Что такое шлюз LoRaWAN и зачем он вам нужен?

Технологии

Что такое шлюз LoRaWAN и зачем он вам нужен? | DeepTech

DEEPTECH

July 14, 2023

Введение

Когда мы говорим о беспроводной технологии, вы можете думать о Bluetooth или Wi-Fi, но что, если бы существовал протокол с далеко идущими приложениями и более удаленным соединением?

«Интернет вещей» — модное слово, получившее популярность, поскольку продукты, которые работали сотни лет, могут быть заменены чем-то лучшим. Что, если бы у вещи внезапно появились километры беспроводного диапазона и годы автономной работы одновременно? Это был бы конец насмешек, не так ли?

Что ж, аппаратное обеспечение, о котором идет речь сегодня, определенно хочет сделать это возможным, и это протокол LoRaWAN. Эта штука может выглядеть как обычная точка доступа Wi-Fi, и на самом деле она у нее встроенная.

Но самое главное, это глобальные сетевые ворота с низким энергопотреблением. На первый взгляд, это относительно новая беспроводная технология, разработанная для низкоскоростных, но дальних и маломощных приложений.

Это большое дело с многообещающим будущим, потому что оно поддерживается альянсом некоторых из самых влиятельных компаний в отрасли. Сказав это, давайте подробно рассмотрим сеть LoRa, чтобы, в конце концов, вы могли решить, стоит ли она вложений или нет!

Источник: YouTube

Читайте также: Что такое Интернет вещей (IoT)?

Что такое LoRa и LoRaWAN?

Прежде чем мы углубимся в суть сети LoRaWAN, стоит понять, что такое протокол LoRa. Итак, LoRa означает Long Range, метод радиомодуляции, используемый для создания каналов связи на большие расстояния. Эта технология была впервые разработана SEM tech и до сих пор набирает обороты.

Что делает LoRa интересной, так это очень низкое энергопотребление и широкий диапазон покрытия (примерно 800 м). Это идеальное решение для тех, кто ищет решения с низкой пропускной способностью при длительной работе от батареи.

Когда вы задаетесь вопросом о функции или цели LoRa, необходимо понимать, что это основной шлюз или соединительный мост. Это позволяет вам подключать или связывать ваши устройства и датчики IoT по беспроводной сети с вашими различными предприятиями.

Другими словами, это связующее звено между аппаратным и программным обеспечением Интернета вещей (IoT) и облаком. Это соединение делает устройства функциональными для вашей работы.

Читайте также: Робототехника — информатика или инженерия?

Отличается ли он от LoRaWAN?

Что касается LoRaWAN, то это сетевой протокол, использующий технологию LoRa, как я объяснял ранее. LoRaWAN определяет, как устройства используют LoRa. Он регулирует формат сообщения или смену сообщений между участниками сети.

Эти участники являются вашими конечными устройствами, которые подключены к сети по беспроводной связи и могут генерировать, получать или отправлять информацию на другие устройства. Вы можете использовать их в качестве датчиков для сбора данных из окружающей среды. Эти гаджеты являются отличными датчиками, будь то качество воздуха, температура или любая другая величина.

В качестве исполнительных механизмов они могут принимать коммуникационные сигналы и преобразовывать их в механические действия, такие как движение, звук и многое другое. Они также могут выполнять более сложные функции в качестве трекеров (обнаружение активов) или мостов (преобразование беспроводных инструментов).

Тогда что такое шлюз LoRaWAN?

Обладая этими знаниями, мы теперь готовы понять концепцию шлюзов LoRaWAN. Итак, это базовая станция сети, которая обеспечивает двунаправленную сеть между узлами (устройствами). Это означает, что шлюз является источником, который перенаправляет данные на серверы LoRaWAN для дальнейшей обработки и функционирования.

Проще говоря, если вы создаете проект, использующий связь LoRaWAN, вы хотите удаленно отслеживать данные. Для этого вам понадобится шлюз LoRaWAN, который перенаправляет данные в сеть и сервер приложений.

Шлюз переместит эту информацию на любую стороннюю платформу с панелью управления, чтобы вы могли визуализировать свои данные прямо из дома!

Работа над шлюзами LoRaWAN для нетехнических специалистов

В идеале, чтобы протокол LoRa работал, ему необходим доступ к следующим компонентам;

Шлюз — это основной компонент, который получает все пакеты LoRa от датчиков.

Он перенаправляет все ваши пакеты данных на сетевой сервер, что обеспечивает связь.

Его основная задача — шифрование данных до того, как к ним можно будет получить доступ с вашей панели управления (AWS, HTTP и т. д.).

Обрабатывает процесс беспроводного ввода в эксплуатацию (OTA), а также генерирует ключи безопасности.

Наконец, у нас есть узлы LoRa со встроенной возможностью радиомодуляции. Они либо работают на датчиках, либо имеют разные микроконтроллеры для генерации входных данных.

Решение LoRaWAN IoT — как они работают вместе?

Как видите, сигнал генерируется от узлов, которые связаны между собой несколькими шлюзами. Они передают данные в единую сеть LoRaWAN, которая затем обрабатывается на разных серверах приложений, а затем на вашей панели управления. Когда дело доходит до базовой LoRaWAN, узлы связаны напрямую со шлюзами, поэтому между ними нет никакой связи.

Кроме того, поскольку общее соединение является двунаправленным, вы можете использовать узлы для выполнения различных действий. Это может быть что угодно, от выключения светодиодов до поворота датчиков.

Лучшее в LoRa то, что даже когда узлы передают несколько данных на сетевые серверы, дубликаты удаляются до того, как они в конечном итоге будут получены на сервере приложений. Именно этот атрибут придает LoRaWAN дополнительную точность.

