LPWAN
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den
version , der blev gennemgået den 8. februar 2019; checks kræver
8 redigeringer .
LPWAN ( Low -power Wide-area Network - "energieffektivt langdistancenetværk") er en trådløs teknologi til transmission af små data over lange afstande, udviklet til distribuerede telemetrinetværk, interaktion mellem maskine og tingenes internet . LPWAN er en af de trådløse teknologier, der giver et miljø til at indsamle data fra forskelligt udstyr: sensorer, forsyningsmålere, brandalarmenheder [1] osv.
Sådan virker det
Princippet om datatransmission ved hjælp af LPWAN-teknologi på det fysiske PHY -lag er baseret på radiosystemernes egenskaber - en stigning i energi og dermed kommunikationsrækkevidden med et fald i transmissionshastigheden. Jo lavere bithastighed, jo mere energi bliver der lagt i hver bit, og jo lettere er det at skelne den fra støjen i den modtagende del af systemet. Således giver en lav datahastighed dig mulighed for at opnå en større rækkevidde af deres modtagelse.
Den tilgang, der bruges til at bygge et LPWAN-netværk, ligner, hvordan mobilnetværk fungerer. LPWAN-netværket bruger en stjernetopologi , hvor hver enhed interagerer direkte med basestationen . Netværk af bymæssig eller regional skala er bygget ved hjælp af en stjerne-af-stjerne-konfiguration.
En enhed eller et modem med et LPWAN-modul sender data over luften til basestationen. Stationen modtager signaler fra alle enheder inden for dens rækkevidde, digitaliserer og sender til en fjernserver ved hjælp af en tilgængelig kommunikationskanal: Ethernet , mobil , VSAT .
De data, der modtages på serveren, bruges til visning, analyse, rapportering og beslutningstagning.
Enhedsstyring, softwareopdateringer udføres ved hjælp af den omvendte kommunikationskanal.
Til datatransmission over en radiokanal anvendes som udgangspunkt et ulicenseret frekvensspektrum, der er tilladt til fri afbenyttelse i den region, hvor netværket er bygget: 2,4 GHz, 868/915 MHz ( LoRa ), 433 MHz, 169 MHz [ 2] .
Karakteristika
Fordele ved LPWAN
- Den lange rækkevidde af radiosignaltransmission sammenlignet med andre trådløse teknologier, der bruges til GPRS eller ZigBee telemetri, når 10-15 km [2] .
- Lavt strømforbrug til slutenheder på grund af det minimale energiforbrug til transmission af en lille datapakke [3] [1] .
- Høj gennemtrængende kraft af radiosignalet i byområder ved brug af sub-GHz frekvenser.
- Høj netværksskalerbarhed over store områder [1] .
- Det er ikke nødvendigt at indhente en frekvenstilladelse og betale for radiospektret på grund af brugen af ikke-licenserede frekvenser (ISM-bånd) [4] [2] [3]
Ulemper ved LPWAN
- Relativt lav gennemstrømning på grund af brugen af en lavfrekvent radiokanal. Varierer afhængigt af teknologien, der bruges til datatransmission på det fysiske lag, varierer fra flere hundrede bit/s til flere titusinder af kbit/s [2] [1] .
- Forsinkelsen i datatransmissionen fra sensoren til slutapplikationen, forbundet med radiosignalets sendetid, kan nå fra flere sekunder til flere titusinder.
- Manglen på en enkelt standard, der definerer det fysiske lag og medieadgangskontrol for trådløse LPWAN-netværk.
Ansøgninger
LPWAN-teknologi er fokuseret på applikationer, der kræver garanteret transmission af en lille mængde data, mulighed for langsigtet drift af netværksenheder fra autonome strømkilder og en stor territorial dækning af et trådløst netværk. De vigtigste anvendelsesområder for LPWAN-teknologi er trådløse sensornetværk, automatisering af indsamling af måleraflæsninger, industriel overvågning og kontrolsystemer.
Ansøgninger
- Energi: systemer til trådløs automatiseret styring og måling af elektricitet [5] .
- Bolig og kommunale tjenester: fjernindsamling af måleraflæsninger: vand, varme, gas, elektricitet [6] .
- Landbrug: overvågning af jordfugtighed og temperatur, overvågning af belysnings- og solstrålingsniveauer, overvågning af tilstanden i lagre og grøntsagsforretninger.
- Sikkerheds- og sikkerhedssystemer: redundans af kommunikationskanaler, indbrudskontrol, oversvømmelseskontrol, brandsikkerhedskontrol.
- Bystyringssystemer og " smart city ": lysstyring [7] , overvågning af bilstrømme, kontrol af parkeringspladser, kontrol af temperatur, støj, luftfugtighed, belysning, luftforurening og lignende.
- Miljøovervågning : overvågning af luft- og vandkvalitet, overvågning af vandstanden i floder og søer, overvågning af brandfare i skove.
- Konstruktion: kontrol af udstyr, overvågning af parametrene for strukturer og bygninger.
- Medicin: bærbare enheder.
- Motortransport: kontrol af hastighedsbegrænsning og kørestil.
- Produktions- og forsyningssystemer: kontrol af udstyrsparametre, overvågning af lastens tilstand.
- Internet of Things-applikationer [1] .
Noter
- ↑ 1 2 3 4 5 Internet of Things - grundlaget for den nye økonomi Arkiveret 15. marts 2016 på Wayback Machine . PC Week (25. februar 2016)
- ↑ 1 2 3 4 Langdistancekommunikation i ulicenserede bånd: de stigende stjerner i IoT- og Smart City-scenarier . Hentet 17. marts 2016. Arkiveret fra originalen 21. januar 2022. (ubestemt)
- ↑ 1 2 Lav effekt, stort område. En undersøgelse af IoT trådløse protokoller med længere rækkevidde . Hentet 17. marts 2016. Arkiveret fra originalen 20. marts 2016. (ubestemt)
- ↑ Bilag nr. 11 til afgørelse fra Statens Udvalg for Radiofrekvenser af 7. maj 2007 nr. 07-20-03-001 . Hentet 17. marts 2016. Arkiveret fra originalen 27. marts 2016. (ubestemt)
- ↑ "En ny kommunikationsteknologi til trådløs ASKUE er blevet udviklet". Ivan Smolyaninov. Energi og industri i Rusland, januar 2016 nr. 01-02 (285—286), s. 28
- ↑ En flamme vil antændes fra et nummer Arkiveret 23. marts 2016 på Wayback Machine . Kommersant.ru (22. februar 2016)
- ↑ Kunne gadebelysning være platformen for smart city LPWAN'er? (utilgængeligt link) . Hentet 17. marts 2016. Arkiveret fra originalen 24. marts 2016. (ubestemt)
Links
Ambient Intelligence |
---|
Begreber |
|
---|
Teknologi |
|
---|
Platforme |
|
---|
Ansøgning |
|
---|
De første opdagelsesrejsende |
|
---|
se også |
- enheder
- AmbieSense
- Ebbits-projekt
- IPSO Alliance
|
---|