Bilginin Popülerleştirilmesi Düşük güçlü geniş alan IoT teknolojisi LoRa teknolojisi
LoRa nedir?
LoRa'nın tam adı, lisanssız bir frekans bandında çalışan, düşük güçlü, geniş alanlı Nesnelerin İnterneti teknolojisi olan "Long Rang" 'dır. 2013 yılında, bekar bir ebeveyn ve Amerika Birleşik Devletleri-Semtech'ten bir anne olarak doğmuştur. LoRa, düşük güçlü geniş alan ağında (LPWAN) veya dar bant Nesnelerin İnterneti'nde en popüler teknolojilerden biri haline geldi.
Düşük güçlü geniş alan ağı LPWAN teknolojisi, özellikle uzaktan sayaç okuma, çevresel izleme, akıllı park etme, konum izleme vb. İçin uygun olan "geniş kapsama alanı, büyük bağlantılar, düşük güç tüketimi, düşük hız" ile karakterize edilir. Büyük bağlantılar, küçük veriler, sık olmayan iletim vardır. İletim gereksinimleri için uygulama senaryoları ve bu tür uygulama senaryolarındaki IoT bağlantılarının sayısı, toplam IoT bağlantı sayısının% 60'ını oluşturacaktır.
Bunu gören bazı okuyucular, NB-IoT'yi düşünebilir. Evet, NB-IoT 2016 yılında doğdu. NB-IoT'nin tam adı "Dar Bant Nesnelerin İnterneti" dir. Lisanslı frekans bantlarında düşük güçlü geniş alan IoT teknolojisi üzerinde çalışır. Bu nedenle, LoRa ve NB-IoT, düşük güçlü geniş alan ağı (LPWAN) teknolojisine aittir, ancak NB-IoT, küresel standartlar organizasyonu 3GPP'nin soylu ailesinden bir altın kaşıkla doğmuştur. Küresel bir perspektiften bakıldığında, NB-IoT şu anda LoRa'nın birbirini seven ve öldüren düşmanı gibi görünüyor.
LoRa Alliance'ın resmi web sitesine göre, şu anda dünya çapında 100 ağ operatörü 100 ülkede LoRa ağları kurmuştur. Öyleyse neden NB-IoT'den aşağı doğmuş olan LoRa, büyük İnternet, telekom operatörleri ve Google, IBM, Cisco, Orange, Ali ve Tencent gibi ekipman satıcıları tarafından tercih edilebilir?
Bunun temel nedeni, kablosuz iletişim için kullanılan frekans spektrumunun da kıt bir kaynak olmasıdır Devlet, spektrum kaynaklarının küçük bir bölümünü LoRa gibi ağlar tarafından kullanılmak üzere lisanssız frekans bantları olarak tahsis etmiş ve spektrum kaynaklarının diğer bir büyük bölümünü yetkili frekans bantları olarak tahsis etmiştir. NB-IoT gibi ağ kullanımı için. Ne olmuş yani? Basitçe söylemek gerekirse, herhangi bir kişi veya kuruluş, bir LoRa ağı kurmak için bir LoRa baz istasyonu (LoRa ağ geçidi olarak da bilinir) satın alabilir.Örneğin, herkes evde veya ofiste İnternet erişimi için bir TP-Link kablosuz yönlendirici satın alabilir ve teknik eşiği, Wi-Fi yeterince yüksek değil. Ancak bir şeyler yapacak bir NB-IoT baz istasyonu alırsanız, telsiz iletişim yönetiminin düzenini bozma suçu ve kamusal telekomünikasyon tesislerini tahrip etme suçu olarak suç sayılabilir; yani NB-IoT gibi iletişim ağlarına yalnızca hükümet tarafından çok az sayıda telekomünikasyon operatörü tarafından izin verilebilir. İnşaat ve işletme doğal olarak belli bir tekele sahiptir.
LoRaWAN nedir?
LoRa'nın onu büyütmek için can atan Amerikalı bekar annesi Semtech'ten bahsediyor. LoRa'nın büyümesini ve iyi bir eğitim almasını sağlamak için, LoRa iki yaşındayken, gelecekte öne çıkabilmesi için, Semtech IBM, Actility ve diğer şirketlerle birleşerek LoRa Alliance'ı (LoRa Alliance) birleştirdi ve uygun bir "evlat edinen ebeveyn" bulmayı taahhüt etti. LoRa tarafından geliştirilen endüstriyel ekoloji.
