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物聯(lián)網lora模塊應用案例和LoRawan網關通信技術

發(fā)布時間：2022-5-31 13:57 發(fā)布者：成都億佰特

關鍵詞： lora , lora模塊 , lorawan網關 , 無線通信技術 , 串口服務器

什么是LoRa

LoRa無線通信技術是 Semtech 在2012年開發(fā)出來的一款適合物聯(lián)網使用的射頻IC、其設計理念為低功耗、長距離、低成本、網路簡單、易于擴展的無線數(shù)傳技術。

在一般的通信中、通信的距離與功耗成正比、傳輸距離越遠、功耗越高，而LoRa無線通信模塊可以實現(xiàn)遠距離的低功耗通信，即高穿透性。

LoRa芯片是基于展頻跳變技術發(fā)展的，因此其頻率偏移及容錯空間相比同類IC要高得多，同時其靈敏度也更高。

LoRaWAN網關網路模型

LoRaWAN網關是基于LoRa芯片的通信協(xié)議。

LoRaWAN網關的網絡模型如下:

LoRaWAN網關的網絡模型主要由節(jié)點、集中器/網關、網絡服務器以及應用服務器組成。節(jié)點將感測器的數(shù)據(jù)通過LoRa發(fā)送到集中器/網關；再由集中器/網關通過網絡發(fā)送到網絡服務器；網絡服務器對接收到的數(shù)據(jù)進行解包以確定數(shù)據(jù)來源；之后網絡服務器再將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄膽梅⻊掌鳌?/p>

1、 lora無線通信節(jié)點

節(jié)點可以是各種設備，如煙霧傳感器、水表、氣表、寵物等。節(jié)點通過LoRa通信技術與網關通信節(jié)點可以連接一個或多個網關，其與網關的通信是雙向。

2、集中器/lorawan網關

網關在整個網絡結構中起到透明傳輸?shù)淖饔�，將�?jié)點的數(shù)據(jù)信息收集，再通過網絡發(fā)送到網絡服務器，因此網關也被稱為集中器。網關與服務器之間通過4G/以太網等方式使用TCP/IP 通信。

3、網絡串口服務器

網絡服務器是這個結構中的中樞，負責數(shù)據(jù)處理，并將處理的數(shù)據(jù)傳輸至應用服務器。

4、應用服務器

應用服務器由用戶自行搭建，數(shù)據(jù)來源于網絡服務器，用來收集各處理數(shù)據(jù)。

LoRa節(jié)點分類

CLASS	特點	應用場景
A	A類設備至在條件觸發(fā)后短暫開啟窗口與網關進行交互、非觸發(fā)時處于休眠狀態(tài)、網關也無法檢測到設備、其功耗最低	垃圾桶檢測、各類監(jiān)測傳感器
B	B類設備定時開啟窗口與網關交互、網關定期下發(fā)校時信息以同步時間	水表、電表、氣表等
C	C類設備長時間開啟接收窗口、在發(fā)送時短暫關閉	智能設備的遠程控制

LoRa模塊應用案例

億佰特無線通信模塊致力于保護野生動物、智能公園方案。

2017年在坦桑尼亞的姆科馬齊國家公園、Smark Park團隊做了關于野生動物保護的智能公園解決方案。是LoRaWAN物聯(lián)網智能公園解決方案的一部分，該解決方案已在非洲的幾個國家公園推出。犀牛追蹤器顯示動物在保護區(qū)內的位置，為公園的安全人員提供更好的可操作情報。

使用LoRaWAN網關網絡可節(jié)省成本，節(jié)能和長距離連接。將小型傳感器直接植入犀牛的角中。智能公園跟蹤器每小時更新犀牛的位置幾次，詳細數(shù)據(jù)的增加從網絡內的傳感器傳輸?shù)接^測室，跟蹤的項目顯示在數(shù)字地圖上。

公園管理部門使用的其他智能公園應用是通過安裝在大門上的基于太陽能LoRaWAN的傳感器和安裝在車輛上的太陽能跟蹤器來監(jiān)控大門的打開/關閉，以跟蹤高風險地區(qū)人員和游客的下落。

護林員可以在白天和黑夜的最佳位置與接近的偷獵者相遇。這些信息也為犀牛行為的研究提供了有價值的數(shù)據(jù)。

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