Kas yra mažo galingumo plačiajuosčio ryšio tinklas ir kam jis naudojamas?

Internetas ir toliau auga, o daiktų internetas (IoT) yra viena iš sričių, kuri ir toliau sparčiai auga. Mažos galios plačiajuosčio ryšio tinklai (LPWAN) skatina didžiąją dalį šio augimo – mažos galios jungties tipas plačiajam tinklui, kuris yra naudingas diegiant ir naudojant daiktų internetą.

Taigi, atidžiau pažvelkime į LPWAN, skirtingus LPWAN tipus ir kai kuriuos realius jų naudojimo pavyzdžius.

Kas yra IoT?

Norėdami suprasti LPWAN, turite suprasti kas yra IoT. Mums nereikia to labai giliai nagrinėti, tačiau šiek tiek žinių padės suprasti LPWAN.

Terminas „IoT“ reiškia tarpusavyje sujungtus fizinius įrenginius. Šiuose įrenginiuose yra viskas – nuo ​​išmaniųjų termostatų jūsų namuose iki išmaniųjų gatvių žibintų mieste.

Kai kurie įprasti įrenginiai, kuriuose įgalintas IoT, yra šie:

• Išmanieji namų įrenginiai: Termostatai, apšvietimas, apsaugos kameros
• Pramonė: Jutikliai gamybinėje įrangoje, atsargų valdymo davikliai
instagram viewer
• Išmanusis miestas: Gatvių apšvietimas ir šviesoforai, viešasis transportas
• Žemdirbystė: dirvožemio jutikliai, išmanusis drėkinimas, gyvulių kontrolė

Tai tik keli daiktų interneto naudojimo būdai. Tačiau, kad IoT sistemos veiktų, jos turi būti sujungtos, o LPWAN dažnai atlieka šį vaidmenį.

Kas yra LPWAN?

LPWAN yra belaidžio ryšio tinklas, galintis perduoti mažo pralaidumo ir mažos galios duomenų perdavimą plačiame plote. Dėl ploto, kurį gali aprėpti LPWAN, jis puikiai tinka padėti IoT tinklams bendrauti.

LPWAN neturi konkretaus fiksuoto ploto dydžio, kurį galėtų apimti. Aprėptis priklauso nuo kelių veiksnių, įskaitant perdavimo technologiją, prijungtų daiktų interneto įrenginių skaičių, galimą duomenų perdavimo spartą ir kt. Be to, kiti veiksniai turi įtakos LPWAN aprėpčiai ir perdavimui, pavyzdžiui, aplinkos kliūtys.

Kaip veikia LPWAN?

Mažos galios LPWAN savybės yra jų funkcionalumo raktas. Daiktų interneto įrenginiai dažnai yra baterijomis maitinami mažai energijos suvartojantys įrenginiai. Be to, dauguma daiktų interneto įrenginių perduoda nedidelį duomenų kiekį mažu bitų greičiu. Dėl to LPWAN idealiai tinka prijungti šiuos įrenginius dideliais atstumais naudojant minimalią galią.

LPWAN dažniausiai naudoja nelicencijuotus radijo dažnius. Tai panaikina licencijų poreikį ir sumažina išlaidas. Kaip duomenys užkoduojami ir perduodami, priklauso nuo LPWAN tipo. Tačiau kiekvieno tipo pagrindas yra moduliavimo technika, skirta perduoti duomenis dideliais atstumais su minimaliais trukdžiais.

Kai kurie metodai, naudojami tai pasiekti, yra šie:

• Klaidų taisymo kodų naudojimas
• Signalo pasklidimas (signalas skleidžiamas plačioje dažnių juostoje)
• Duomenų perdavimo spartos sumažinimas

Gana naudinga galvoti apie vandens čiaupą. Įjunkite jį iki galo ir turėsite galingą srautą; tai būtų galima palyginti su tradiciniu plačiajuosčiu tinklu (WAN), kuriame daug duomenų (vandens) teka labai greitai. Neigiama yra tai, kad norint išlaikyti srautą, reikia daug energijos.

Sumažinkite tą srautą iki pastovaus lašėjimo ir turėsite LPWAN. Vanduo vis tiek nuvažiuos tą patį atstumą, tačiau norint išlaikyti srovę, reikia mažai energijos.

3 pagrindiniai LPWAN pranašumai

Priežastį, kodėl LPWAN naudojami daiktų interneto įrenginiams prijungti, galima apibendrinti įvertinus tris pagrindinius šių tinklų teikiamus privalumus.

1. Kaina: LPWAN kaina yra mažesnė nei tradicinio WAN. Tiek aparatinės įrangos, tiek diegimo sąnaudų požiūriu LPWAN siūlo nebrangų ryšio sprendimą.
2. Diapazonas: LPWAN diapazonas skiriasi priklausomai nuo tokių veiksnių kaip topologija, projektavimo reikalavimai, aplinkos sąlygos ir trukdžiai. Įprastas tinklas gali veikti maždaug šešių mylių atstumu. Tačiau, kaip pažvelgsime kitame skyriuje, kai kurių LPWAN tipų maksimalus nuotolis yra maždaug 25 mylios.
3. Galia: LPWAN siųstuvai-imtuvai, jutikliai ir kiti elementai dažniausiai yra mažos galios įrenginiai. Pavyzdžiui, daugelis iš jų yra maitinami baterijomis, todėl įprasta, kad akumuliatoriaus tarnavimo laikas matuojamas metais.

