Ja jums ir plašs tīkls ar daudzām ierīcēm, kurām jāsazinās, jums ir nepieciešams mazjaudas teritoriālais tīkls.

Internets turpina attīstīties, un lietiskais internets (IoT) ir viena no jomām, kas turpina strauji augt. Lielu daļu šīs izaugsmes veicina mazjaudas plašā apgabala tīkli (LPWAN), mazjaudas savienojuma veids liela apgabala tīklam, kas ir noderīgs IoT izvietošanai un lietošanai.

Tātad, aplūkosim tuvāk LPWAN, dažādus LPWAN veidus un dažus reālus piemērus, kā tie tiek izmantoti.

Kas ir IoT?

Lai saprastu LPWAN, jums ir jāsaprot kas ir IoT. Mums tas nav jāapsver ļoti dziļi, taču nelielas zināšanas palīdzēs izprast LPWAN.

Termins IoT attiecas uz fiziskām ierīcēm, kas ir savstarpēji savienotas. Šīs ierīces ietver visu, sākot no viedajiem termostatiem jūsu mājās līdz viedajiem ielu apgaismojumiem pilsētā.

Dažas izplatītas IoT iespējotas ierīces ietver:

  • Viedās mājas ierīces: Termostati, apgaismojums, drošības kameras
  • Rūpnieciskais: Sensori ražošanas iekārtās, krājumu kontroles sensori
  • Viedā pilsēta: Ielu apgaismojums un luksofori, sabiedriskais transports
  • Lauksaimniecība: augsnes sensori, viedā apūdeņošana, lopu kontrole

Šie ir tikai daži veidi, kā tiek izmantots IoT. Bet, lai IoT sistēmas darbotos, tām ir jābūt savienotām, un LPWAN bieži veic šo lomu.

Kas ir LPWAN?

LPWAN ir bezvadu sakaru tīkls, kas var nodrošināt zema joslas platuma un mazjaudas datu pārraidi plašā teritorijā. Tā kā LPWAN var aptvert apgabalu, tas ir lieliski piemērots, lai palīdzētu IoT tīkliem sazināties.

LPWAN nav noteikta fiksēta apgabala lieluma, ko tas var aptvert. Pārklājums ir atkarīgs no vairākiem faktoriem, tostarp pārraides tehnoloģijas, pievienoto IoT ierīču skaita, pieejamajiem datu pārraides ātrumiem un citiem. Turklāt citi faktori ietekmē LPWAN pārklājumu un pārraidi, piemēram, vides šķēršļi.

Kā darbojas LPWAN?

LPWAN mazjaudas īpašības ir to funkcionalitātes atslēga. IoT ierīces bieži vien ir ar akumulatoru darbināmas, zema enerģijas patēriņa ierīces. Turklāt lielākā daļa IoT ierīču pārsūta nelielu datu apjomu ar zemu bitu pārraides ātrumu. Tas padara LPWAN ideālus šo ierīču savienošanai lielos attālumos, izmantojot minimālu jaudu.

LPWAN pārsvarā izmanto nelicencētas radio frekvences. Tas novērš nepieciešamību pēc licencēšanas un samazina izmaksas. Datu kodēšanas un pārsūtīšanas veids ir atkarīgs no LPWAN veida. Bet katra veida pamatā ir modulācijas tehnika, kas paredzēta datu pārraidīšanai lielos attālumos ar minimāliem traucējumiem.

Dažas no metodēm, kas tiek izmantotas, lai to panāktu, ir:

  • Kļūdu labošanas kodu izmantošana
  • Signāla izkliedēšana (izplata signālu plašā frekvenču joslā)
  • Datu ātruma samazināšana

Ir diezgan noderīgi domāt par ūdens krānu. Ieslēdziet to pilnībā, un jums ir spēcīga plūsma; to varētu pielīdzināt tradicionālajam Wide Area Network (WAN) ar daudz datu (ūdens) plūst ļoti ātri. Negatīvā puse ir tāda, ka plūsmas uzturēšanai ir nepieciešama liela jauda.

Samaziniet šo plūsmu līdz vienmērīgai pilēšanai, un jums ir LPWAN. Ūdens joprojām nobrauks tādu pašu attālumu, taču ir nepieciešams maz jaudas, lai saglabātu ūdens plūsmu.

3 Galvenās LPWAN priekšrocības

Iemeslu, kāpēc LPWAN tiek izmantoti IoT ierīču savienošanai, var apkopot, apsverot trīs galvenās priekšrocības, ko piedāvā šāda veida tīkli.

  1. Izmaksas: LPWAN izmaksas ir zemākas nekā tradicionālā WAN. Gan no aparatūras, gan ieviešanas izmaksu viedokļa LPWAN piedāvā zemu izmaksu savienojuma risinājumu.
  2. Diapazons: LPWAN diapazons mainās atkarībā no tādiem faktoriem kā topoloģija, dizaina prasības, vides apstākļi un traucējumi. Tipisks tīkls var darboties aptuveni sešu jūdžu diapazonā. Bet, kā mēs aplūkosim nākamajā sadaļā, daži LPWAN veidi var lepoties ar maksimālo diapazonu aptuveni 25 jūdzes.
  3. Jauda: LPWAN raiduztvērēji, sensori un citi priekšmeti parasti ir mazjaudas ierīces. Piemēram, daudzas no tām tiek darbinātas ar baterijām, un parasti akumulatora paredzamo kalpošanas laiku mēra gados.

Šie atribūti veicina LPWAN kā galveno savienojamības veidu miljoniem IoT ierīču.

