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物聯網lora模組應用案例和LoRawan閘道器通訊技術

什麼是LoRa

LoRa(Long Range) 無線通訊技術是 Semtech 在2012年開發出來的一款適合物聯網使用的射頻IC、其設計理念為低功耗、長距離、低成本、網路簡單、易於擴充套件的無線數傳技術。

在一般的通訊中、通訊的距離與功耗成正比、傳輸距離越遠、功耗越高,而LoRa無線通訊模組可以實現遠距離的低功耗通訊,即高穿透性。

LoRa晶片是基於展頻跳變技術發展的,因此其頻率偏移及容錯空間相比同類IC要高得多,同時其靈敏度也更高。

LoRaWAN閘道器網路模型

LoRaWAN閘道器是基於LoRa晶片的通訊協議。

LoRaWAN閘道器的網路模型如下:

LoRaWAN閘道器的網路模型主要由節點、集中器/閘道器、網路伺服器以及應用伺服器組成。節點將感測器的資料通過LoRa傳送到集中器/閘道器;再由集中器/閘道器通過網路傳送到網路伺服器;網路伺服器對接收到的資料進行解包以確定資料來源;之後網路伺服器再將資料傳輸到對應的應用伺服器。

1、 lora無線通訊節點

節點可以是各種裝置,如煙霧感測器、水錶、氣表、寵物等。節點通過LoRa通訊技術與閘道器通訊節點可以連線一個或多個閘道器,其與閘道器的通訊是雙向。

2、集中器/lorawan閘道器

閘道器在整個網路結構中起到透明傳輸的作用,將節點的資料資訊收集,再通過網路傳送到網路伺服器,因此閘道器也被稱為集中器。閘道器與伺服器之間通過4G/乙太網等方式使用TCP/IP 通訊。

3、 網路串列埠伺服器

網路伺服器是這個結構中的中樞,負責資料處理,並將處理的資料傳輸至應用伺服器。

4、 應用伺服器

應用伺服器由使用者自行搭建,資料來源於網路伺服器,用來收集各處理資料。

LoRa節點分類

CLASS

特點

應用場景

A

A類裝置至在條件觸發後短暫開啟視窗與閘道器進行互動、非觸發時處於休眠狀態、閘道器也無法檢測到裝置、其功耗最低

垃圾桶檢測、各類監測感測器

B

B類裝置定時開啟視窗與閘道器互動、閘道器定期下發校時資訊以同步時間

水錶、電錶、氣表等

C

C類裝置長時間開啟接收視窗、在傳送時短暫關閉

智慧裝置的遠端控制

LoRa模組應用案例

億佰特無線通訊模組致力於保護野生動物、智慧公園方案。

2017年在坦尚尼亞的姆科馬齊國家公園、Smark Park團隊做了關於野生動物保護的智慧公園解決方案。是LoRaWAN物聯網智慧公園解決方案的一部分,該解決方案已在非洲的幾個國家公園推出。犀牛追蹤器顯示動物在保護區內的位置,為公園的安全人員提供更好的可操作情報。

使用LoRaWAN閘道器網路可節省成本,節能和長距離連線。將小型感測器直接植入犀牛的角中。智慧公園跟蹤器每小時更新犀牛的位置幾次,詳細資料的增加從網路內的感測器傳輸到觀測室,跟蹤的專案顯示在數字地圖上。

公園管理部門使用的其他智慧公園應用是通過安裝在大門上的基於太陽能LoRaWAN的感測器和安裝在車輛上的太陽能跟蹤器來監控大門的開啟/關閉,以跟蹤高風險地區人員和遊客的下落。

護林員可以在白天和黑夜的最佳位置與接近的偷獵者相遇。這些資訊也為犀牛行為的研究提供了有價值的資料。