Как подключить ваши устройства LoRaWAN к LNS (сетевому серверу LoRaWAN)?

На этом этапе у вас есть четкое представление о шлюзах LoRa и LoRaWAN. Пришло время создать шлюз LoRaWAN, подключив устройства к LNS. Мы составили процесс поэтапно, чтобы облегчить ваше понимание.

Шаг 1: доступ к основным компонентам

Первым шагом является наличие необходимых реквизитов шлюза LoRaWAN. Он включает в себя правильную антенну, интерфейс и другое оборудование.

Шаг 2: Соберите аппаратные компоненты

Следующим шагом является сборка шлюза LoRaWAN IoT и аппаратных компонентов. Инструкции по правильной сборке и соединению компонентов можно найти на коробке с оборудованием. Процесс прост.

Сначала положите и приклейте доски поверх монтажной пластины через просверленные отверстия или двухсторонний скотч. Затем ставим косичку и подключаем к ней антенну.

Шаг 3: Установка и настройка программного обеспечения

Шаг установки программного обеспечения — это практический этап подключения шлюза LoRaWAN к LNS. Сначала загрузите операционную систему для шлюза на диск. Затем установите его на свой шлюз, следуя инструкциям по установке.

После установки приложения вам нужно будет запустить SSH-команды, чтобы ваш шлюз заработал. Вам понадобится другое программное обеспечение для Windows, в то время как iOS и Linux имеют терминалы для этой цели.

Шаг 4: Регистрация шлюза в TTN

Вы должны создать учетную запись в The Things Network (TTN), чтобы анализировать состояние шлюза LoRaWAN. После привязки учетной записи вы можете использовать приложение TTNmapper, чтобы поэкспериментировать со шлюзом и обновить его статус.

Шаг 5: Создайте внешний шлюз

Основная цель шлюза LoRaWAN — сделать его открытым. Для этого вы будете использовать специальный кабель для подключения антенны к шлюзу. Он свяжет шлюз LoRaWAN с LNS и заставит его работать.

Где вам нужен шлюз LoRaWAN?

Интернет вещей (IoT) является основным технологическим новшеством, и почти все полагаются на него. Поскольку существуют и другие технологии, способствующие развитию Интернета вещей, устройства и приложения LoRa, такие как Шлюзы LoRaWAN иметь мировое признание.

Нам нужны шлюзы LoRaWAN во многих областях IoT, включая датчики движения, мониторинг вентиляции, транспорт, интеллектуальное сельское хозяйство и многое другое. Поскольку LoRa — это несотовая сетевая технология с низким энергопотреблением (LPWA), она вывела игру на новый уровень.

Вот несколько преимуществ шлюзов LoRaWAN в IoT.

Шлюз LoRaWAN — это маломощный датчик с более длительным покрытием. Обычно он покрывает до 15 км площади со свободными частотами. Частота, которую использует шлюз LoRaWAN, не требует лицензии или предоплаты.
Шлюзы LoRaWAN имеют низкое энергопотребление, что означает более длительное время автономной работы устройств. Несмотря на малую мощность, один шлюз может покрыть большое количество конечных устройств (узлов).
Шлюз LoRaWAN облегчает приложения IoT, такие как интеллектуальное управление зданием, отслеживание активов, интеллектуальное орошение или сельское хозяйство, умная парковка и т. д. Он соединяет технологии и ресурсы, чтобы предоставить людям средства для выполнения процесса без усилий и безопасно.
Helium Mining — это инновационная децентрализованная беспроводная сеть, которая в настоящее время значительно развивается. Поскольку Helium использует интеллектуальные устройства с низким энергопотреблением или Интернет вещей для передачи данных из Интернета, шлюз LoRaWAN может стать вишенкой на вершине его успеха.

Должны ли вы получить доступ к технологии LoRaWAN?

Поскольку технологии LoRa и LoRaWAN имеют множество преимуществ, рекомендуется получить к ним доступ. Вы можете расширять и расширять свои связи, не ставя под угрозу свою безопасность. Диапазон связи LoRaWAN невероятен, с низкой пропускной способностью, что делает его ведущей сетью среди конкурентов.

Кроме того, шлюз LoRaWAN — это способ более длительного подключения с низким энергопотреблением. Это помогает продлить срок службы их устройств со сроком службы батареи около десяти лет.

Кроме того, глубокое проникновение внутри помещений благодаря частоте (субгигагерц) обеспечивает надежное покрытие и соединение внутри помещений. Это помогает в управлении умной парковкой, управлении зданием и т. д.

Кроме того, поскольку LoRaWAN — это интеллектуальная технология IoT, она находит коммерческое применение во многих секторах. Он включает в себя мониторинг судов, регулирование температуры, прогнозирование погоды, интеллектуальное сельское хозяйство и т. д.

Читайте также: Samsung Bot Chef

Заключительные мысли о LoRaWAN

Беспроводные технологии изменили способ подключения и использования Интернета. Сегодня у нас есть легкий доступ к Интернету благодаря сетевому подключению с низким энергопотреблением (LPWA).

Long Range или LoRa имеет шлюз приложения LoRaWAN, который обеспечивает покрытие связи на большей территории с надежным и надежным проникновением в помещении. Вы можете получить доступ ко многим устройствам и датчикам через шлюз LoRaWAN и обрабатывать входные данные по двунаправленному пути.

Сегодня LoRaWAN используется во многих сферах, в том числе в коммерческих целях, таких как умное орошение, добыча гелия, умная парковка и многое другое. Следовательно, обновление вашего соединения до следующего уровня является достойным вложением.