Fremont, Калифорния – 22 януари, 2019 г. – LoRa Alliance ™, световната асоциация на компании, подкрепящи отворения LoRaWAN ™ протокол за широколентовите мрежи с ниска мощност в интернет на нещата (IoT), днес обяви, че преживя експлозивен растеж през 2018 г., надхвърляйки 100-те мрежови оператора LoRaWAN в края на декември. По-широката достъпност на LoRaWAN мрежите прави по-лесно от всякога да се използват IoT решения, използващи съществуващата инфраструктура, като позволяват продуктите и решенията да бъдат предлагани и свързани сега.

Повече от 100 мрежови оператори са разгърнали и управляват LoRaWAN мрежи, които са както публични, така и частни, като значително разширяват обхвата на технологията. Тази гъвкавост е уникален диференциатор на LoRaWAN в сравнение с други LPWAN технологии. Освен това се съобщава, че броят на крайните устройства, свързани с мрежите LoRaWAN, се е утроил от началото на годината, което показва значително ускоряване на приемането в сравнение с други технологии, но все още за постигане на такъв широк отпечатък.

„Достигането до този етап на оператора е голямо постижение за LoRa Alliance“, каза Дона Мур, главен изпълнителен директор и председател на LoRa Alliance. „Само LoRaWAN има силни, установени мрежи с широки зони на покритие, като същевременно предлага и опция за частна мрежа. За компаниите, които искат да пуснат днес продукти и решения за интернет на нещата, стандартът LoRaWAN е единственото надеждно решение. Характеристики като актуализации на фърмуера по въздуха и фактът, че LoRaWAN е отворена спецификация със стабилна програма за сертифициране, осигуряват мрежова и устройства за оперативна съвместимост. Тези ползи дават увереност на пазара, че компаниите са обезпечени с бъдещето и могат да внедрят решения днес с увереност, че ще работят в бъдеще. “

LoRaWAN мрежите се разгръщат активно в световен мащаб, като азиатско-тихоокеанските и европейските региони показват най-голям растеж, съответно 30% и 50% през 2018 г. Регионалните спецификации се установяват във всички ключови региони, като се добавят непрекъснато допълнителни региони. Общата инвестиция на оператора в LoRaWAN е значителна на глобално ниво, като предлага убедителни доказателства, че мрежовите оператори са поели дългосрочен ангажимент към стандарта LoRaWAN и подкрепят пазарното търсене на приложения на интернет на нещата.

„Orange е доволна да види растежа на екосистемата LoRaWAN и приемането на този отворен и оперативно съвместим стандарт във всички части на света. Orange избра LoRaWAN ™ за своята първа мрежа, посветена на IoT през 2016 г., за да адресира сензори и други обекти на достъпни цени, които консумират малко енергия. Оранжевата мрежа LoRaWAN обхваща над 30 000 общини и 95% от населението на метрополната Франция. През 2018 г. Orange Slovakia стартира услуга, използваща LoRaWAN за реализации на умни градове. А за да подпомогне своите международни клиенти и френски компании с нужди извън Франция, Orange Business Services стартира локално свързване LoRaWAN, подходящо за редица приложения, особено в умните градове и промишлеността, включително управление на енергията и флуидите, проследяване на движения, контрол на отпадъците, измерване на околната среда, осветление и мониторинг на паркинга. “

– Ronan Le Bras, ръководител на Техническата стратегия – безжични мрежи – в Orange:

“Базираната в American Towers (ATC) инфраструктура мрежа на LoRaWAN в Бразилия вече обхваща зоните на метрото в Сао Пауло, Рио де Жанейро и Бело Оризонте. Тези големи пазари са отговорни за около 24% от бразилския БВП и АТС планира да продължи да разгръща тази мрежа, за да покрие 50% от бразилския БВП или приблизително 80 града до средата на 2019 г. Бразилия е ключов компонент на глобалната иновационна стратегия на ATC и решаващ пазар в Латинска Америка. Вярваме, че можем да продължим да играем ключова роля в разгръщането на телекомуникационната инфраструктура, за да подкрепим допълнителни случаи на употреба за много години напред. “

– Abel Camargo, старши директор на стратегията и развитието на нов бизнес в American Towers,  Бразилия

“Като член-основател и член на LoRa Alliance, Senet е развълнуванa от достигането на това постижение. Това е още едно доказателство за това как отворената екосистема и техническото превъзходство на LoRaWAN са го накарали да се превърне в водеща комуникационна технология на интернет на нещата. Използвайки тези технически и екосистемни предимства, Senet предлага мрежови операционни платформи, базирани на облак от сървъри, и услуги за мрежово доставяне за изграждане на глобално свързване LoRaWAN, придружено от необходимите инструменти за управление и управление на свързаните устройства с мащаба и сигурност, изисквана от корпоративните приложения на IoT. Тези платформи се използват днес за управление на най-голямата обществена мрежа LoRaWAN в Северна Америка и осигуряват мрежово покритие и готовност за свързване в над 80 държави. Очакваме с нетърпение да подкрепим LoRa Alliance и да допринесем за неговата разширяваща се екосистема в нашите колективни усилия за постигане на друга рекордна година за LoRaWAN. ”

– Брус Чатърли, главен изпълнителен директор,a Сенет

„LoRaWAN отбеляза огромен интерес и растеж в Индия през изминалата година. На този пазар ние вече предоставяме мрежово покритие в 30 града, за да подкрепим приложения на интернет на нещата, като например умно измерване, умно паркиране и интелигентни решения за управление на отпадъците. Не виждам никакви признаци на това забавяне, тъй като влизаме в 2019 година. “

– Али Хосеини, основател и главен изпълнителен директор, SenRa

„Ние разглеждаме LoRaWAN като IoT технология, която е избрана за групата Minol ZENNER поради способността му да преодолее различните изисквания на IoT и да даде възможност за реални добавени ползи за всички наши сегменти от клиенти в групата.”