LoRa, fiziksel katman kablosuz iletim teknolojisine ait olan yalnızca bir modülasyon teknolojisidir (NB-IoT hücresel iletişime, LoRa doğrusal yayılma spektrumuna aittir). Bu nedenle, LoRa sadece kablosuz taraftaki standart spesifikasyonları tanımlar.İletişim endüstrisi terminolojisine göre, LoRa sadece hava arayüz protokolünü tanımlar ve LoRa'nın ilgili ürünü alıcı-verici çipidir. Ağ oluşturma ve uçtan-uca iletişim hizmetlerini tamamlamak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır. Bu amaçla, LoRa Alliance (LoRa Alliance) LoRaWAN standart spesifikasyonunu formüle etmiştir.
Not: LoRa teknolojisi Semtech'e aittir, LoRaWAN ise kar amacı gütmeyen bir kuruluş olan LoRa Alliance tarafından geliştirilmiştir. LoRaWAN, MAC katmanına dayalı LoRa fiziksel katman iletim teknolojisine dayalı bir dizi protokol standardıdır. LoRaWAN, çok kanallı erişim, frekans değiştirme, uyarlanabilir hız, kanal yönetimi, zamanlama iletimi ve alımı, düğüm erişimi kimlik doğrulaması ve veri şifreleme ve dolaşım gibi özellikler sağlar. Bu standart ile LoRaWAN, farklı protokollerde ve farklı ağ mimarilerinde (Mesh ağ oluşturma, yıldız ağ oluşturma, noktadan noktaya ağ oluşturma gibi) kullanılabilen bir ağ teknolojisi haline gelir.
NB-IoT'yi bir benzetme olarak ele alırsak, LoRaWAN standart yukarı bağlantı ve aşağı bağlantı modülasyon teknolojisi LoRa'yı kullanır ve NB-IoT, sırasıyla yukarı bağlantı ve aşağı bağlantı için SC-FDMA ve OFDMA'yı kullanır.
LoRaWAN'a karşılık gelen ürünler arasında LoRaWAN düğümü, LoRaWAN ağ geçidi (Ağ Geçidi), LoRaWAN ağ sunucusu (Ağ Sunucusu) ve uygulama sunucusu (Uygulama Sunucusu) bulunur.
LoRaWAN ürünlerini kullanırken, iki kullanıcı arayüzü vardır: biri alttaki sensör ile LoRaWAN düğümü arasındaki bir veri arayüzüdür ve sensör verileri bu arayüz aracılığıyla ağa iletilir; diğeri LoRaWAN ağ sunucusu (Ağ Sunucusu) ve uygulama sunucusudur. (Uygulama Sunucusu) Ağ verileri ile uygulama sistemi arasında bir veri arayüzü vardır.
Yukarıdan, LoRaWAN'ın bölgeyi ve tüm ülkeyi kapsayan geniş bir taşıyıcı düzeyinde ağ kurduğu ve hatta LoRa ağlarının farklı ülkelerdeki birlikte çalışabilirliğini sağladığı görülebilir. Birkaç yıllık geliştirmeden sonra, nispeten eksiksiz bir ekolojik zincir oluşturuldu: LoRa yongaları, modüller, sensörler, baz istasyonları veya ağ geçitleri, ağ hizmetleri ve uygulama hizmetleri.
LoRa'nın mevcut gelişimi
Dünya çapında 50 milyon LoRa terminal düğümü konuşlandırıldı ve 2018'de LoRa yongalarının sevkiyatının on milyonlarca olması bekleniyor.Çin pazarındaki LoRa yongalarının sevkiyatı dünyanın yarısından fazlasını oluşturuyor ve Çin'de LoRa baz istasyonlarının konuşlandırılması da ulaştı On binlerce var ve Pekin, Shenzhen, Guangzhou, Hangzhou ve diğer şehirlerde şehir düzeyinde LoRa kapsama alanı var.
LoRaWAN'ın açıklığı, esnekliği ve özerkliği nedeniyle Çin, LoRa endüstri ekosistemindeki en büyük pazar haline geldi.LoRa yongalarının yurt içi gönderileri dünya toplamının neredeyse yarısını oluşturuyor. İşletmeleri LoRa ile ilgili olan binlerce şirket var. Bunlar arasında ZTE, Tencent, Alibaba, China Unicom, Tower Company ve Guizhou Broadcasting & Television gibi ağır oyuncular LoRa IoT alanına katıldı.Bu ağır sikletlerin girişi LoRa endüstrisinin gelişimini teşvik etmede apaçık ortada. Aynı zamanda, yerel LoRa endüstrisinin ekosistemi de daha eksiksizdir.Carat Technology liderliğindeki China LoRa Application Alliance (CLAA), ittifak üyelerini 1.100'ün üzerine çıkardı.
