Регистрация ключевых параметров технологических процессов в реальном времени на базе технологии LoRaWAN

Общие сведения о технологии

Технология LoRaWAN на физическом уровне основана на передаче небольшого объема данных на значительные расстояния при уменьшении скорости передачи. Сеть LoRaWAN состоит из следующих элементов: оконечное устройство, шлюзы, сетевой сервер и сервер приложений. 

Оконечное устройство

Предназначено для осуществления управляющих или измерительных функций. Содержит набор необходимых датчиков и управляющих элементов.

датчик Вега

Шлюз (базовая станция)

Устройство, принимающее данные от конечных устройств с помощью радиоканала и передающее их в транзитную сеть. В качестве транзитной сети могут выступать сеть Ethernet, WiFi или сети подвижной радиотелефонной связи. Обычно базовая станция содержит многоканальные приёмопередатчики для обработки сигналов в нескольких каналах одновременно или даже, нескольких сигналов в одном канале. Следовательно, несколько таких устройств способна обеспечить зону радиопокрытия сети и прозрачную двунаправленную передачу данных между конечными устройствами и сервером.

Сетевой сервер

Предназначен для управления сетью: заданием расписания, синхронизацией времени, адаптацией скорости, распределением приема между шлюзами, хранением и обработкой принимаемых данных.

Сервер приложения

Предназначен для удаленного контроля работы конечных устройств, сбора и обработки необходимые данные с них.

Таким образом, устройство с LoRaWAN-модулем передает данные по радиоканалу на базовую станцию. Станция принимает сигналы от всех устройств в радиусе своего действия, оцифровывает и передаёт на удалённый сервер, используя доступный канал связи (например, Ethernet). 

Полученные на сервере данные используются для отображения, анализа, построения отчетов и принятия решений. Управление устройствами происходит с использованием обратного канала связи.

Топология сети LoraWAN

Для передачи данных по радиоканалу применяется нелицензируемый спектр частот, разрешенных к свободному использованию в построения сети (например, 864-865 МГц). Построенная сеть по принципу передачи небольших объемов данных использует сеть в виде топологии «звезда», где каждое устройство взаимодействует с базовой станцией напрямую. Развитие сетей в рамках городского или регионального масштаба строятся с использованием конфигурации «звезда из звезд».

 

Достоинства технологии LoraWAN

Дальность передачи данных

Обеспечивается устойчивая связь на расстоянии до 5 км в городских условиях при плотной застройке и до 15 км в зоне прямой видимости.

Низкое энергопотребление

Благодаря быстрому переходу из режима сна и обратно и низкому энергопотреблению в режимах приема и передачи данных оконечные устройства могут работать до 10 лет от одной батареи ёмкостью 3400mAh.

Безопасность передачи данных

Безопасность протокола LoRaWAN гарантируется:  64-разрядным уникальным номером устройства [EUI 64]; 128-разрядным сетевым ключом соединения [AES 128];  128-разрядным ключом приложения [AES 128].

Масштабируемость сети

От одного шлюза может быть обеспечено обслуживание тысячи датчиков, а гибкая топология позволяет легко нарастить сеть и увеличить территориальный охват передачи данных.

Наша компания реализует сеть передачи данных по технологии LoraWAN на Вашем предприятии

Этап 1 - Подбор оборудования

Исходя из целей и задач проекта Наши специалисты подскажут и выберут необходимое оборудование. Это могут различные цифровые устройства, начиная от датчиков температуры, протечки воды и заканчивая измерительными приборами c базовыми с интерфейсами связи.

Этап 2 - Настройка сервера и базовой станции

В зависимости от наличия доступного канала связи Ethernet, 3G или LTE организуем настройку и тестирование сетевого сервера. После чего осуществим подключение и настройку непосредственно базовой станции для возможности дальнейшего присоединения оконечных устройств. 

Этап 3 - Настройка и подключение оконечных устройств

По предварительно реализованному проекту реализуем связь оконечных устройств (сенсоров, датчиков) с базовой станцией, наладим периодичность передачи данных, скорость передачи и прочие необходимые параметры.

Этап 4 - Монтаж оборудование на рабочее место

После построения и настройки сети разместим базовые станции и оконечные устройства в места непрерывной передачи данных. Здесь важным этапом является проверка качества сети, где Наши специалисты, используя специализированное оборудование определят зоны наилучшего покрытия при определенном расположении антенны.