Pojęcie LoRaWAN oznacza Long Range Wide Area Network i odnosi się do sieci radiowej o dużym zasięgu i niskim zużyciu energii.
LoRaWAN jest przede wszystkim zaprojektowany dla bezprzewodowych, zasilanych bateryjnie systemów i stanowi uzupełnienie klasycznej sieci komórkowej.
Wyobraź sobie, że chcesz zliczyć liczbę odwiedzających przy wszystkich wejściach do domu handlowego. Późniejsze poprowadzenie przewodów do wszystkich drzwi byłoby ogromnym wysiłkiem. Dzięki LoRaWAN używasz naszych zasilanych bateryjnie liczników osób i centralnie instalujesz bramę LoRaWAN Gateway. Wszystkie liczniki łączą się z tą bramą. Brama przekazuje dane przez Twój router do naszych usług w chmurze.
Dzięki dużemu zasięgowi i niskim zużyciu energii technologia radiowa jest szczególnie odpowiednia do przesyłania informacji i danych w tzw. Internecie rzeczy (Internet of Things – IoT). Inteligentne połączenie urządzeń roboczych i codziennych stanowi podstawę nowoczesnych miast przyszłości. Globalna sieć LoRaWAN jest zatem ważnym elementem cyfryzacji procesów i koncepcji Smart Cities.
Wyjaśnienie: Internet rzeczy (IoT) oznacza sieć połączonych ze sobą obiektów przez Internet. Inteligentne urządzenia i maszyny mogą komunikować się ze sobą i odbierać lub przesyłać dane. Należą do nich na przykład rozwiązania Smart Home, takie jak zdalne sterowanie oświetleniem mieszkania za pomocą aplikacji.
Dla tej technologii radiowej dostępna jest szeroka gama czujników: wskaźniki zajętości biurek, wskaźniki zajętości pomieszczeń (np. sal konferencyjnych), czujniki CO2, liczniki osób, mierniki temperatury i wiele innych...
Specjalną zaletą przesyłania danych za pomocą LoRaWAN jest duży zasięg radiowy: w zabudowanych obszarach miejskich transmisja danych działa na odległość do 2 km, na terenach wiejskich zasięg radiowy może wynosić nawet do 15 km i więcej. LoRaWAN oferuje również bardzo dobrą penetrację budynków, sięgając do piwnic lub garaży podziemnych.
W przeciwieństwie do innych technologii radiowych (np. WLAN czy Bluetooth) zużycie energii jest bardzo niskie. Wynika to głównie z małych ilości przesyłanych danych i długich czasów transmisji. Ma to pozytywny wpływ na żywotność baterii urządzeń końcowych, która może wynosić nawet do 10 lat.
Ostateczne zużycie energii zależy jednak także od wybranego urządzenia końcowego. Wyróżnia się trzy klasy urządzeń:
- Klasa A: Urządzenia LoRaWAN tej klasy są szczególnie energooszczędne i nadają się również do zastosowań w IoT. Przebywają one stale w trybie oszczędzania energii i komunikują się tylko w losowo wybranych oknach czasowych. Mogą one być wywołane na przykład przez zmianę stanu – taką jak przekroczenie wartości progowej.
- Klasa B: W tej klasie urządzeń można ustawić zdefiniowane okno czasowe, w którym moduł LoRaWAN wybudza się ze stanu uśpienia i przesyła lub odbiera dane.
- Klasa C: Te urządzenia są stale w trybie odbioru i mogą otrzymywać oraz wysyłać informacje w dowolnym momencie. Jednak należą one również do urządzeń o najwyższym zużyciu energii i dlatego lepiej nadają się do systemów z zewnętrznym zasilaniem.
Warto wiedzieć: Cała komunikacja od czujnika do serwera sieciowego odbywa się w formie zaszyfrowanej. Dzięki temu przesyłanie danych za pomocą LoRaWAN jest wyjątkowo bezpieczne.
LoRaWAN i Smart Cities: przykłady zastosowań
Technologia radiowa LoRa jest kluczowym elementem rozwoju inteligentnych miast. Koncepcja „Smart Cities” ma na celu uczynienie takich obszarów jak mobilność, energia czy bezpieczeństwo publiczne bardziej efektywnymi i przyjaznymi dla środowiska. W ten sposób poprawia się jakość życia w przestrzeni miejskiej.
Energooszczędna i o dużym zasięgu sieć LoRaWAN otwiera liczne możliwości dla nowych zastosowań IoT wszelkiego rodzaju – zarówno w sektorze publicznym, przemyśle i rolnictwie, jak i do celów prywatnych. Poniżej zebraliśmy kilka przykładów zastosowań:
- Sterowanie ruchem drogowym za pomocą inteligentnego systemu sygnalizacji świetlnej. Dzięki czujnikom w pojazdach można zapewnić płynny ruch samochodowy bez długich opóźnień.
- Monitorowanie jakości powietrza i klimatu pomieszczeń w biurach, placówkach edukacyjnych lub salach konferencyjnych. Pozwala to zwiększyć koncentrację i zdrowie oraz zoptymalizować zużycie energii w budynku.
- Pomiary wilgotności gleby, temperatury lub ilości opadów w gospodarstwach rolnych. Dzięki pomiarom można szybko reagować i na przykład dostosować nawadnianie.
- Wczesne wykrywanie awarii lub usterek maszyn. Jest to szczególnie korzystne w zakładach przemysłowych i produkcyjnych. Można na przykład ustawić alarm, gdy zostaną przekroczone określone wartości progowe lub gdy obciążenie maszyn jest zbyt duże.
- Czujniki poziomu napełnienia pojemników na odpady.
Źródło: IKB i eastek