– Alexander Lehmann, GM; Minol ZENNER Group

“Постигането на крайъгълен камък на мрежата 101 LoRaWAN в световен мащаб потвърждава ускорението на интернет на нещата и потвърждава амбицията на Proximus да ръководи всички компании в тяхната цифрова трансформация.”

– Frédéric Lhostte, ръководител на IoT & Analytics; Проксимус Груп

“Това ново събитие демонстрира зрелостта на пазара и вкуса на клиентите за LoRaWAN ™ по целия свят да развиват бизнеса си.”

– Stéphane Allaire, президент; Objenious, Bouygues Telecom

“Това е огромно събитие, тъй като доказва, че LoRaWAN интернет на нещата, точно както истинският интернет, не се интересува от границите на страната. С мрежата на нещата и индустрията на нещата сме щастливи да присъстваме в повече от 89 страни и можем да осигурим LoRaWAN свързаност във всички краища на света. “

– Wienke Giezeman, главен изпълнителен директор и съосновател, The Things Network

„Изграждането на мощна IoT екосистема, която спомогна за ускоряването на иновациите с IoT е от първостепенно значение за Swisscom. В резултат на това бяхме сред първите оператори, които пуснаха LoRaWAN в национален мащаб през 2016 г. Днес мрежата на Swisscom LoRaWAN покрива 96,6% от населението на Швейцария . “

– Julian Dömer, ръководител на IoT, Swisscom

“DNX / Digital Nordix е независим оператор на IoT / LoRaWAN ™, който предоставя услуги за работа в мрежа на LoRaWAN в EMEA. DNX има базата на DevOps в Швеция и управлява LoRaWAN мрежи в Европа, Близкия Изток и Африка. Нашият фокус е да осигурим стабилна и персонализирана безжична IoT мрежа. За разлика от други доставчици на интернет на нещата, DNX работи в тясно сътрудничество с независими партньори, за да осигури персонализиране и системна интеграция за възможно най-добро решение за интернет на нещата. “

– Mats Pettersson, главен изпълнителен директор, Digital Nordix AB (DNX), Стокхолм, Швеция

„Интернет на нещата може да направи процесите по-ефективни, да промени нашия живот и нашето общество за по-добро плюс да има положително въздействие върху околната среда. LoRaWAN драстично ускори разпространението и приемането на приложения на интернет на нещата по целия свят. LORIOT е един от първите двигатели на пазара и нашият мрежов сървър е проектиран за оперативна съвместимост и гъвкавост, за да отговори на изискванията на всеки вид потребител, от ентусиасти на IoT до глобални компании. Нашата разпределена обществена мрежова инфраструктура осигурява отлична производителност, независимо от местоположението на потребителите, защото нашата мисия е да дадем възможност на IoT навсякъде по света и да позволим на всеки да има достъп до неговия потенциал за разрушаване. “

– Джулиан Студер, основател и главен оперативен директор; LORIOT

„Достигайки 100-те мрежови оператори LoRaWAN по света, ние сме сигурни, че и вътрешното търсене на услугите LoRaWAN ще продължи да нараства. Очакваме с нетърпение технологията за намиране на нови приложения и допринасяне за разработването на решения на проблемите, пред които е изправено японското общество. ”

– Юзо Джимбо, главен изпълнителен директор на SenseWay

„Чрез пускането на една от най-големите локални мрежи, базирани на LoRaWAN, за Minol, която използва LoRaWAN за субметриране, разпределение на топлинните разходи и услуги за детектор на дим за клиентите на жилищната им индустрия, ние сме горди да предприемем следващата стъпка с Minol ZENNER Connect GmbH разширяване на общото покритие на LoRaWAN в Германия. “

– Hartmut Ritter, MD; Minol ZENNER Connect GmbH www.mz-connect.com

“Minol ZENNER Group дава възможност на градовете, комуналните услуги и индустриалните клиенти да управляват свои собствени мрежи на интернет на нещата. Като мрежов оператор LoRaWAN, Minol ZENNER Connect GmbH, ние сме отворени за работа, комбинирайки и интегрирайки тези мрежи в една система.

Ние сме развълнувани да разширим покритието на LoRaWAN чрез сътрудничество с други членове на LoRa Alliance и партньори на екосистемата на германския пазар, като по този начин бързо ще осигурим пълно покритие с LoRaWAN. ”

– Markus Kirchdörfer, MD Minol ZENNER Connect GmbH www.mz-connect.com

Гъвкавостта и скалируемостта на всеки IoT протокол за свързване, независимо дали е лицензиран като Cellular IoT (NB-IoT или Cat-M1) или нелицензиран като LoRaWAN, е наистина един от ключовите параметри за превръщане на мечтата за милиарди свързани устройства в реалност през следващото десетилетие.

В последните години [1 – 4] има много работа от академичните среди със симулации за възможностите за мащабиране на LoRaWAN технологията.

По-долу сa описани изводи и резултати, относно това как да се разгърне една LoRaWAN мрежа с възможности за лесна скалируемост, със собствени знания от предизвикателствата и опита от изграждането на подобни мрежи за търговски цели с Orange, KPN, Swisscom, Proximus, Softbank, NTT и много други големи оператори.

I. Архитектура на LoRaWAN

Разгръщането на LoRaWAN се основава на топологията “звезда”, която е най-проста, запазва живота на батерията на крайното устройство и позволява макроразнообразието, така че всяко предадено съобщение от крайно устройство да може да се приема от множество базови станции (гейтуеи).  LoRaWAN е асинхронен протокол и съобщение, предназначено от мрежата към крайно устройство, може да бъде изпратено от всеки гейтуей. Необходимо е обаче наличието на определена логика и интелигентност в мрежовия сървър и използване на адаптиране на скоростта на предаване (ADR), което е ключ към скалируемостта на мрежата.

