Изучение сетевой технологии LoRa MESH: почему стоит выбрать сетевое решение LoRa MESH

Благодаря постоянному развитию технологий Интернета вещей беспроводная связь широко используется в различных областях. LoRa — это технология беспроводной связи с низким энергопотреблением и дальним радиусом действия, а LoRa MESH — это самоорганизующийся сетевой протокол связи, основанный на технологии LoRa. Проще говоря, LoRa MESH — это сетевое решение MESH, основанное на передаче LoRa.

Прежде чем знакомить с LoRa MESH, необходимо понять, что такое технология LoRa.

Технология LoRa — это технология связи Интернета вещей, разработанная корпорацией Semtech, характеризующаяся низким энергопотреблением, большим радиусом действия и сильной защитой от помех.

Дальняя дистанция

LoRa имеет низкую скорость передачи, но высокую чувствительность, что позволяет осуществлять связь на гораздо больших расстояниях по сравнению с другими технологиями беспроводной связи. Он может передавать данные на расстояния в несколько километров на открытом воздухе и даже преодолевать большие расстояния в городских районах. Таким образом, он подходит для приложений, требующих передачи данных на большие расстояния, с низкой скоростью и небольшими объемами данных.

Низкое энергопотребление

Технология LoRa использует метод передачи с низким энергопотреблением, что позволяет устройствам работать в течение длительного времени от аккумулятора. Эта функция идеально подходит для устройств, которым необходимо работать в течение длительного времени и в которых сложно заменить батареи, таких как сенсорные узлы, устройства «умного города» и т. д.

Сильная защита от помех

LoRa использует технологию расширения спектра, что обеспечивает отличную защиту от помех. Даже при возникновении внешних электромагнитных помех во время связи LoRa может продолжать стабильную связь, в то время как традиционные беспроводные технологии могут не поддерживать связь.

Масштабное подключение

LoRa поддерживает крупномасштабные соединения устройств, при этом каждая базовая станция способна одновременно обслуживать тысячи устройств, что делает ее подходящей для построения глобальных сетей Интернета вещей (IoT) (LPWAN).

Что такое LoRa MESH?

LoRa MESH — это самоорганизующийся сетевой протокол связи, основанный на технологии LoRa. Он использует технологию беспроводной связи LoRa для формирования самоорганизующейся сети с несколькими устройствами, создавая ячеистую топологию для обеспечения взаимосвязи между устройствами. Он сочетает в себе преимущества технологии LoRa с характеристиками самоорганизующихся сетей Mesh.

Самоорганизующиеся сетевые функции

Сети LoRa MESH обладают функциями самоорганизации, автоматически строят и поддерживают сети. Когда устройства присоединяются к сети или покидают ее, сеть автоматически корректирует свою топологию, чтобы обеспечить стабильность передачи данных. Эта функция самоорганизации обеспечивает сетям LoRa MESH высокую гибкость и масштабируемость.

Узел маршрутизатора. Узел маршрутизатора получает данные из сети, обновляет маршруты и пересылает данные.

Терминальный узел: терминальный узел не имеет функции маршрутизации и обычно развертывается на границе сети.

Многоскачковая передача:

Сети LoRa MESH используют многоскачковую передачу, при которой данные могут передаваться через несколько узлов, прежде чем достигнут узла назначения. Эта многоскачковая передача эффективно увеличивает расстояние связи, улучшает проникновение сигнала и снижает нагрузку на отдельные узлы. Это особенно важно для таких устройств, как умные дома, системы экологического мониторинга и т. д.

Высокая емкость:

Многопролетная связь увеличивает пропускную способность и надежность сети. Даже если узел выйдет из строя, данные все равно можно будет передавать по альтернативным путям. Таким образом, LoRa MESH обладает высокой пропускной способностью и поддерживает большое количество подключений устройств. Это делает сети LoRa MESH подходящими для крупномасштабных сценариев Интернета вещей, таких как умные города, умное сельское хозяйство и многое другое.

Бюджетный:

LoRa MESH использует недорогие устройства и решения, снижая ценовой барьер для приложений IoT. Это позволяет большему количеству предприятий и разработчиков участвовать в инновациях и приложениях Интернета вещей.

Режимы связи технологии LoRa MESH :

Односкачковая связь:

Однопереходная связь — это базовый режим, в котором узлы взаимодействуют напрямую со шлюзами или другими узлами, что обеспечивает простой и прямой путь передачи данных.

Многоскачковая связь:

Многопереходная связь предполагает передачу данных от одного узла через несколько узлов ретрансляции до достижения узла назначения или шлюза. Этот режим связи расширяет зону покрытия сети, повышает стабильность и надежность сети.