Alibaba'nın LoRa düzeni-Darwin planı
19 Eylül 2018'de Hangzhou'da düzenlenen Alibaba Bulut Konferansı'nda Alibaba Cloudun akıllı ağ iletişimi baş bilim insanı Ding Xianfeng, platformlar, çipler ve mikro baz istasyonları dahil olmak üzere bir dizi tam bağlantılı ekosistemi benimsemeyi amaçlayan "Darwin Projesi" nin lansmanını duyurdu. Hizmetler, kurumsal müşterilere kendi kendini kontrol edebilen Nesnelerin İnterneti ile sunulur. LoRa geçidi ile donatılmış Yunqi Konferansı'nın açık havada gökyüzünde "Nesnelerin İnterneti LoRa İstasyonu" logolu bir zeplin durdu. Etkinleştirildiğinde, sahadaki Nesnelerin İnterneti cihazları, zeplin üzerindeki sinyallerle hızla bağlanır. Kapatıldığında büyük veri ekranındaki onlarca veri anında kaybolacaktır.
Alibaba'nın LoRa düzeninin üç ana yönü vardır:
İlk olarak Alibaba, Semtech'in LoRa yongasının IP yetkisini aldı.Bu, Semtech'in dünya çapında ST (STMicroelectronics) 'den sonra LoRa IP'yi ikinci kez yetkilendirmesi ve aynı zamanda Çin'deki ilk yetkilendirme. Bu temelde, Alibaba Cloud IoT ve ASR (ASR Teknolojisi) birlikte ultra küçük boyutlu, ultra düşük güç tüketimli bir LoRa çipi piyasaya sürdü.
İkinci olarak, Alibaba Cloud, tüm LoRa ağ geçidi ve düğüm ekipmanının etkin yönetimi için bir çekirdek ağ platformu olan LinkWAN çekirdek ağ yönetimi platformunu geliştirdi. Bu platform aracılığıyla Alibaba Cloud IoT, baz istasyonları ve düğümler gibi cihazlara erişim sağlayabilir ve kullanıcılara bir terminal yönetim arayüzü sağlayabilir.Kullanıcılar, LoRa ağını bağımsız olarak eşleştirebilir ve farklı kullanım senaryoları için farklı kullanım senaryoları başlatabilir.
Üçüncüsü, Alibaba Cloud, mevcut LoRa ağ geçidi cihazlarını ve düğüm cihazlarını onaylayacak ve Alibaba Cloud sertifika standartlarını karşılayan ağ geçidi cihazları ve düğüm cihazları LinkWAN çekirdek ağ yönetimi platformuna bağlanabilir.
LoRa İnternet şirketleri arasında neden popüler?
LoRa'nın bu esnek, açık ve özerk özelliği sektöre daha fazla fırsat getiriyor çünkü arkadaşların iletişim çemberinden bloke olan şirketler LoRa ağının işleyişine katılabilir.
1. Genel olarak, Nesnelerin İnternetinin iletişim teknolojisi, kısa mesafe iletişim teknolojisi ve uzun mesafe iletişim teknolojisi olarak ikiye ayrılabilir. Uzun mesafeli iletişim teknolojisi için bağlantı sayısı, Nesnelerin İnterneti'ndeki toplam bağlantı sayısının% 60'ını oluşturacaktır. Lisanssız frekans bantlarında çalışan LoRa ve Sigfox gibi LPWAN teknolojileri haricinde, uzun mesafeli iletişim teknolojileri temelde telekom operatörlerine aittir; İnternet şirketleri yalnızca Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee ve 802.15.4 gibi kısa mesafelerle sınırlandırılabilir. İletişim teknolojisi. LoRa teknolojisinin yükselişi bu kalıbı bozuyor. Düşük güçlü geniş alan ağ bağlantı hizmetleri sağlayan üreticiler artık geleneksel telekom operatörlerinin "ayrıcalığı" değil. Farklı ağ ölçekleri ve iş kapsamları için çok sayıda yeni ağ "operasyonu" var. İşletmeler "çeşitlendirilmiş bir modelin oluşumuna katıldı. Düşük güçlü ağların özelliklerine bağlı olarak, telekom operatörlerinin hakimiyeti değişiyor ve Nesnelerin İnterneti pazarına yeni fırsatlar getiriyor.