II. Класове устройства в LoRaWAN мрежата

Крайните устройства обслужват различни приложения и имат различни изисквания. За да се оптимизира разнообразието от профили за крайни приложения, LoRaWAN ™ използва различни класове устройства. Класовете на устройството компенсират латентността на връзката от мрежата към устройствата с живота на батерията. При приложение от тип “управление” или “изпълнителен механизъм”, латентността на комуникацията към устройствата е важен фактор. Всички устройства LoRa трябва да поддържат работа от клас А, която е най-ефективна по отношение на консумацията на енергия.

Топологията “звезда” на мрежите с ниска консумация и голямо разстояние заедно с асинхронния радио протокол за данни позволява удължаването животът на батерията и намаление на себестойността на устрсойствота, запазвайки съевременно комункацията на големи разстояния

III. Модел за разполагане на LoRaWAN

LoRaWAN обикновено се използва в нелицензиран спектър, който позволява на всеки оператор или желаещ да разгръща IoT / LPWAN мрежа, базирана на LoRaWAN. Това позволява три модела на внедряване:

• Операторска мрежа: В този традиционен модел операторът прави инвестиции, за да внедри мрежа в цялата страна и да продава услуги за свързване на своите клиенти.
• Частна мрежа: В този модел корпоративните клиенти създават собствена частна мрежа, тъй като LoRaWAN работи в нелицензиран спектър, а базовите станции са достатъчно евтини и лесни за инсталиране.
• Хибриден модел: Това е най-интересният модел, който LoRaWAN позволява благодарение на отворената си архитектура и който не е възможен или по-скоро труден в други конкурентни LPWA технологии или в Cellular IoT технологиите (поради лицензиран спектър).

Съществуват инициативи като CBRS [5] в рамките на 3GPP, но те все още са в процес на разработка и далеч от зрялост за широкомащабно разгръщане на интернет на нещата. Смята се, че 3GPP ще развие CBRS технологията за обслужването на частния пазар на интернет на Enterprise IoT, който понастоящем е готов за използване на нелицензирани LoRaWAN.

В хибридния модел за внедряване на LoRaWAN операторът осигурява леко външно покритие на цялата страна, но различни заинтересовани страни, като например частни предприятия или физически лица, способстват за допълнително уплътняване на мрежата въз основа на техните нужди в помещенията им. Този модел позволява частно / публично партньорство при споделяне на разходите и приходите от мрежата и уплътняване на мрежата там, където приложенията и устройствата са най-активни. Моделът е създаден поради факта, че множество станции (гейтуеи) могат да получават изпратени LoRaWAN съобщения от едни и същи устройства, а мрежовият сървър премахва дублирането. В случаите, когато различни оператори / предприятия управляват мрежата, LoRa Alliance вече е одобрила роуминг архитектура, която позволява споделяне на мрежи между операторите. Този модел значително намалява инвестициите на операторите и предлага пробивен бизнес модел, за изграждане на капацитет на интернет на нещата там, където е най-вече необходим. По-нанатък в статията ще бъде показано как капацитетът на LoRaWAN намалява драстично с уплътняването на разположението на базовите станции.

LoRaWan позволява стартирането на Публично-Частни мрежи които позволяват нов бизнес модел на споделяне на приходите и разходите и уплътняване на мрежата основано на нуждите Интернет на Нещата.

IV. Симулационни изследвания

За целите на това изследване се използва симулационен софтуер LoRaSim [1] с различни модификации, като фокусът беше на предаване на данни от устройствата към мрежата (посока на връзката – “нагоре”).

Използват се регионалните ограничения на ЕС с 1% цикъл на действие. Съществуват обаче региони като Япония, където е задължително използването на “Listen-Before-Talk” (LBT). Въпреки това, разполагането на в ЕС се основава най-вече на цикълът на действия.

V. Конфликтите в LoRaWAN мрежа

Различните кодове на разширение (Spreading Factors) проявяват силни квази-ортогонални характеристики, когато пакети с различни кодове на разширение се сблъскват помежду си. В повечето случаи – до 6 пакета с различни кодове на разширение ще могат да се декодират по едно и също време на една и съща честота. Това е едно от важните свойства на LoRaWAN, което позволява да се поддържа капацитет над стандартните Алоха базирани реализации.

В случай на проблем от типа “близък-далечен”, както при всяка честотна модулация, “ефектът на улавяне” позволява поне един от пакетите да бъде възстановен, стига да има достатъчно SINR на по-силния пакет. ADR функцията обаче се опитва да сведе до минимум “ефекта на улавяне” чрез прилагане на контрол на мощността на предаване.

В матрицата по-долу, всеки елемент Ti,j показва минималното ниво на SINRi,j, необходимо за декодиране на пакет данни със код на разширение SFi, интерфериращ с пакет данни код на SFj.

Матрицата съответства на кодове на разпространение SF {SF7, SF8, SF9, SF10, SF11, SF12}.

Тази матрица дава относителния SINR, който е необходим, за да може да декодира пакет (от ред на матрицата, където SF е от 7 до 12) в присъствието на друг пакет (от колона на матрицата, където SF е от 7 до 12).

Когато се получават два пакета със същия SF, SINR трябва да бъде 6 dB по-висок, за да може да бъде декодиран. Когато SF не е една и съща, двата пакета могат да бъдат декодирани веднага, щом e изпълнено условието за стойността на отхвърляне на пакет от съседен канал (например SF8 пакетът трябва да бъде най-много с 22 dB по-висок от пакета SF12).

Освен това, ако има множество пакети, които интерферират, калкулира се сумарната енергията на всички пакети за изчисляване на SNR.

Колизия (конфликт) се получава само, ако повече от един пакет е приет на една и съща честота по едно и също време. “Едно и същото време” трябва да бъде точно определено: от радио измерванията се приема, че има колизия, ако преамбюлът на пакета се припокрива с другия пакет с повече от 3 символа.

VI. Резултати от симулацията

     A. Единично разполагане на клетки

В този раздел описваме резултатите от разгръщането на единични клетки с различни стойности на кодовете на рзпространение на границите на клетките, вариращи от SF7, SF8, SF9, SF10, SF11, до SF12. LoRaWAN архитектурата позволява съобщенията от крайните устройства да се приемат от отделна изолирана станция (гейтуей).

