INTERNET VĚCÍ - BEZDRÁTOVĚ A S VELKÝM DOSAHEM
LoRa, LoRaWAN
POPIS TECHNOLOGIE Low-Power Wide-Area Networks (LPWA) - tyto technologie jsou projektovány a designovány tak, aby vyhovovaly a podporovaly Internet of Things (IoT, v překladu Internet věcí), tj. podstatnou část z miliard zařízení, u kterých se v budoucnu očekává připojení k IoT sítím. LoRaWAN ™ systém je navržen tak, aby vyhovoval v celém rozsahu LPWAN. Čidla musí fungovat po celou dobu životnosti baterie, musí mít dostatečnou kapacitu pro přenos užitečných dat, velký dosah signálu za velmi příznivou cenu - to vše představuje určitou výhodu systému LoRaWAN na LPWAN trhu. Z těchto důvodů se bude preferovat řešení LoRaWAN systému před ostatními technologiemi pro IoT.
CO
JE
LORA?
LoRa je fyzická vrstva resp. radiová modulace, která se používá pro vytvoření telekomunikačního spojení na velkou vzdálenost. Starší bezdrátové systémy rovněž využívají modulaci založenou na frekvenčním posunu (FSK), neboť se jedná o velmi účinnou a robustní modulaci. Při nízkém vysílacím výkonu lze dosáhnout spolehlivého přenosu informací. Systém LoRa je založen na modulaci rozprostřeného spektra, která má velmi podobnou charakteristiku jako FSK modulace, avšak na mnohem větší vzdálenost. Provoz v rozprostřeném spektru se začal používat v armádě již před několika desítkami let především z důvodu dlouhého dosahu a odolnosti vůči rušení. LoRa® je prvním komerčním řešením s nízkými investičními i provozními náklady a obrovským obchodním využitím. Hlavní výhodou technologie LoRa® je její dlouhý dosah. Jedna brána nebo jedna základna může velmi rychle pokrýt i velmi rozsáhlá území, např. celá města nebo stovky kilometrů čtverečních. Celkový dosah této technologie je závislý na překážkách, které musí v prostředí překonat (hustota zastavěnosti, členitost terénu atd.). LoRa® a LoRaWAN ™ mají nejlepší parametry pro navázání spojení ze všech jiných standardizovaných komunikačních technologií. Celkový útlumový budget na spojení je obvykle uváděn v desítkách decibelů (dB). Díky těmto parametrům lze pokrýt celou zemi s minimálním množstvím infrastruktury.
Cellular Network (GSM, 3G, 4G, EDGE) jsou mobilní technologie určené pro vysokou hustotu přístupových zařízení a poměrně vysokou propustnost dat s nutností zdroje energie. LPWA technologie je určena pro čidla a aplikace, které potřebují posílat relativně malé množství dat na velké vzdálenosti vícekrát za hodinu a z různého prostředí. Tato technologie vyžaduje baterii s několikaletou životností. Mezi kritické faktory v LPWA patří: • Síťová architektura • Komunikační dosah • Dlouhá životnost baterie a nízká spotřeba energie • Odolnost vůči rušení • Kapacita sítě (maximální počet uzlů v síti) • Zabezpečení sítě • Jednosměrná vs. obousměrná komunikace • Rozmanitost použití aplikací
HLAVNÍ VÝHODY • • • • Local Area Network (Wifi, Bluetooth, ZigBee) jsou velmi rozšířené protokoly a slouží pro komunikaci osobních zařízení.
NÍZKÁ SPOTŘEBA ENERGIE ZÁRUKA NA PROVOZ BATERIE AŽ 10 LET DLOUHÝ DOSAH VYSÍLANÉHO SIGNÁLU NÍZKÉ INVESTIČNÍ NÁKLADY NA VÝSTAVBU INFRASTRUKTURY
POPIS TECHNOLOGIE
CO
JE
LO RAWAN?
