Kui teil on lai võrk, kus on palju sidet vajavaid seadmeid, on vaja väikese võimsusega laivõrku.

Internet kasvab jätkuvalt ja asjade internet (IoT) on üks valdkond, mis kasvab jätkuvalt tempos. Suure osa sellest kasvust juhivad väikese võimsusega laivõrgud (LPWAN), mis on laivõrgu jaoks mõeldud väikese võimsusega ühenduse tüüp, mis on kasulik asjade Interneti juurutamiseks ja kasutamiseks.

Niisiis, vaatame lähemalt LPWAN-e, erinevaid LPWAN-tüüpe ja mõnda reaalset näidet nende kasutamise kohta.

Mis on IoT?

LPWAN-ide mõistmiseks peate mõistma mis on asjade internet. Me ei pea seda väga põhjalikult käsitlema, kuid vähesed teadmised aitavad LPWAN-e mõista.

Mõiste IoT viitab füüsilistele seadmetele, mis on omavahel ühendatud. Need seadmed hõlmavad kõike alates nutikatest termostaatidest teie kodus kuni linna nutikate tänavavalgustiteni.

Mõned levinumad IoT-toega seadmed on järgmised:

  • Nutika kodu seadmed: Termostaadid, valgustus, valvekaamerad
  • Tööstuslik: Andurid tootmisseadmetes, laoseisu kontrolli andurid
    • instagram viewer
  • Tark linn: Tänavavalgustus ja foorid, ühistransport
  • Põllumajandus: mullaandurid, nutikas niisutamine, loomakasvatus

Need on vaid mõned viisid, kuidas asjade internetti kasutatakse. Kuid asjade Interneti-süsteemide töötamiseks peavad need olema ühendatud ja LPWAN-id täidavad sageli seda rolli.

Mis on LPWAN?

LPWAN on traadita sidevõrk, mis suudab edastada väikese ribalaiusega ja väikese võimsusega andmeedastust laias piirkonnas. Kuna LPWAN suudab katta, sobib see suurepäraselt asjade Interneti-võrkude suhtlemiseks.

LPWAN-il ei ole kindlat fikseeritud ala suurust, mida see katta. Katvus sõltub mitmest tegurist, sealhulgas edastustehnoloogiast, ühendatud asjade Interneti-seadmete arvust, saadaolevatest andmeedastuskiirustest ja muust. Lisaks mõjutavad LPWAN-i katvust ja edastamist muud tegurid, näiteks keskkonnatakistused.

Kuidas LPWAN-id töötavad?

LPWAN-ide vähese energiatarbega omadused on nende funktsionaalsuse võti. IoT-seadmed on sageli akutoitel ja madala energiatarbimisega seadmed. Lisaks edastab enamik IoT-seadmeid väikese bitikiirusega väikeseid andmemahtusid. See muudab LPWAN-id ideaalseks nende seadmete ühendamiseks pikkade vahemaade tagant, kasutades minimaalset võimsust.

LPWAN-id kasutavad enamasti litsentseerimata raadiosagedusi. See välistab vajaduse litsentsimise järele ja vähendab kulusid. Andmete kodeerimine ja edastamine sõltub LPWAN-i tüübist. Kuid iga tüübi keskmes on modulatsioonitehnika, mis on loodud andmete edastamiseks pikkade vahemaade tagant minimaalsete häiretega.

Mõned selle saavutamiseks kasutatavad meetodid hõlmavad järgmist:

  • Veaparanduskoodide kasutamine
  • Signaali hajutamine (jaotab signaali laiale sagedusribale)
  • Andmeedastuskiiruse vähendamine

Üsna kasulik on mõelda veekraanile. Lülitage see täielikult sisse ja teil on võimas vool; seda võiks võrrelda traditsioonilise laivõrguga (WAN), kus palju andmeid (vesi) liigub väga kiiresti. Negatiivne külg on see, et see nõuab palju jõudu, et voolu hoida.

Vähendage seda voolu ühtlaseks tilkumiseks ja teil on LPWAN. Vesi läbib endiselt sama vahemaa, kuid nire voolamise hoidmiseks on vaja vähe jõudu.

LPWAN-ide 3 peamist eelist

Põhjuse, miks LPWAN-e IoT-seadmete ühendamiseks kasutatakse, saab kokku võtta kolme peamise eelisega, mida seda tüüpi võrgud pakuvad.

  1. Maksumus: LPWAN-i hind on madalam kui traditsioonilisel WAN-il. Nii riistvara kui ka rakenduskulude seisukohast pakuvad LPWAN-id odavat ühenduvuslahendust.
  2. Vahemik: LPWAN-i ulatus varieerub sõltuvalt sellistest teguritest nagu topoloogia, disaininõuded, keskkonnatingimused ja häired. Tüüpiline võrk võib töötada umbes kuue miili ulatuses. Kuid nagu me järgmises jaotises vaatleme, on mõne LPWAN-tüübi maksimaalne ulatus umbes 25 miili.
  3. Võimsus: LPWAN-i transiiverid, andurid ja muud elemendid on tavaliselt väikese võimsusega seadmed. Näiteks töötavad paljud neist patareidest ja on tavaline, et aku eluiga mõõdetakse aastates.