Максималният брой устройства на клетка се изчислява, както следва:

Тук трябва да се отбележи, че ние не приемаме средната стойност на пакетни грешки (PER) от цялата клетка и сравняваме с PERtarget, а по-скоро сравняваме средната PER за всяка SF група. Това гарантира, че всички устройства в една клетка, имат своя PER под стойностите на PERtget.

Сравнението на резултатите по-долу е за два сценария.

В първия сценарий се определя SF за SFtarget без да се използва ADR, а при втория сценарий се адаптира преносния код на разпространение SF с идеална адаптивна скорост на предаване (ADR). Капацитетът на клетката се планира по отношение на броя съобщения / ден / km2, тъй като различните IoT устройства имат различни изисквания за производителност и затова се счита, че за изграждането на мрежи за предаване на на кратки съобщения като LoRa е по-скоро поучително да се оцени капацитета по отношение на броя съобщения / ден / km2.

Идеалният ADR се опитва да използва най-добрия SF, за предаване на пакета въз основа на, загубата на пътя между базовата станция и крайното устройство. Резултатите показват драматично (до 2X) увеличение на капацитета, в сравнение със статичните настройки. ADR е една от основните характеристики, които трябва да бъдат приложени внимателно в мрежовия сървър.

Статичният SF12 показва най-лошия резултат за чистата Aloha за статичната SF конфигурация. Въпреки това, LoRaWAN показва силен имунитет срещу смущения и позволява едновременно декодиране на различни кодове на разпространение, когато се припокриват и води до значително подобрение на капацитета на LoRaWAN в сравнение с чистото Алоха базирано изграждане на мрежа.

По-нататък ще се покаже и как капацитетът се увеличава драматично при многоклетъчните изграждания на мрежи и препредаване на данните.

       Б. Мулти-клетъчнa мрежа

В тази секция се показват резултатите от внедряването на редица клетки. Симулацията е 19 клетки, работещи в шестоъгълник, като се вземат само резултати от най-вътрешната клетка, за елимиране ефекта на клетъчната граница.

Симулацията бе извършена в продължение на 200 часа, а за един сценарий се усвоиха 15 симулации, за да се получат окончателните резултати. Това е направено, за да се избегне субективност поради случайност на времето за предаване на пакета и позициониране на устройството. Клетъчният диапазон се основава на различни SF кодове както при единична клетка, като по този начин се позволява уплътняване на базата на различни SF при клетъчната граница.

Резултатите показват до 4 пъти увеличаване на капацитета в сравнение със сценария с една клетка, благодарение на макро-диверсификацията при предаване на данни от устройствата към мрежата – принцип, представляващ фундаменталност в мрежовата архитектура на LoRaWAN. Това позволява едновременно декодиране на съобщенията от крайните устройства, намиращи се на клетъчната граница.

Когато мрежата LoRaWAN е проектирана за локализиране на географско местоположение на устройствата (без използване на GPS), допълнително се внедряват нови станции (гейтуеи) за резервираност и поддържане на алгоритмите за локализация. Това позволява на крайните устройства, за които не се използва геолокацията, да се възползват допълнително от огромното уплътняване на мрежата.

Цената на малките LoRaWAN клетъчни базови станции (гейтуеи) е много ниска и разполагането е “plug and play”, с оскъдни изисквания за свързаност към мрежовия сървър, което може да бъде осъществено и с обикновени 3G / LTE Cat-M1 модеми.

VII. Ретрансмисии

Повторното предаване при LoRaWAN е по-лесен начин  да се подобри надеждността или да се увеличи капацитета. Поддържането на ефективната пакетна грешка на предаване (PER) при PERtarget = 10% за всяко препредаване може да бъде много по-висок и дори да позволи намаляване на използвания SF. Това позволява адаптивен избор на код на разпространение.

Фигурата по-долу показва ефекта от препредаванията за мулти-клетъчен сценарий при преминаване от 1 до 3 предавания, с цел увеличаване на капацитета, като се запази същото PERtarget = 10%. Повторното предаване може да доведе до 5X увеличаване на капацитета, особено за по-малко плътни сценарии с целеви код на разпространение SF, SFtarget = SF12.

VIII. Консумация на енергия

Промяната на консумация на енергия или живота на батерията при уплътняване на LoRaEan мрежата e представена, като кривата по-долу предполага капацитет на батерията 5 Wh и трафик на към и от крайните устройства е с полезен товар 20 байта и интензитет 48 пъти на ден).

Животът на батерията се увеличава драстично с уплътняването на базовите станции (гейтуеи)

IX. Защо LoRaWAN показва капацитет извън Aloha принципите на работа на крайните устройства?

В цитираните публикации ([1-4]) има доста дискусии за това, че LoRaWAN не е скалируем поради характеристиките на Aloha. Въпреки това, в предишните раздели се показа, че лошият дизайн (например статична SF настройка без използване на ADR) и / или неефективни алгоритми в мрежовия сървър водят до този сценарий.

LoRaWAN спецификацията има прости указания за ADR, но доставчиците на мрежови услуги трябва да въведат собствени ADR алгоритми. Мрежовата фина настройка, на която и да е мрежа, особено за устройства с пренос на данни, които спят по-голямата част от времето и са ограничени от батерията, е само един от проблемите представляващи предизвикателство и трябва да бъде разгледана от производителя на мрежовия сървър. Този проблем ще трябва да бъде разрешен дори и за синхронни протоколи като NB-IoT, Cat-M1, където алгоритмите за предварително определяне на график за предаване или приемане никога не са част от стандарта.

Асинхронната природа на протокола LoRaWAN за устройства от клас А позволява на устройството да изпраща съобщение само когато е необходимо и е една от ключовите характеристики, които правят технологията значително по-ефикасна в сравнение със синхронни протоколи като 3GPP Cat-M1 или NB-IoT. Опростеността на протокола LoRaWAN обаче не изключва сложното управление на мрежата, което трябва да се случи в мрежовия сървър, за да управлява по подходящ начин параметрите на устройството за постигане управляване капацитета и консумацията на енергия в мрежата.