Galvenie LPWAN veidi

Ir vairāki atšķirīgi LPWAN veidi. Jūsu izvēlētais LPWAN veids ir atkarīgs no vairākiem faktoriem. Piemēram, Sigfox tipa LPWAN darbības rādiuss ir līdz 25 jūdzēm; tas padara to izdevīgu, ja ierīces ir izkliedētas lielā diapazonā.

Šeit ir daži no visizplatītākajiem LPWAN veidiem:

  • LoRaWAN: Tas izmanto paņēmienu, ko sauc par Chirp Spread Modulation, lai sasniegtu tālsatiksmes saziņu. Tas pats paņēmiens ļauj to sasniegt ar ļoti zemu enerģijas patēriņu. LoRaWAN piedāvā vairākas priekšrocības, tostarp zemas izmaksas un mērogojamību. Tam ir arī atbalsts ģeogrāfiskās atrašanās vietas noteikšanai un divvirzienu komunikācijai.
  • NB-IoT: Šis ir LPWAN, kas darbojas mobilajos tīklos. Tas ļauj tai saglabāt LPWAN raksturīgās funkcijas, taču tam ir papildu priekšrocības, piemēram, palielināts datu pārraides ātrums un uzlabota drošība.
  • Sigfox: Sigfox ir patentēts LPWAN pakalpojums, kas lepojas ar globālu pārklājumu. Tas izmanto īpaši šauras joslas modulāciju, lai izpildītu pievienoto ierīču diapazona un jaudas prasības, un optimālos apstākļos var sasniegt diapazonu līdz 25 jūdzēm.
  • Bezsvara: Weightless sasniedz savus LPWAN mērķus attiecībā uz tālsatiksmes, mazjaudas savienojamību, izmantojot platjoslas frekvences modulāciju un ortogonālo frekvenču multipleksēšanu. Šis ir vēl viens pakalpojums, kam ir globāls pārklājums.

Kā redzat, ir dažādi veidi, kā sasniegt LPWAN mērķus. Tomēr liela daļa no tā, kas nosaka LPWAN izvēli, ir saistīta ar funkcijām, kuras tam paredzēts apkalpot, un to vislabāk var saprast, aplūkojot dažus LPWAN izmantošanas veidus.

Kam tiek izmantoti LPWAN?

Mēs jau esam to pieskārušies, taču labākais veids, kā pilnībā izprast, kā darbojas LPWAN, ir apspriest dažus reālās pasaules scenārijus, kuros tiek izmantotas IoT ierīces.

Viedās pilsētas

Pilsētas arvien vairāk izmanto LPWAN, lai panāktu lielisku efektu. Daži no izplatītākajiem veidiem, kā tie tiek izmantoti, ir:

  • Viedais ielu apgaismojums: Viedie ielu apgaismojums izmanto LPWAN vairākiem lietojumiem. Visizplatītākā ir enerģijas taupīšana, pielāgojot apgaismojuma spilgtumu atkarībā no tādiem faktoriem kā klimatiskie apstākļi, diennakts laiks un aktivitātes līmenis uz ielas.
  • Viedie luksofori: Tos izmanto, lai atvieglotu sastrēgumus, piešķirot prioritāti luksoforiem, lai optimizētu satiksmes plūsmu
  • Viedā autostāvvieta: Sensorus var izmantot, lai uzraudzītu automašīnu stāvvietu pieejamību.

Pāreja uz viedākām pilsētām ir paredzēta, lai uzlabotu iedzīvotāju dzīves kvalitāti un samazinātu pašvaldību oglekļa pēdas nospiedumu un enerģijas rēķinus.

Lauksaimniecība

Lauksaimniecība ir vēl viena nozare, kurā strauji pieaug IoT ierīču un LPWAN izmantošana. Šeit ir daži veidi, kā LPWAN palīdz lauksaimniekiem:

  • Augsnes monitorings: LPWAN un sensori var uzraudzīt augsnes apstākļus, piemēram, mitrumu un temperatūru. Tas ļauj lauksaimniekiem ietaupīt ūdeni, laistot tikai tur, kur un kad tas ir nepieciešams.
  • Mājlopu kontrole: Mājlopu atrašanās vietu var izmantot sensori, kas savienoti ar LPWAN.

Šī ir vēl viena nozare, kurā LPWAN var samazināt izmaksas un samazināt lauksaimniecības prakses ietekmi uz vidi.

Veselības aprūpe

LPWAN pārveido veselības aprūpi un veidu, kā mēs uzraugām pacientus un apstākļus. Starp tehnoloģiju izmantošanas veidiem ir:

  • Sniegt reāllaika informāciju par pacienta veselības stāvokli, izmantojot attālinātās pacientu uzraudzības ierīces
  • Sekojiet aprīkojuma statusam un atrašanās vietai
  • Uzraudzīt un pielāgot vides apstākļus veselības aprūpes iestādēs

Kopumā LPWANS var palīdzēt racionalizēt pacientu ārstēšanu un vienlaikus samazināt pieskaitāmās izmaksas.

LPWAN: lēni un vienmērīgi uzvar sacīkstēs

LPWAN ir arvien vairāk savienotās pasaules neapdziedātie varoņi. Izmantojot lēnu un vienmērīgu pieeju datu pārsūtīšanai, šie tīkli padara mūsu pilsētas viedākas, mūsu mājas drošākas un mūsu lauksaimniecību efektīvāku.

Informācijas spēks nav tikai "lielie dati"; dažreiz mazajām lietām dzīvē ir nozīme.