ОИВ лекция 12 (ЭУ) (2)
.pdf
АРХИТЕКТУРА И ПРОТОКОЛЫ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ
ЛЕКЦИЯ 12. ТЕХНОЛОГИЯ LORAWAN
Лектор: М.С. Степанов к.т.н., доцент кафедры ССиСК mihstep@yandex.ru
Москва, 2018
LORA/LORAWAN –БАЗОВАЯТЕХНОЛОГИЯIOT
•Спецификация LoRaWAN развивается с 2015 г.
•LoRa – это сокращение от слов Long Range («дальнее действие»), WAN расшифровывается как Wide Area Network («глобальная вычислительная сеть»), т.е., компьютерная сеть, охватывающая большие территории.
•LoRa – метод модуляции радиоинтерфейса , запатентованный
Semtech Corporation
•LoRaWAN - открытый протокол LoRaWAN, разработанный исследовательским центром IBM Research в партнерстве с Semtech
Corporation. |
2 |
ЧАСТОТЫ,ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ LORA В РОССИЙСКОМФЕДЕРАЦИИ
Из приведенных LoRaAlliance радиочастот для работы в РФ используются 1,5 МГц нелицензируемого спектра:
864–865 МГц |
868,7–869,2 МГц |
(защитный интервал между каналами должен составлять 75 кГц).
Мощность сигнала – не более 25 мВт
3
LORA/LORAWAN –БАЗОВАЯТЕХНОЛОГИЯIOT
LoRaWAN это:
•Автономные устройства без внешнего электропитания
•Устройства, генерирующие малые потоки данных
•Устройства, сравнительно редко выходящие в эфир
•Территории, покрытие на которых необходимо развернуть быстро и с минимальными затратами
Ключевое преимущество работы в нелицензируемом диапазоне частот – |
4 |
это дешевизна и быстрота развертывания сети |
|
ОБЛАСТИПРИМЕНЕНИЯ LORAWAN
Область |
Назначение |
|
Умное сельское |
Мониторинг урожая, влажности почвы и погодных |
|
хозяйство |
условий, помощь в контроле урожая в режиме |
|
|
реального времени и принятии решения на основе |
|
|
получаемых данных. |
|
«Умные» города |
Мониторинг качества воздуха, дорожного движения и |
|
|
парковки. |
|
Отслеживание |
Отслеживание объектов, мониторинг их |
|
объектов: LoRaWAN |
местоположения и состояния, оптимизация |
|
|
логистических операций. |
|
«Умные дома» * |
Мониторинг и удаленное управление различными |
|
|
устройствамии системами (освещение, отопление и |
|
|
безопасность), оптимизация потребление |
|
|
электроэнергии. |
5 |
*При условии, что квартира/дом находятся в зоне покрытия сети LoRaWAN
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕОСОБЕННОСТИСТАНДАРТА
LORA
•помехоустойчивая модуляция
•длительная работа абонентских устройств без подзаряда батарей
•автоматический роуминг между сетями разных операторов
•возможность дистанционного обновления программного обеспечения абонентских терминалов через радиоэфир (технология FUOTA– Firmware Upgrade Over TheAir);
•мультилатерационная геолокация,
6
АРХИТЕКТУРАСЕТИLORAWAN
7
КЛАССЫАБОНЕНТСКИХУСТРОЙСТВ LORAWAN
Классустройств Форматработы
AСеанс связи инициирует терминал. Его основная задача
– передавать данные от устройства к сети; прием данных возможен только сразу после передачи – терминал открывает два окна приема.
BВ дополнение к ресурсам класса А здесь появляется возможность по расписанию принимать данные от сети, т. е. сеанс связи может быть инициирован как устройством, так и сетью
CПостоянно готовы принимать данные от сети – прием данных прекращается только во время передачи данных самим
устройством. Сеанс связи может быть инициирован как8 устройством, так и сетью
АРХИТЕКТУРАСЕТИLORAWAN
Контрольрадиосетиимаршрутизация данныхотоконечныхустройстводо серверовприложений
Делятся натри типа
Обработкаданных, получаемыхот терминалови направляемыхкним
Обеспечиваютпрозрачную двунаправленную передачуданных междуконечнымиустройствамии сетевымсервером
Каждыйпакетданных,отправляемый абонентскимтерминалом, имеетв своемсоставеуникальный идентификаторDevAddr
БАЗОВЫЙСТЕКLORAWAN
Уровень приложений
Application Layer
MAC уровень
MAC Layer
КлассA |
Класс B |
Класс C |
Физический уровень
MAC Layer
864-869 МГц ISM диапазон
10