Ключът към мащабирането на LoRaWAN мрежа се състои в усъвършенстваните алгоритми на мрежовия сървър и зрелостта на доставчиците.

LoRaWan прихващащият ефект, ADR функцията и макро-диверсификацията при предаване от устройствата към мрежата, са главни фактори за постигане на допълнителен капацитет на мрежата над традиционните Алоха базирани имплементации.

X. Обобщение

Тази статия показва, че LoRaWAN показва значително разхиряване на статичния капацитет, когато алгоритмите ADR се използват в мрежата. Показва се как LoRaWan мрежи се изграждат и внедряват за предоставяне на покритие и как този капацитет може плавно да бъде увеличен чрез добавяне на нови станции.

Теоретичният капацитет на LoRaWAN зависи от регионалните и морфологични параметри. Например САЩ разполагат с до 72 канала за предаване на данни от устройствата към мрежата. Така че, може да има много повече ползи в сравнение с горните резултати при разполагането на LoRaWan мрежа в САЩ!

От горните резултати обаче може да се заключи, че ако мрежата бъде изградена внимателно и усъвършенствани алгоритми като ADR се използват на мрежовия сървър, може да има драстично увеличение на мрежовия капацитет и това ще бъде един от основните фактори, които ще определят успеха при изграждане и въвеждане в действие на LoRaWAN мрежа, тъй като в бъдеще ще се разширят изискванията и широчината на приложенията на интернет на нещата. Типичните случаи на използване на LoRaWAN изпращат по-малко от 10 байта на всеки 10-15 минути. Приложенията за такива случаи на употреба са около проследяване, управление на отпадъците, системи за управление на уличното осветление, интелигентни измервателни уреди и т.н.

LoRaWAN предлага икономически ефективен начин за увеличаване на капацитета на мрежата, където е най-необходим. LoRaWAN станциите са много рентабилни и могат да бъдат внедрени чрез Ethernet / 3G / 4G свързване с минимални инвестиции в сравнение с 3GPP малки клетки. Това позволява, да се изгражда мрежата на интернет на нещата по икономически ефективен начин и да се мащабира постепенно въз основа на нуждите на интернет на нещата.

Този модел на внедряване има драматичен ефект върху възвращаемостта на свързването на интернет на нещата чрез LoRaWAN мрежа.

LoRa Alliance работи също така за стандартизиране на роуминга между различни LoRaWAN мрежи, което ще позволи на различни оператори / предприятия да споделят ефективно приходите от трафик на интернет на трети страни, който преминава през техните мрежи. Този модел е доста подобен на клетъчния роуминг, с изключение на факта, че LoRaWAN работи в нелицензиран спектър, но е изключително рентабилен и позволява на частни предприятия да играят на този пазар и да позволят разрушителен бизнес модел за изграждане на бъдещи мрежи на интернет на нещата.

XI. Как можем да помогнем?

За да се оползотвори пълният потенциал на покритието на LoRaWAN мрежа, както е показано на фигурите по-горе, простото играждане и произволно пускане в експлоатация на базови станции (гейтуеи) не е достатъчно и никога няма да предостави възможности за скалируемост или капацитетните характеристики на силно уплътнена  мрежа за развитие на интернет на нещата.

LoRaWAN е лесна за имплементиране технология, но алгоритмите за управление на мрежата и процесът на внедряване са сложни и се нуждаят от много експертни познания по радио, ако трябва да се изгради скалируема мрежа за поддръжка на милиони устройства в мрежата. Изграждането на подобна мрежа изисква надежден партньор със силни възможности за радио и клетъчно планиране и опит за внедряване на гъста LoRaWAN имплементации в цялата страна. Алгоритмите и инструментите за откриване и заобикаляне на внезапни интерфернеции и намеси в нелицензирания спектър са ключът към скалируемостта  и успешно внедряване на интернет на нещата.

АйОТи Нет може да помогне за успешно спряване с тези проблеми.

“Ай О Ти НЕТ” предлага комуникационни решения, базирани на мобилна технология от следващото поколение, за свързване на интелигентни устройства.

Ние инвестираме в изграждането на LoRaWAN покритие за нуждите на България

Референции:

[1] Do LoRa Low-Power Wide-Area Networks Scale?, Martin Bor, Utz Roedig, Thiemo Voigt, and Juan Alonso, MSWiM 2016.

[2] Mitigating Inter-Network Interference in LoRa Networks, Thiemo Voigt, Martin Bor, Utz Roedig, and Juan Alonso, EWSN 2017.

[3] Scalability analysis of large-scale LoRaWAN networks in ns-3. Floris Van den Abeele, Jetmir Haxhibeqiri, Ingrid Moerman, Jeroen Hoebeke, Univ. of Ghent, https://arxiv.org/abs/1705.05899

[4] Network level performances of a LoRa system Master Thesis – Davide Magrin supervised by Lorenzo Vangelista

[5] https://www.cbrsalliance.org/

[whohit]Design_LoRaWan_Network[/whohit]

StreetLight Control интегрира най-модерния и ефективен пакет от функции, позволяващ подробно управление и отчитане на осветителни системи в изключително големи градски агломерации.

С помощта на сървърно структурирана база данни на системата е проектирана да управлява почти неограничен брой осветителни тела дори от няколко географски несвързани градове или метрополис. Освен разширеното управление на потребителите, решението има сложна системна интеграция, която може да обедини няколко различни реализации на StreetLight Control в една централна конзола.

Приложението е интерактивно, използвайки по-добър интерфейс за отчитане и по-лесен процес на настройка и планиране. Управлението на голям брой осветителни тела, групи от осветителни тела, потребители или предварително планирани действия е по-лесно от всякога с новата функция за обновяване на текущото състояние на всяка единица за контрол.