Need atribuudid aitavad kaasa LPWAN-ide kasutuselevõtule miljonite asjade Interneti-seadmete peamise ühenduvusvormina.

LPWAN-i peamised tüübid

LPWAN-i on mitut erinevat tüüpi. Teie valitud LPWAN-i tüüp sõltub mitmest tegurist. Näiteks Sigfoxi tüüpi LPWAN-i sõiduulatus on kuni 25 miili; see muudab selle kasulikuks, kui seadmed on hajutatud pikale vahemikule.

Siin on mõned levinumad LPWAN-i tüübid:

  • LoRaWAN: See kasutab kaugside saavutamiseks tehnikat nimega Chirp Spread Modulation. Sama tehnika võimaldab seda saavutada väga väikese energiatarbimisega. LoRaWAN-id pakuvad mitmeid eeliseid, sealhulgas madalaid kulusid ja mastaapsust. Sellel on ka geograafilise asukoha funktsioonide ja kahesuunalise suhtluse tugi.
  • NB-IoT: See on LPWAN, mis töötab mobiilsidevõrkude kaudu. See võimaldab säilitada LPWAN-i määravaid omadusi, kuid sellel on ka suuremad andmeedastuskiirused ja parem turvalisus.
  • Sigfox: Sigfox on patenteeritud LPWAN-teenus, millel on ülemaailmne katvus. See kasutab ülikitsasriba modulatsiooni, et täita ühendatud seadmete vahemikku ja võimsusnõudeid ning optimaalsetes tingimustes suudab see saavutada kuni 25 miili.
  • Kaalutu: Weightless saavutab oma LPWAN-i eesmärgid kaug- ja väikese võimsusega ühenduvuse osas, kasutades lairiba sagedusmodulatsiooni ja ortogonaalset sagedusmultipleksimist. See on veel üks teenus, millel on ülemaailmne katvus.

Nagu näete, on LPWAN-i eesmärkide saavutamiseks erinevaid seisukohti. Kuid suur osa LPWAN-i valikust tuleneb funktsioonidest, mida see eeldatavasti teenindab, mida saab kõige paremini mõista, kui vaadata mõningaid LPWAN-ide kasutusviise.

Milleks LPWAN-e kasutatakse?

Oleme seda juba puudutanud, kuid parim viis LPWAN-ide toimimise täielikuks mõistmiseks on arutada mõningaid reaalseid stsenaariume, kus IoT-seadmeid kasutatakse.

Targad linnad

Linnad kasutavad LPWAN-e üha enam suurepäraselt. Mõned levinumad viisid, kuidas neid kasutatakse, on järgmised:

  • Nutikas tänavavalgustus: Nutikad tänavavalgustid kasutavad LPWAN-e mitmel otstarbel. Kõige tavalisem on energia säästmine, reguleerides tulede heledust sõltuvalt sellistest teguritest nagu kliimatingimused, kellaaeg ja aktiivsus tänaval.
  • Nutikad foorid: Neid kasutatakse ummikute leevendamiseks, eelistades foorid, et optimeerida liiklusvoogu
  • Nutikas parkimine: Andurite abil saab jälgida autode parkimiskohtade olemasolu.

Üleminek targematesse linnadesse on mõeldud elanike elukvaliteedi parandamiseks ning omavalitsuste süsiniku jalajälgede ja energiaarvete vähendamiseks.

Põllumajandus

Põllumajandus on teine ​​sektor, kus asjade Interneti-seadmete ja LPWAN-ide kasutamine on kiiresti kasvanud. Siin on mõned viisid, kuidas LPWANid põllumajandustootjaid aitavad:

  • Mulla seire: LPWAN-id ja andurid saavad jälgida mullatingimusi, nagu niiskus ja temperatuur. See võimaldab põllumeestel vett säästa, kastes ainult seal ja siis, kui see on vajalik.
  • Loomakasvatuse kontroll: Kariloomade asukohta saab kasutada LPWAN-iga ühendatud andurite abil.

See on veel üks sektor, kus LPWAN saab vähendada kulusid ja vähendada põllumajandustavade keskkonnamõju.

Tervishoid

LPWAN-id muudavad tervishoidu ning patsientide ja seisundite jälgimise viisi. Tehnoloogia kasutusalade hulgas on järgmised:

  • Andke reaalajas teavet patsiendi tervisliku seisundi kohta, kasutades patsiendi kaugjälgimise seadmed
  • Jälgige seadmete olekut ja asukohta
  • Jälgida ja kohandada keskkonnatingimusi tervishoiuasutustes

Üldiselt võib LPWANS aidata tõhustada patsientide ravi ja vähendada samal ajal üldkulusid.

LPWANid: aeglane ja stabiilne võidab võidusõidu

LPWANid on üha enam ühendatud maailma laulmata kangelased. Kasutades andmeedastuse aeglast ja ühtlast lähenemisviisi, muudavad need võrgud meie linnad targemaks, meie kodud turvalisemaks ja meie põllumajanduse tõhusamaks.

Teabe jõud ei seisne ainult "suurtes andmetes"; mõnikord on elu pisiasjad olulised.