LoRaWAN™ definuje komunikační protokol a síťovou architekturu systému, zatímco fyzická vrstva LoRa® umožňuje komunikační spojení na velkou vzdálenost. Protokol a síťová architektura mají největší vliv na životnost baterie, kapacitu sítě, kvalitu služeb, bezpečnost a paletu aplikací použitelných v sítí. SÍŤOVÁ ARCHITEKTURA Mnoho existujících a provozovaných sítí využívá Mashovou architekturu. V sítích s Mash architekturou každý koncový prvek sítě přijímá a předává informace přes více nodů sítě. To zvyšuje dosah sítě, ale zároveň se zvyšuje její složitost a snižuje se její propustnost. Současně se snižuje i životnost baterie. Long Range sítě využívají architekturu do hvězdy. Tato architektura zajišťuje dlouhou živostnost baterie při zachování velkého dosahu sítě. BEZPEČNOST Bezpečnost je pro všechny LPWAN sítě velmi důležitá. LoRaWAN sítě používají dvě bezpečnostní vrstvy – jednu vrstvu pro síť, druhou pro aplikace. Síťovou bezpečnost zajišťuje autentifikace koncového zařízení k jednotlivému síťovému uzlu. Na straně aplikační vrstvy se zajišťuje bezpečnost tím, že network operátor nemá přístup k aplikačním datům uživatele. Aplikační data koncového uživatele jsou navíc zakódována pomocí AES metody používající k výměně klíče IEEE EUI64 identifikátor.
LORAWAN™ V EVROPĚ LoRaWAN™ definuje 10 kanálů. Osm z nich má vícenásobnou datovou rychlost od 250 bps do 5.5 kbps, dále jeden vysokorychlostní datový kanál s rychlostí 11 kbps a samostatný FSK kanál s rychlostí 50kbps. Maximální povolená výstupní úroveň podle ETSI v Evropě je +14dBM s výjimkou 3G pásma umožňující 27dBm. Tyto mají omezení v pracovním cyklu podle ETSI, ale to se nevztahuje na maximální přenos dat nebo dobu setrvání na jednom kanálu.
POPIS KOMPONENTŮ A SLUŽEB
RAYCOM JAKO NEJLEPŠÍ VOLBA P DODAVATEL TECHNOLOGIÍ PRO LORAWAN SÍTĚ A LORA KOMPONENT P ZASTUPUJE SPOLEČNOSTI, KTERÉ JSOU ČLENY LORA ALLIANCE P SPOLUPRACUJE S NEJVĚTŠÍM OPERÁTOREM LORAWAN SÍTĚ VE STŘEDNÍ EVROPĚ P VLASTNÍ SHOWROOM S UKÁZKOU FUNKČNÍCH ČIDEL KERLINK Raycom s.r.o. dodává na středoevropský trh GW Kerlink WIRNET 868 MHz.WirNET 868 MHz od společnosti Kerling, kterou zastupuje na středoevropském trhu. Jedná se o Gateway navrženou tak, aby splňovala parametry poskytovatele M2M a IoT sítě, kteří chtějí provozovat své sítě sami. Stanice obsahuje technologii Long Range «Lora» ™ vyvinutou společností Semtech s komunikačními funkcemi (Ethernet a 3G). Díky robustnímu zpracování a IP 67 ochraně může být Wirnet 868 MHz instalován a provozován v drsných podmínkách (vlhkost, prach, vítr apod.). Je-li instalovaný na anténní věži telekomunikačního operátora, na střeše budovy nebo vodárenské věži, může navazovat obousměrnou komunikaci s několika tisíci kusy inteligentního zařízení (senzory, elektroměry atd.) vzdálených několik kilometrů daleko.
LORIOT Raycom s.r.o. zastupuje společnost LORIOT na středoevropském trhu a zajišťuje především technickou podporu a základní nasazení systému. Společnost LORIOT je autorem systému NETWORK SERVER, což je jedna ze základních komponent LoRaWAN sítí. Všechny LoRaWAN GW musí být připojeny prostřednictvím NETWORK SERVERu. LORA SENZORY A KONCOVÁ ZAŘÍZENÍ Společnost Raycom s.r.o. zastupuje několik společností vyrábějící LoRa komponenty. Jedná se o různá měřidla a senzory - pohybové, kouřové, teplotní, tlakové, pulsní a napěťové. V současné době probíhají jednání i s mnoha dalšími subjekty, které se jakýmkoliv způsobem podílejí na rozvoji LoRa ekosystému.