StreetLight Control – Продуктово представяне

StreetLight Control е надеждна система за дистанционно управление на уличното осветление, която гарантира, че там, където и когато е необходимо, се осигурява правилното количество и качество на осветеност. С подобряването на съществуващата инфраструктура за улично осветление не само има възможност да се спестят финансови ресурси и да се постигне оптимизация на разходите за управление, но и възможност за трансформация на съществуващата мрежа за разпределение в интелигентна инфраструктура за в бъдеще.

Системата позволява успешно дистанционното включване, изключване и затъмняване на осветителните тела, осигурява безпрецедентна функционалност и интелигентност на ниво лампа/ група лампи. Позволява индивидуално дистанционно управление на всяка улична лампа/ група лампи, оборудвани с електронен баласт.

Функционалности на системата

1. Базови функционалности: Дистанционно управление, превключване ON / OFF, затъмняване. Разширено планиране. Мониторинг и обратна връзка в реално време. Неограничен брой слоеве и възможности за групиране на осветителни тела. Действия за групиране, филтриране и актуализиране на бази данни (групови операции).
2. Допълнителни функционалности: Съвместимост с различни осветителни тела и контролери за осветителни тела. Подобрена визуализация на карти, интерактивност, интерфейс на Български език.
3. Управление на системата: Дефиниране на различни нива на управление и достъп на потребителите, възможност разпределение на различни териториални зони за управление на системата (включително независими подсистеми). Възможност за проследимост на дейстията.
4. Управление на системните нотификации: Управление на предупреждения и аларми за събития и неизправности, обект на мониторинг от системата. Предупреждения чрез SMS и имейли по предварително зададени условия и параметри. Мониторинг на задействаните команди. Неразрешено разкриване на консумацията на енергия. Приоритети на сигналите.
5. Сензорни нотификации: Алармени сигнални за прекъснати проводници и кабели, сензори за отваряне на полюсни врати, сензори за удар на полюс и други.

6. Системни справки: Разширен инструментариум за отчитане и графики за ефективността. Отчети за времетраенето на осветлението, отчети за енергоспестяване, отчети за състоянието на осветителните тела. Интерактивна методология и графики за отчитане с подобрени възможности за филтриране.

Системата има съвместимост с iOS и Android преносими устройства .

Системата за управление на мрежата StreetLight Control работи със следните браузъри:

• IE – Microsoft Internet Explorer версия 7 или по-нова версия.
• Mozilla Firefox версия 3.6 или по-нова версия.
• Google Chrome версия 14 или по-нова версия.

Информация за StreetLight Control – press kit 2

[whohit]StreetLighting_post[/whohit]

Решения за умен град и умно измерване потреблението на енергия и вода идват в България с първата национална LoRaWAN мрежа

IoTNЕТ и IoT Solutions предлагат реално работещи решения за умно осветление и умно измерване на газо/електро/топло/водомери, променящи цялата екосистема 

Българските компании IoTNЕТ и IoT Solutions превръщат Интернет на Нещата (IoT/Internet of Things) в реалност, като предлагат за пръв път в страната готови, работещи решения за „умен град“ и „умно измерване“ потреблението на енергоресурси и вода за индустриални и битови цели. Цялата необходима съвкупност от елементи, започваща със сензорите, през комуникационните модули и комуникационната среда и завършваща със сървъри и софтуерна платформа за обработване на информацията и управление, е налице. В София и на територията на страната е възможно да се реализират многообразни съвременни решения, които подобряват всекидневието и средата, в която живеем.

Мрежата, сензорите, комуникационните устройства, сървърите и потребителски софтуер са компонентите на готовите за реализация решения предлагани от IoT Solutions – българска стартираща компания фокусирана върху „умен град” и „умно измерване” приложения.

Двупосочната комуникация при LoRa мрежата и LoRaWAN протоколът позволяват взаимодействие с устройствата, което дава възможност да се контролират и самите уреди за измерване.

Информацията от устройствата може да бъде събирана в реално време и да се предоставя за използване на различни групи потребители – доставчици, търговци, крайни клиенти на енергийни и водни ресурси.

Това става възможно на първо място чрез свързаността, осигурена от IoTNЕТ, която оперира собствената национална LoRaWAN мрежа, предоставяща връзката и възможностите за комуникация между машините, машините и хората.

LoRaWAN мрежата e технология от 21-ви век за свързани устройства, осигуряваща лесна реализация на решения в областта на Интернет на Нещата. Представлява протокол за безжично предаване на данни, позволяващ устройствата да осъществяват връзка на голямо разстояние (до 15км) и с ниска консумация на енергия. Това разрешава основен проблем в сегашната екосистема на машините. С дългия живот на батерията от 5 – 10 години, съчетан с намалена цена за поддръжка на мрежата, LoRaWAN предоставя възможности за нови решения финансово неприемливи до сега.

РЕШЕНИЯ ЗА УМЕН ГРАД И УМНО ИЗМЕРВАНЕ

[whohit]SmartCity_post[/whohit]

В системата за обратно разсейване на дълги разстояния, разработена от изследователите на UW, този сензор използва отразени радиовълни, за да кодира и съобщава информация с почти нулева мощност. Той може да “поговори” с приемник на разстояние до 2,8 километра.
В системата за обратно разсейване на дълги разстояния, разработена от изследователите на UW, този сензор позволява на устройства, които работят за изключително ниска мощност за пръв път да комуникират на дълги разстояния.

Изследователи от университета във Вашингтон демонстрираха за пръв път, че устройствата, работещи с почти нулева мощност, могат да предават данни на разстояние до 2,8 километра – да преодолеят съществуващата от дълго време бариера и потенциално да позволят широк набор от взаимосвързани устройства.

Например, гъвкавата електроника – от коляното, което прихваща обхвата на движение при артритни пациенти до пластири, които използват пот, за да открие умора при спортисти или войници – залагат на голямо обещание за събиране на медицински данни.

