Az ADR az adatsebességet és az adóteljesítményt a rádiós kapcsolat alapján igazíthatja. Stabil helyen telepített érzékelőknél segítheti az energia- és hálózati kapacitás használatát. Mozgó vagy gyorsan változó rádiós környezetben külön mérlegeljük a beállításokat.
Alkalmazási területek
Talajnedvesség, időjárási és üvegházi adatok továbbítása elosztott mérési pontokról, helyi gatewayen keresztül.
LoRaWAN-adatgyűjtés a mezőgazdaságbanKompatibilis mérők kis méretű fogyasztási és állapotüzeneteinek gyűjtése, a leolvasási ciklushoz választott adatkapcsolattal.
Hőmérséklet, páratartalom és beltéri környezeti adatok követése vezeték nélküli érzékelőkkel.
Berendezések időszakos állapotjelentései és küszöbérték-eseményei, a nagy sebességű helyi szabályozástól elkülönítve.
Elosztott környezeti mérési pontok adatainak továbbítása, az elhelyezéshez és a hálózati kapacitáshoz igazított gyakorisággal.
Tárolási körülmények, hőmérséklet és eszközállapot ritkán küldött adatai a rendelkezésre álló lefedettségen belül.
Műszaki egyeztetés
Az adatforgalom, a helyszíni hálózat és az üzemeltetési feltételek alapján választjuk ki a technológiát és a megfelelő eszközváltozatot.
