Термин IoT (Internet of Things) — “Интернет вещей” обозначает различные устройства, которые имеют доступ в сеть и могут взаимодействовать друг с другом. Например, “умная” розетка не подключается к интернету для входа в социальные сети — она получает через интернет команды, отправленные её владельцем. Именно поэтому такие устройства относят к Интернету вещей. Физической технологией, предназначенной для модуляции и демодуляции сигналов, обеспечивающих дистанционное управление через интернет, является LoRa. Технология LoRa позволяет обеспечивать связь между устройствами на больших расстояниях при минимальном энергопотреблении. Для увеличения пропускной способности системы и повышения её помехоустойчивости используется частотная модуляция Chirp Spread Spectrum (CSS), при которой частота сигнала постоянно изменяется. Совместно с ней применяется FEC — коррекция ошибок.
LoRaWAN — сетевой протокол, основанный на технологии LoRa, предназначенный для управления связью между конечными устройствами и сервером приложений. LoRaWAN обеспечивает высокий уровень функциональности, включая аутентификацию, защиту данных и возможность подключения большого числа конечных устройств. Протокол LoRaWAN был разработан компанией Semtech Corporation в 2015 году при содействии IBM Research. Технология обладает существенными преимуществами по сравнению с сотовыми сетями и Wi-Fi, поскольку обеспечивает устойчивую промышленную машинную коммуникацию на расстояниях до 50 км. Скорость передачи данных в сети LoRaWAN может достигать 0,3–50 кбит/с.
Mesh-технология
Большинство современных сетей использует mesh-технологию, то есть ячеистую топологию. Данная топология предполагает, что рабочие станции соединены друг с другом таким образом, что каждый узел может выполнять функции коммутатора для остальных. Это обеспечивает пошаговую передачу сигнала — от одного узла к следующему, формируя гибкую и отказоустойчивую сеть.
Каждый шлюз, в свою очередь, передаёт данные на облачный сервер через интернет. Сервер осуществляет контроль работы сети, удаляет избыточные пакеты данных, выполняет проверку безопасности и регулирует скорость передачи информации.
Структура LoRaWAN
Центральный сервер управляет протоколом и направляет данные к узлам через шлюзы, регулируя скорость передачи на каждом участке. Каждый узел имеет уникальный 32-битный адрес.
LoRa-шлюз может передавать до 1,5 млн пакетов в день. При отправке 1 пакета в час одно приложение позволяет одному шлюзу обслуживать до 62 500 устройств.
Особенности LoRaWAN по сравнению с другими технологиями:
-настраивает скорость передачи данных;
-регулирует мощность передатчика;
-контролирует заряд батареи;
-выбирает каналы передачи данных;
-контролирует продолжительность передачи;
-обеспечивает доставку данных на большие расстояния,
Необходиомо отметить, что согласно Решению РСРЧ №521 от 30 декабря 2019 года выделена полоса радиочастот 863-870 МГц и 922-928 МГц на вторичной основе для применения юридическими и физическими лицами оборудования узкополосных беспроводных сетей связи стандартов технологии LPWAN на территории Республики Узбекистан, ввоз, реализация и использование которых осуществляется без оформления отдельных решений РСРЧ для каждого конкретного типа радиоэлектронных средств (РЭС). Максимальная мощность оконечных устройств и базовых сетей технологии LPWAN не должна превышать 25 мВт с применением для оконечных устройств методов снижения помех, как ограничение рабочего цикла, режима прослушивания перед излучением. Оформление разрешительных документов на использование базовых станций, а также разрешительных документов на ввоз на территорию Республики Узбекистан оконечных устройств узкополосных беспроводных сетей связи стандартов технологии LPWAN осуществляется ГУП "ЦЭМС" в установленном порядке.
Инженер СКУРП
Инагамова Н.С.