Днес обаче гъвкавата електроника и други сензори, които не могат да използват батерии и трябва да работят с много ниска мощност, обикновено не могат да комуникират с други устройства на повече от няколко метра или метра. Това ограничава практическото им приложение в приложения, вариращи от медицински мониторинг и домашно наблюдение до интелигентни градове и прецизно земеделие.

За разлика от това, системата за обратно разпръскване на UW, използваща отразени радиосигнали за предаване на данни при изключително ниска мощност и ниска цена, постига надеждно покритие в цялата къща с площ от 4800 квадратни метра, офисна площ, обхващаща 41 стаи и един акра зеленчуци ферма. Системата е подробно описана в доклад, който ще бъде представен на 13 септември в UbiComp 2017.

Снимка от гъвкав епидермален пластир
Изследователският екип изгради този гъвкав прототип на епидермалния пластир, който би могъл да се използва за събиране и безжично предаване на полезни медицински данни, който успешно предава информация през атриума от 3300 кв. Фута. Денис Уайз / Университета във Вашингтон

“Досега устройствата, които могат да комуникират на дълги разстояния, са консумирали много енергия.Компромисът в устройство с ниска консумация, което консумира микровълни на властта, е, че комуникационният му диапазон е кратък “, казва Шям Гъллакота, водещ факултет и доцент в Университета за компютърни науки и инженеринг” Пол Г. Алън “. “Сега показахме, че можем да предложим и двете, които ще бъдат доста смяна на играта за много отрасли и приложения.”

Най-новата система за обратно разпръскване на дълги разстояния на екипа осигурява надеждна комуникация на дълги разстояния със сензори, които консумират 1000 пъти по-малко енергия от съществуващите технологии, способни да предават данни на подобни разстояния. Това е важен и необходим пробив към вграждането на свързаност в милиарди ежедневни обекти.

Системата за обратно разпръскване на дълги разстояния ще бъде пусната на пазара от Jeeva Wireless, компания, създадена от екип от компютърни специалисти и електроинженери на UW, която очаква да започне да продава до шест месеца.

снимка на системата за обратно разсейване LoRa на фермата
Обсегът на комуникация на много устройства с ниска мощност е ограничен до няколко фута. Сензорът на UW за обратно разсейване на дълги разстояния (показан на преден план) успя да комуникира с приемник (държан в далечния фон) в една акра ферма, къща с площ от 4800 квадратни метра и офис площ, обхващаща 41 стаи. Денис Уайз / Университет във Вашингтон

Сензорите са толкова евтини – с очаквана обща цена от 10 до 20 цента – че земеделските стопани, които искат да измерват температурата на почвата или влагата, биха могли да покрият цялото поле, за да определят как ефективно да засаждат семена или вода. Други потенциални приложения варират от сензорни масиви, които могат да наблюдават замърсяването, шума или трафика в “умни” градове или медицински устройства, които могат безжично да предават информация за състоянието на пациента на сърцето денонощно.

“Хората говорят за вграждане на свързаност в ежедневни предмети като пералня, хартиени кърпи и чаши за кафе от години, но проблемът е цената и консумацията на енергия за постигането на това”, каза Vamsi Talla, главен технически директор на Jeeva Wireless, Allen School postdoctoral researcher и получава докторска степен по електротехника от UW. “Това е първата безжична система, която може да инжектира свързаност във всяко устройство с много минимални разходи”.

Изследователският екип, например, изгради прототип на контактна леща и гъвкав епидермален пластир, който се свързва с човешката кожа, която успешно използва обратно разсейване на далечни разстояния, за да предава информация през атриум от 3300 квадратни метра. Това е порядъка на по-голям от 3-футовия диапазон, постигнат от предишните дизайни на интелигентни контактни лещи.

Снимка на система за обратно разпръскване на дълги разстояния
Системата за обратно разпръскване на дълги разстояния използва източник, който излъчва радиосигнал, сензори с ниска мощност, които кодират информация в отразени сигнали и приемник на открито. Денис Уайз / Университет във Вашингтон

Системата има три компонента: източник, който излъчва радиосигнал, сензори, които кодират информация в отражения на този сигнал и евтин приемник, който декодира информацията. Когато сензорът е поставен между източника и приемника, системата може да предава данни на разстояние до 475 метра. Когато сензорът е поставен до източника на сигнал, приемникът може да декодира информацията от разстояние до 2,8 километра.

Предимството при използването на отразени или “обратно разсеяни” радио сигнали за предаване на информация е, че сензорът може да работи с изключително ниска мощност, която може да бъде осигурена от тънки евтини гъвкави печатни батерии или да бъде събрана от околните източници – премахвайки необходимостта от обемисти батерии. Недостатъкът е, че за приемника е трудно да различи тези изключително слаби отражения от оригиналния сигнал и друг шум.

снимка на прототипа на контактна леща
Екипът на UW предаде информация и чрез атриум с площ 3300 кв. Фута, използвайки този прототип на “умната” контактна леща. Денис Уайз / Университета във Вашингтон

“Това е като да се опитвате да слушате разговор, който се случва от другата страна на гъста стена – може да чуете някакви слаби гласове, но не можете да изясните напълно думите”, каза Меддад Хесер, докторант на Ален училище. “С новата ни технология можем по същество да декодираме тези думи дори когато самият разговор е трудно да се чуе”.

За да се преодолее проблемът, екипът на UW въведе нов тип модулация – наречена широко разпространен спектър – в неговия дизайн. Разпространението на отразените сигнали на множество честоти позволи на екипа да постигне много по-голяма чувствителност и да декодира обратно разсеяните сигнали на по-големи разстояния дори когато е под шума.

снимка на изследователския екип
Изследователският екип за обратно разсейване на далечни разстояния включва бившите докторанти по електротехника на UW Bryce Kellogg (вляво), Vamsi Talla (център) и докторантът на Allen Mehrdad Hessar (вдясно). Денис Уайз / Университета във Вашингтон

“Основно започнахме с чиста плоча и казахме, че това, от което наистина се нуждаем, за да дадем възможност на интелигентните приложения, е комуникацията на далечни разстояния, как бихме могли да проектираме системата отначало, за да постигнем тази цел?”, Каза Брис Келог, съосновател на Jeeva Wireless, който е студент по електроинженерство на UW.