Самоорганизация:

Сети LoRa MESH поддерживают самоорганизацию, при которой узлы могут автоматически обнаруживать сеть и присоединяться к ней без ручного вмешательства. Узлы устанавливают коммуникационные соединения друг с другом, образуя самоорганизующуюся сетевую структуру.

Многолучевая связь:

Многопутевая связь позволяет данным достигать узла назначения или шлюза по разным путям, повышая гибкость и надежность связи. Если один путь связи заблокирован или вышел из строя, данные могут передаваться по альтернативным путям, обеспечивая непрерывную связь.

Технология скачкообразной перестройки частоты:

Сети LoRa MESH могут использовать технологию скачкообразной перестройки частоты для повышения безопасности связи и защиты от помех. Узлы динамически переключают каналы во время связи, чтобы избежать помех и коллизий каналов, обеспечивая стабильную передачу данных.

Режимы передачи модуля беспроводной передачи данных LoRa611Pro

Модуль LoRaPro — это новейшая серия обновленных сетевых модулей беспроводной связи, представленная NiceRF. Он разработан на основе чипа Semtech SX127X и использует передовую технологию скачкообразной перестройки частоты модуляции с расширенным спектром LoRa, высокоэффективную чувствительность приемника, что делает его проникающую способность и дальность связи намного превосходящими широко используемые в настоящее время продукты FSK и GFSK, а также имеет более сильную защиту от помех. возможности. Чтобы удовлетворить потребности различных клиентов в приложениях, LoRa611Pro предлагает два разных режима передачи: режимы передачи по сети без MESH и MESH, подходящие для различных сценариев применения. Программное обеспечение этого модуля беспроводной передачи данных имеет многофункциональный выбор, что позволяет пользователям переключаться между различными режимами работы посредством конфигурации программного обеспечения ПК. В режиме MESH модуль маршрутизации имеет функцию автоматической маршрутизации. Пользователи могут формировать сетевую передачу без слепых зон и ограничений расстояния за счет комбинации нескольких модулей. В то же время пользователи также могут шифровать беспроводные данные с использованием шифрования AES128 с помощью программного обеспечения ПК или команд последовательного порта, что делает передачу данных более безопасной. В модулях беспроводной передачи данных режим несвязанной передачи подходит для простой и быстрой передачи «точка-точка», подходит для небольших приложений в реальном времени с высокими требованиями.

Совместное использование приложений самоорганизующейся сети LoRaMESH

Используя преимущества технологии LoRa с низким энергопотреблением, передачей данных на большие расстояния и небольшими объемами, LoRaMESH является отличным решением для приложений IoT LoRa.

LoRaMESH имеет множество преимуществ при применении в сценариях Интернета вещей. Давайте рассмотрим несколько конкретных примеров:

Умные города: сети LoRa MESH можно использовать для интеллектуального управления освещением, интеллектуального управления дорожным движением, мониторинга мусорных баков и других приложений в умных городах, обеспечивая интеллектуальное управление и оптимизацию городской инфраструктуры.

Сельскохозяйственный Интернет вещей: сети LoRa MESH можно использовать для мониторинга влажности почвы, сбора данных о погоде, контроля орошения сельскохозяйственных угодий и других приложений в сельскохозяйственном Интернете вещей, повышая эффективность и качество сельскохозяйственного производства.

Промышленная автоматизация: сети LoRa MESH можно использовать для мониторинга оборудования, управления производственными линиями, отслеживания логистики и других приложений в промышленной автоматизации, реализации интеллектуального производства и управления на заводах.

Отслеживание логистики: сети LoRa MESH можно использовать для позиционирования грузов, мониторинга температуры и влажности, планирования маршрутов транспортировки и других приложений в отслеживании логистики, повышая эффективность и безопасность логистических перевозок.

Мониторинг окружающей среды: Сети LoRa MESH могут использоваться для мониторинга качества воздуха, мониторинга качества воды, мониторинга шума и других приложений в мониторинге окружающей среды, обеспечивая мониторинг в реальном времени и раннее предупреждение об окружающей среде.

Умные дома: сети LoRa MESH можно использовать для управления умной бытовой техникой, мониторинга безопасности, умных дверных замков и других приложений в умных домах, повышая комфорт и удобство домашней жизни.

Сенсорные сети Интернета вещей. Сети LoRa MESH можно использовать для создания крупномасштабных сенсорных сетей Интернета вещей, реализующих мониторинг в реальном времени и сбор данных о физическом мире, а также обеспечивающих поддержку данных для различных приложений.

Таким образом, технология LoRa MESH имеет широкие перспективы применения в различных вертикальных областях Интернета вещей, обеспечивая надежную техническую поддержку для реализации интеллектуального, удобного и эффективного образа жизни и режимов работы.

Для получения более подробной информации о решениях LoRaMesh или индивидуальных решениях обращайтесь в NiceRF.