ОИВ лекция 10 (ЭУ) (2)
.pdf
АРХИТЕКТУРА LPWAN*
11
*Возможны варианты в зависимости от конкретной ситуации
ОСОБЕННОСТИ UNB СИСТЕМ
UNB (Ultra Narrow Band) системы включают такие технологии Интернета Вещей как SigFox и Стриж. Среди их особенностей:
•Низкая скорость передачи данных
•Высокая помехозащищенность
•Проблемы с нисходящим каналом.
•Нелицензируемый диапазон (868 МГц)
•Низкое энергопотребление
12
ОСОБЕННОСТИ LORAWAN
LoRaWAN - беспроводная технология передачи небольших по объёму данных на дальние расстояния.
Среди их особенностей:
•LoRa – тип модуляции сигнала (физический уровень), LoRaWAN
– протокол, построенная на базе физического уровня.
•Скорость передачи данных LoRaWAN работает со скоростями от 300 бит до 3 кбит/с.
•Симметричный канал связи (передача данных как с устройства на базовую станцию, так и в обратном направлении).
•При определенных настройках и определенном программном обеспечении в LoRaWAN, два оконечных устройства могут
передавать информацию друг другу, такое больше нигде не |
|
реализуется. |
13 |
ОСОБЕННОСТИ NB-IOT
NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) - технология Интернета Вещей, работающая поверх сети мобильной связи LTE. Среди ее особенностей:
•Высокая скорость передачи данных
•Высокая помехозащищенность
•Симметричный канал
•Лицензируемый диапазон
•Высокое энергопотребление.
14
ПРИМЕР: РЕАЛИЗАЦИЯ УЛИЧНОГО ОСВЕЩЕНИЯ
Для того, чтобы передавать управляющие команды, нужен нисходящий канал. По причине узкополосности UNB системы не подходят для решения данной проблемы.
NB-IoT
•Использование технологии NB-IoT дает возможность организовать
двухсторонний канал
•Каждую фонарную лампу необходимо оснастить SIM-картой и оплачивать абонентскую плату (по аналогии с мобильными услугами)
LoRaWAN
•Использование технологии LoRaWAN дает возможность организовать двухсторонний канал
•Скорость передачи данных зависит от близости устройства к базовой станции
•Во избежание коллизий эфир должен быть занят не более чем на 25%
•Лампы придется включать поочередно (при этом, в радиусе действия базовой15 станции могут быть сотни фонарей)
•Широковещательная рассылка, по сути, не поддерживается
ПРИМЕР: РЕАЛИЗАЦИЯ УЛИЧНОГО ОСВЕЩЕНИЯ
6LoWPAN
•Mesh-топология помогает решить проблему дальности связи (не более 250 метров)
•Устройствам не обязательно связываться с контроллером напрямую, если они выполняют функцию маршрутизатора
•На одну улицу нужен один контроллер с выходом во внешнюю сеть (например, по мобильной связи)
•Есть возможность организовать сеть до 150 устройств, что достаточно для организации одной улицы
16
ПРИМЕР: МОНИТОРИНГ ТРУБОПРОВОДА ИЛИ ЛЭП
•Трубопроводы и ЛЭП (линии электропередач) зачастую прокладываются там, где есть проблемы с мобильной связью (или она отсутствует вообще)
•Для обеспечения мониторинга необходима беспроводная технология (чтобы не прокладывать дополнительные линии связи в труднодоступных местах)
•UNB, NB-IoT не подходят из-за высокой стоимости базовых станций, 6LoWPAN – по причине малой дальности связи (до 250 метров)
LoRaWAN
• Из оконечного устройства LoRaWAN можно сделать базовую станцию
LoRaWAN
• Базовая станция LoRa может принимать данные на разных частотах от разных конечных устройств, работающих на разных скоростях
• Дальность связи – 10 км.
• Есть возможность организовать сеть-цепочку из устройств, каждое из
17
которых будет представлять собой базовую станцию
СЕТЬ LORAWAN ДЛЯ МОНИТОРИНГА ТРУБОПРОВОДА
Пользовательский
терминал
Оконечные устройства LoRaWAN с |
Базовая станция LoRa |
|
функционалом базовой станции |
||
|
ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ
•Мобильные сети отличаются высоким энергопотреблением и могут быть развернуты только по лицензии.
•В целом, технологии ближнего радиуса действия появлялись для устранения недостатков друг друга.
•Технология 6LoWPAN может быть использована не только в локальных проектах, но и, например, для организации уличного освещения.
•В категории LPWAN выделяют ультраузкополосные технологии UNB (SigFox,
Стриж и т.д.) и широкополосные (LoRaWAN, NB-IoT и т.д.).
•UNB системы отличаются малой шириной канала и высокой помехоустойчивостью.
•Важным преимуществом широкополосных систем является возможность двунаправленной передачи
•Особенности оконечных устройств LoRaWAN позволяют использовать их в качестве базовой станции