Изследването е финансирано от Националната научна фондация.

Съавторите включват Джошуа Смит, професор в Алън училище и UW катедра по електротехника, и UW електротехнически докторант Али Najafi.

За повече информация се свържете с изследователския екип на longrange@cs.washington.edu.

[whohit]_Passive_RFID_bg_post[/whohit]

Orange продължава да полага усилия за създаване на мрежа за Интернет на Нещата  на базата на технологиите LoRa с цел национално покритие на метрополията във Франция до края на годината.

Говорейки на шоуто Viva Technology, Orange направи няколко важни изказвания. Амбициите на националното покритие са само върхът на айсберга, тъй като той обяви и първия тест на стандартизирания роуминг на LoRa alliance, както и повече от 100 корпоративни клиенти са избрали LoRaWAN свързаност с офертата Datavenue от Orange Business Services, покриваща почти 4000 градове в цялата страна.

Екипът също така очерта планове за тестване на оперативната съвместимост на своята мрежа LoRa с тази на други европейски оператори до декември, много от които са се облагодетелствали от нещата NB-IoT. По-специално, Vodafone е особено настойчива в подкрепата си за NB-IoT, което провокира въпроса дали Orange е подкрепил грешния кон. Продължава ли се да излезе от ролята на LoRa от упоритост или е забелязал нещо, което останалата част от индустрията е пропуснала?

Наред с това съобщение е създадено и партньорство с Actility с оригинални батерии Orange, които да осигурят електрическата мрежа на Франция по време на пиковете на търсенето и свързаните с това скокове на мощността.

“Тези успешни интервенции на повече от 7000 обекта за броени минути ясно демонстрират силата на Smart Grid решението, разработена от развойните звена за IoT, за да се подобрят способностите и устойчивостта на електропреносната система и да се защитят нейните клиенти”, каза CTO Оливие Херсент. “Също така създаваме нова възможност за Orange да създаде стойност от резервния си капацитет, който обикновено е рядко използвана застрахователна полица “.”

публикацията е копирана от http://telecoms.com/482732/orange-continues-focus-on-lora/

[whohit]Orange_bg_post[/whohit]

LoRa е спецификация за ниска мощност на широка зона (LPWAN), предназначена за обекти с безжична батерия в регионална, национална или глобална мрежа. LoRaWAN се стреми към ключови изисквания към интернет на неща като сигурни услуги за двупосочна комуникация, мобилност и локализация.

Европа е видяла много активност по отношение на внедряването на мрежите на LoRa. В редица държави телекомуникационните оператори вече са достигнали покритие в национален мащаб, докато в други, основните градски райони вече имат покритие от LoRa.

Холандският телекомуникационен оператор KPN обяви пускането през миналата година на национална мрежа LoRa за приложения за интернет на Интернет. Операторът включи първото си мрежово оборудване LoRa през ноември 2015 г. в Ротердам и Хага и сега предлага национална свързаност.

KPN също така каза, че в момента над 1,5 милиона устройства използват мрежовата инфраструктура в цялата страна.

KPN заяви, че неговата мрежа LoRa е допълнение към съществуващите 2G, 3G и 4G мрежи. Мрежата премахва значителни бариери (разходи, потребление и енергия), така че многобройни устройства могат да бъдат свързани към интернет. KPN е оборудвала стотици съществуващи мобилни предавателни кули в Холандия с LoRa шлюз и антена, позволяващи свързването на милиони устройства.

Френската телекомуникация Orange също така активно разгръща връзката на LoRa във Франция. Orange наскоро заяви, че мрежата на LoRa обхваща в момента близо 4000 града и индустриални обекти във Франция.Превозвачът очаква да достигне национално покритие със своята мрежа до края на 2017 г.

Операторът заяви, че над 100 клиенти на Orange Business Services вече са избрали решение за свързване на LoRaWAN в различни бизнес сектори, интелигентни общности, интелигентни домове, здравеопазване, промишленост и селско стопанство за разнообразни приложения като интелигентни сгради, свързани паркинги, , веригата на доставки и геолокацията.

Orange Business Services предлага набор от обекти (свързани обекти, модеми, шлюзове, стартови комплекти, модули), които са тествани и сертифицирани от оператора. Една от тях е LoRa Explorer Kit, пълен комплект за разработка на прототипи на LoRaWAN свързани обекти и тестови проекти и услуги по мрежата Orange LoRa във Франция. Каталогът на устройствата за IoT ще включва 75 обекта до края на юни

Също във Франция Bouygues Telecom предлага връзка с LoRa от 2015 г., когато стартира своята мрежа LoRaWAN след 16-месечен тест в град Гренобъл.

Телекомът очакваше да достигне национално покритие с мрежата си до края на миналата година. През февруари 2016 г. Bouygues Telecom обяви създаването на Objenious, дъщерно дружество, което ще използва мрежата LoRa, която понастоящем се разпространява от Bouygues Telecom.

Objenious представиха каталог на B2B и B2B2C услуги, вариращи от управление на автомобилния парк, дистанционно четене на метра, предсказуема поддръжка и геолокация.

През 2016 г. френската фирма Actility, която е специализирана в технологията LPWAN, и telent, доставчик на мрежови системи и решения в Германия, започна да създава национална мрежа LoRaWAN в Германия. Мрежата първоначално е била разгърната в Щутгарт, като националното покритие се очаква да бъде завършено до 2018 г.

Мрежовата инфраструктура, задвижвана от безжичното IoT решение ThingPark на Actility, позволява реализирането на решения за интелигентни градове, връзка от машина към машина и нови цифрови приложения. В интелигентното градско пространство Netzikon ще предлага услуги, включително дистанционно отчитане на електромери, управление на уличното осветление, интелигентни системи за паркиране и интелигентни решения за управление на отпадъците.

[whohit]LoRa_expansion_Europe_bg_post[/whohit]