RN2903

LoRaTM

LoRa TM Technology TM LoRaWAN Protocol Modem RN2483/ RN2903 Upravená verze, změny a komentáře jsou touto barvou Definice LoRa str. 13 Definice LoRaWAN str. 21 V případě nalezení nějaké chyby nebo nejasnosti napište mi na adresu [email protected] 1

Obsah IoT a LoRa Infrastruktura sítě LoRa Protokol LoRaWAN

TM

a technologie LoRa TM

LoRa modem od Microchipu

2

IoT – “Internet věcí“ Local Area Network

Předpovídá se připojení až 20 miliard IoT

Short Range Communication Devices

LoRa technology je ideální pro Low Power Wide Area Network (LPWAN) “Internet věcí“

•Established

Standards Range •Mobile Devices •Short

Trade off • Range • Battery Life

Cellular Network Long Range Traditional M2M

Low Power Wide Area Network Long Range Monitor/Control/Sensor •Emerging

•Established •Long •High

Standard

Range Data Rate

Trade off • Battery Life • Service Cost

Standard Range •Long Battery •Low Data Rate •Low cost •Simple & robust infrastructure •Scalable •Open & interoperable standards •Long

Ideální pro IoT Internet of “Things“

Přínosy sítě LoRaWAN™

Velký dosah Větší než GSM  Průnik do budov  Topologie Hvězda, Hvězda hvězd 

Dlouhá životnost Optimalizováno na spotřebu  Životnost baterií 10 až 20let  10x více než GSM 

Široké využití   

Velká kapacita Různé logické sítě Veřejné sítě

Nízká cena Jednoduchá infrastruktura  Levné koncové zařízení  Otevřený SW 

The LoRa™ name and associated logo are trademarks of Semtech Corporation or its subsidiaries.

LoRa Alliance (stará se o LoRaWAN)

End Nodes

Gateway

V srpnu 2015 už měla okolo 60 členů

Network Public Network Server Operator


TM



7

Sítě Soukromá síť - Private network  Chytré město, měření, bezpečnost, domácí automatizace, průmyslová automatizace atd.  Místní sítě Veřejná telekomuniční síť Public network telecom  Může nahradit soukromé lokální sítě  Souběžné využívání mnoha aplikacemi  Připojení přes libovolnou gateway  Větší škálovatelnost  Národní sítě

Soukromá/Veřejná síť Vaše data User Data Connection

Customer App. UART

Parser LoRaWAN Slave Radio driver SPI

SX1276

Data base

LoRaWAN Logical connection GW is bypassed!

LoRaWAN Master Server IF

LoRa Gateway Packet Forwarder

Coax

SPI

UART

GPS

Concentrator

LoRa Node

Customer Server App.

Coax

PPS

TCP/IP

Network Controller CLOUD

Soukromá/Veřejná síť Customer App.

User Data Connection

UART

Customer Server App. Data base

Logical connection GW is bypassed!

Parser LoRaWAN Slave Radio driver

LoRaWAN Master Server IF

SPI

SX1276

Nakupovaná služba od veřejného Gateway operátora LoRa Packet Forwarder

Coax

SPI

UART

GPS

Concentrator

LoRa Node

Coax

PPS

TCP/IP

Network Controller CLOUD

Překrytí signálu

Telecom Service

V případě dosahu může poslat koncové zařízení data ke všem branám a aplikace je dostane pouze jednou. V případě kvalitního připojení zvýší přenosová rychlost (ADR – Adaptive Data Rate)


TM



12

LoRa™ Technology ●

●

Patentovaná bezdrátová technologie vyvinutá firmou Semtech Dlouhý dosah při nízké spotřebě ●

Výstupní výkon +14dbm na 868MHz (EU): – –

●

Robustní komunikace ●

●

Dosah až 5km ve městském prostředí, až 15km v příměstském Výdrž baterie více jak 10 let

Odolná vůči rušení od Wi-Fi, Bluetooth, GSM, LTE, atd.

Velká kapacita ●

Připojení až 300 000 zařízení

LoRa™ Technology

168 dB – US 162 dB – EU -90 dBm

-100 dBm

-117 dBm

-126 dBm

-148 dBm

100 m 200 m

18 months

15 km

36-60 months

90 months

Low Link Budget – rozdíl mezi vysílacím výkonem a citlivostí Sensitivity – citlivost přijímače

>100 months

High

Chirp Spread Spectrum -138dBm

145

LoRa

140 135 130 sensitivity (dBm)

125 120 115 110

GFSK

105 100 95

● ● ● ● ●

3

10

Inovativní & levná implementace Demodulace signálu je možná až 20dB pod šumem Odolnost proti interferenci, šumu a rušení Několik signálů používá stejný kanál (jako CDMA) Odolnější proti frekvenčnímu posunu (oproti DSSS)

4

10 bits/sec

5

10

Reálná měření Mapa pokrytí z jedné brány/gateway/concentrator umístěné na budově Cisco Webex v San Jose