2. Standartlar açısından bakıldığında, mobil hücresel teknoloji, onlarca yıllık endüstriyel kaynaklar, teknoloji araştırma ve geliştirme ve fikri mülkiyet birikimiyle Qualcomm, Ericsson ve Huawei gibi oyuncular tarafından kullanılmaktadır.İnternet şirketlerinin çok az fırsatı vardır. İnternet şirketlerinin iletişim endüstrisi standartlarında çok az patent birikimi vardır ve endüstriyel zincir üzerindeki etkileri nispeten küçüktür.NB-IoT, eMTC ve gelecekteki 5G gibi IoT standartları karşısında, büyük katkılarda bulunmak ve konuşma hakkına sahip olmak bir yana, katılmak zordur. Yukarı. Bununla birlikte, LoRaWAN nispeten basit ve kısa ömürlü bir açık standarttır ve yeni İnternet devlerinin standardizasyon çalışmasına katılması nispeten kolaydır.
3. LoRaWAN'ın dağıtım yöntemi ve iş modeli çok esnektir. Örneğin, CLAA'nın dört ana iş işbirliği modeli vardır:
Bağımsız operatörler: Eksiksiz bir çözüm seti sağlayın; müşterileri ağlar kurmaları ve CLAA ile IoT ara bağlantısını paylaşmaları için destekleyin.
Büyük ortaklar: Doğrudan öz sermaye katılımı, CLAA ağ inşasından, çok şehirli kapsamdan sorumludur ve tüm ağın genel faydalarından yararlanır, CLAA işletme ve bakım ücretlerini üstlenir.
Küçük ve orta ölçekli müşteriler: Doğrudan ekipman satın alımı, CLAA ağ yapımında, şehir düzeyinde veya bölgesel düzeyde kapsamda yardımcı olur, şehir düzeyinde ve bölgesel düzeyde avantajlardan yararlanır ve müşteriler işletme ve bakım maliyetlerini karşılar.
Profesyonel distribütörler: doğrudan ekipman satın alır, kendi mikro müşterileri için ağlar kurar, müşterilere operasyonlarda yardımcı olur ve müşteriler işletme ve bakım masraflarını karşılar.
LoRaWAN ağ mimarisi
LoRaWAN ağ mimarisi perspektifinden bakıldığında, esas olarak şu parçalar vardır: terminal düğümleri, ağ geçitleri, ana taşıyıcı, ağ sunucuları ve uygulama sunucuları.
Uç Düğümler: Uç Düğümler en soldadır ve veri paketlerini eşzamansız olarak ağa yayınlar. Aloha ağ spesifikasyonuna uyarak terminal cihazının çoğu zaman boşta modda olabilmesini ve güç tüketiminin 1uA'dan az olmasını sağlayın. Bu yöntem, küçük piller üzerindeki uygulamanın 10 ila 15 yıllık bir hizmet ömrü elde etmesini sağlayabilir.
Ağ Geçidi (Yoğunlaştırıcı / Ağ Geçidi): Terminal düğümü tarafından yayınlanan veri paketi, ağdaki bir veya daha fazla ağ geçidi tarafından elde edilecektir. Ağ geçidinin, herhangi bir aktif kanaldaki veri paketlerini tarayabilen ve algılayabilen ve bunları demodüle edebilen çok kanallı ve çoklu veri oranlı radyo frekansı gömülü bir cihazı vardır.
Backhual: Ağ geçidinin genellikle bir Ethernet ana taşıyıcı vardır, ancak bazı mevcut dağıtımlar ana taşıyıcı olarak 2G, 3G, 4G, Wi-Fi, NB-IoT, Ethernet vb. Kullanır.
Ağ Sunucusu: Çekirdek ağ, LoRaWAN sisteminin önemli bir parçasıdır. Ağı yönetmek ve verileri diğer sunuculara dağıtmak için gereken tüm zekayı taşır.
Uygulama Sunucusu: LoRaWAN protokolü farklı ağ türlerini destekler. Bazı ağ sağlayıcıları aynı zamanda uygulama sağlayıcılarıdır. Bu nedenle, LoRaWAN ağ mimarisi şemasının en sağ tarafındaki uygulama sunucusu, ağ sunucusuyla ayrı olarak barındırılabilir veya ağ sunucusuyla entegre edilebilir. LoRa'nın uygulama senaryoları
LoRa, düşük güç tüketimi, derin kapsama alanı, kolay dağıtım ve diğer avantajları nedeniyle dünya çapında konuşlandırılıyor, bu da onu düşük güç tüketimi, uzun mesafeler, çok sayıda bağlantı ve akıllı sayaç okuma gibi konum izleme gerektiren IoT uygulamaları için çok uygun hale getiriyor. Akıllı park, araç takibi, evcil hayvan takibi, akıllı tarım, akıllı endüstri, akıllı şehir, akıllı topluluk ve diğer uygulamalar ve alanlar.