VYUŽITÍ LORAWAN
INTELIGENTNÍ ZOBRAZOVAČE Nahradí výměnu miliónů listů papíru Jako zdroj energie postačí slunce Možnost ovládat jednoduché obrázky
LoRaWAN je velmi výhodná, pro řešení inteligentních označníků zastávek veřejné dopravy, a to především v místech, kde nelze zajistit trvalý zdroj elektrické energie. Vlastní systém zobrazování potřebuje elektrickou energii jen k provedení změn na vlastním zobrazovači.
Hlasité předčítání textu Změna textu z centrálního pracoviště v průběhu pár sekund Pracuje v každém počasí
S použitím systému LoRaWAN jsme schopni zajistit provoz v režimu Low-Power Wide-Area Network. Systém LoRa vyžaduje pro vlastní komunikaci pouze minimální energii a na vlastní zdroj dokáže pracovat i několik let.
INTELIGENTNÍ VEŘEJNÉ OSVĚTLENÍ INTELILIGHT – INTELIGENTNÍ VEŘEJNÉ OSVĚTLENÍ je aplikace LoRaWAN umožňující inteligentně řídit veřejné osvětlení (dále jen VO). Při klasickém provozu se ovládá pro zapnutí/vypnutí VO celá jedna větev síťě VO. Systém InteliLIGHT absolutně mění provoz celé sítě VO. Zásadní změna spočívá v tom, že celá síť VO je stále pod napětím a ovládá se každá jednotlivá lampa. Inteligentní pouliční systém VO zajišťuje ovládání každé jednotlivé lampy zvlášť, což umožňuje svítit každé lampě ve stanovenou dobu, přičemž pouliční světla stále poskytují dobré osvětlení komunikace a chodníku pro zajištění bezpečnosti provozu vozidel a pohybu chodců. Současně s tím lze ušetřit až 40% nákladů na energii VO. Přidanou hodnotou tohoto systému může být vznik sítě sloupů, kde je celý den dostupná elektrická energie. To nám umožní využít síť sloupů i pro jiné aplikace a projekty. To umožní vlastníkům těchto sloupů dodatečně na dalších aplikacích ještě dále snižovat náklady na veřejné osvětlení nebo dokonce mít veřejné osvětlení zdarma.
MĚŘENÍ DODÁVEK VODY A ENERGIÍ MĚŘENÍ DODÁVEK (VODA, PLYN, EL. ENERGIE, TEPLO, ATD.): Systém LoRaWAN je doslova stvořený i pro inteligentní měření dodávek vody, plynu a elektrické energie, tepelné energie, kvality ovzduší a vzduchu, tlaku, vlhkosti, atd. Vybudování nutné infrastruktury je velmi jednoduché, rychlé a levné, stejně tak i osazení měřičů jednotlivých médií moduly systému LoRa zajišťující přenos dat přímo z měřícího zařízení do systémů dodavatelů jednotlivých komodit.
We are bringing a solution ČESKÁ KANCELÁŘ VEDENÍ SPOLEČNOSTI
SLOVENSKÁ KANCELÁŘ
MAĎARSKÁ KANCELÁŘ
POLSKÁ KANCELÁŘ
RAYCOM S. R. O. RAYCOM SERVICES S. R. O. VÍDEŇSKÁ 104 252 42 VESTEC ČESKÁ REPUBLIKA
RAYCOM S. R. O. GALVANIHO 7/D 821 04 BRATISLAVA SLOVENSKO
RAYCOM KFT. SZABADSÁG U. 117 20 40 BUDAÖRS MAĎARSKO
RAYCOM SP. Z O.O. UL. MODULARNA 3A 02-238 VARŠAVA POLSKO
TEL.: +421 232 114 570 E-MAIL:
[email protected] WWW.RAYCOM.SK
TEL.: +36 23 786 421 E-MAIL:
[email protected] WWW.RAYCOM.CO.HU
TEL.: +48 22 2441112 E-MAIL:
[email protected] WWW.RAYCOM.CZ/PL
TEL.: +420 245 005 030 E-MAIL:
[email protected] WWW.RAYCOM.CZ