Reálná měření České Radiokomunikace

Koncentrační gateway

LoRaMote tester

Umístění GW – Strahov věž, na ochozu jih Panoramatický obraz výhledu ze STRA (západ – sever – východ). Signál LoRa je ve směru Z a SV zastíněn parabolickými anténami a dalšími kovovými konstrukcemi

Základní parametry: 868 MHz – volné pásmo dle VO-R/10/05.2014-3, stanice krátkého dosahu (SRD) Max. 25 mW ERP (vyzářený výkon), citlivost -140 dBm Šířka kanálu 125kHz, SF 12 10 kanálů RX, 1 kanál TX Uplinková konektivita do internetu řešena přes test satelit Astra2Connect (Towercom)

České Radiokomunikace Test z osobního vozu

České Radiokomunikace Test z osobního vozu

České Radiokomunikace Strahov - Smíchov

LoRaWAN™ Technology LoRaWANTM Protocol definován LoRa Alliance pro LPWAN  Obousměrná, zabezpečená, hvězda  Jednoduchá spolupráce mezi IoT zařízeními bez nutnosti budovat místní komunikační infrastrukturu 

Umístění  

Venkovní/vnitřní Kde je třeba

Komunikace   

Obousměrna Škálovatelná Vysílání

Přemístitelnost   

V dosahu signálu Bezproblémů Roaming

Zabezpečení   

Unikátní ID Klíč aplikace Klíč sítě

Třídy koncových zařízení Třída A:

Obousměrná komunikace Komunikaci iniciuje zařízení v libovolné době Po vysílání dvě časová okna pro příjem Pro zařízení s nejmenší spotřebou

Třída B:

Stejné jako třída A Plánované časy vysílání dat pro zařízení

Třída C:

Trvale naslouchá Kromě doby vlastního vysílání


TM



23

LoRa™ Modem RN2483 ●

●

●

Spojuje LoRa Radio, PIC MCU & LoRaWAN™ (Class A) stack Do budoucna se připravují další třídy (class) Microchip “RN-Style” modem ● ● ● ● ● ●

● ● ● ●

Kompletní implementace protokolu Jednoduché příkazy přes UART Jednoduchá konfigurace Snadné uvedení na trh hotového výrobku Certifikován Lze připojit k libovolnému MCU, MPU

Napájecí napětí: 2,1V-3,6V 14x vstupně/výstupních pinů Příkazy na úrovni systémové, MAC a rádia Velikost modemu (stejná jako RN171) ●

17,8 x 26,7 x 3 mm

RF vlastnosti ●

Vysílací výkon: ● ● ●

● ● ● ● ● ● ● ●

+20 dBm @ 915 MHz (FCC) +14 dBm @ 868 MHz (ETSI) +10 dBm @ 433 MHz

Vysoká citlivost: až -148 dBm 168 dB rozdíl mezi vysílaným a přijímaným výkonem Spotřeba při vysílání: 40 mA typ. při +14 dBm Spotřeba při příjmu: 14.2 mA typ. Spotřeba při spánku: 1 uA typ Excelentní odolnost Modulace LoRa nebo FSK Přenosová rychlost: 300bps – 5.5kbps (LoRa)

LoRa™ Modem ●

RN2483 – 433MHz / 868 MHz (Evropa) ● ● ●

Dvě pásma: 434 MHz / 868 MHz, anténa mimo modul EU Certifikace (R&TTE Assessed) Vzorky k dispozici –

●

●

Uživatel potřebuje síť a její identifikátory, chce-li využívat LoRaWAN protokol

Produkce již započala

RN2903 – 915MHz (Severní Amerika) ● ● ● ●

Jedno pásmo: 915 MHz, anténa mimo modul FCC certifikace Vzorky k dispozici Produkce v přípravě

Modem x Gateway ●

Modem ● ●

●

1 radiová část Buď vysílá nebo přijímá na volitelném kanálu Většinu času vypnutý (třída A a B)

●

Gateway ●

●

●

Pro každý kanál jedna rádiová část Na jediném kanálu se trvalé vysílá Na zbývajících kanálech se trvale naslouchá

LoRa™ Demo Kit (připravuje se) ●

End-to-end demo kit zrychluje ozkoušení a vývoj ● ● ●

LoRa Modem board (MOTE) a PICtail LoRa Gateway (MCU a RF Board) LoRa Network service (PC Based)

LoRa™ Modem souhrn ● ●

●

● ●

●

Revoluční technologie pro IoT LoRa™ umožňuje komunikaci na velkou vzdálenost při malé spotřebě Microchip je jedním ze zakládajících členů LoRa Alliance Modemy cílí na koncové aplikace Microchip LoRa – úplné řešení “out-of-the-box” zkracující čas pro uvedení na trh Zavedení LoRa umožní rychlé a snadné nasazení

www.microchip.com/LoRa

Konec

Děkuji za vaši pozornost

Miroslav Mácha

RN2903

Recommend Documents