Šios savybės prisideda prie LPWAN, kaip pagrindinės milijonų daiktų interneto įrenginių ryšio formos, įsisavinimo.

Pagrindiniai LPWAN tipai

Yra keletas skirtingų LPWAN tipų. Jūsų pasirinktas LPWAN tipas priklauso nuo kelių veiksnių. Pavyzdžiui, Sigfox tipo LPWAN gali pasigirti iki 25 mylių nuotoliu; tai naudinga, kai įrenginiai yra išsklaidyti dideliame diapazone.

Štai keletas dažniausiai pasitaikančių LPWAN tipų:

• LoRaWAN: Tam naudojama technika, vadinama Chirp Spread Modulation, kad būtų pasiektas tolimojo ryšio ryšys. Ta pati technika leidžia tai pasiekti naudojant labai mažas energijos sąnaudas. LoRaWAN siūlo keletą privalumų, įskaitant mažas išlaidas ir mastelio keitimą. Jis taip pat palaiko geografinės vietos nustatymo funkcijas ir dvikryptį ryšį.
• NB-IoT: Tai LPWAN, veikiantis korinio ryšio tinkluose. Tai leidžia išlaikyti esmines LPWAN savybes, tačiau turi papildomų privalumų – padidintą duomenų perdavimo spartą ir didesnį saugumą.
• Sigfox: „Sigfox“ yra patentuota LPWAN paslauga, kuri gali pasigirti pasauline aprėptimi. Jis naudoja itin siauros juostos moduliaciją, kad atitiktų prijungtų įrenginių diapazono ir galios reikalavimus, o optimaliomis sąlygomis gali pasiekti iki 25 mylių atstumą.
• Nesvarus: „Weightless“ pasiekia savo LPWAN tikslus – didelio atstumo, mažos galios ryšį, naudodamas plačiajuosčio dažnio moduliaciją ir stačiakampį dažnių tankinimą. Tai dar viena paslauga, kuri taikoma visame pasaulyje.

Kaip matote, yra įvairių požiūrių, kaip pasiekti LPWAN tikslus. Tačiau didžioji dalis LPWAN pasirinkimo priežasčių priklauso nuo funkcijų, kurias jis turėtų atlikti, o tai geriausiai suprantama pažvelgus į kai kuriuos LPWAN naudojimo būdus.

Kam naudojami LPWAN?

Mes jau palietėme tai, tačiau geriausias būdas visiškai suprasti, kaip veikia LPWAN, yra aptarti kai kuriuos realaus pasaulio scenarijus, kuriuose naudojami daiktų interneto įrenginiai.

Išmanieji miestai

Miestai vis dažniau naudoja LPWAN, kad pasiektų puikų efektą. Kai kurie įprasti jų naudojimo būdai:

• Išmanusis gatvių apšvietimas: Išmanieji gatvių žibintai naudoja LPWAN keliems tikslams. Dažniausiai naudojamas energijos taupymas reguliuojant šviesų ryškumą, atsižvelgiant į tokius veiksnius kaip klimato sąlygos, paros laikas ir aktyvumo gatvėje lygis.
• Išmanieji šviesoforai: Jie naudojami spūstims sumažinti, pirmenybę teikiant šviesoforams, kad būtų optimizuotas eismo srautas
• Išmanioji automobilių stovėjimo aikštelė: Jutikliais galima stebėti, ar yra automobilių stovėjimo vietų.

Perėjimas prie išmanesnių miestų skirtas pagerinti gyventojų gyvenimo kokybę ir sumažinti savivaldybių anglies pėdsaką bei sąskaitas už energiją.

Žemdirbystė

Žemės ūkis yra dar vienas sektorius, kuriame sparčiai daugėja daiktų interneto įrenginių ir LPWAN. Štai keletas būdų, kaip LPWAN padeda ūkininkams:

• Dirvožemio stebėjimas: LPWAN ir jutikliai gali stebėti dirvožemio sąlygas, tokias kaip drėgmė ir temperatūra. Tai leidžia ūkininkams sutaupyti vandens laistydami tik ten ir tada, kai to reikia.
• Gyvulių kontrolė: Gyvulių buvimo vietą gali naudoti jutikliai, prijungti prie LPWAN.

Tai dar vienas sektorius, kuriame LPWAN gali sumažinti išlaidas ir sumažinti žemės ūkio veiklos poveikį aplinkai.

Sveikatos apsauga

LPWAN keičia sveikatos priežiūrą ir pacientų bei būklių stebėjimą. Tarp šios technologijos naudojimo būdų yra:

• Pateikite informaciją apie paciento sveikatos būklę realiuoju laiku naudodami nuotolinio paciento stebėjimo prietaisai
• Stebėkite įrangos būseną ir vietą
• Stebėti ir koreguoti aplinkos sąlygas sveikatos priežiūros įstaigose

Apskritai, LPWANS gali padėti supaprastinti pacientų gydymą ir tuo pačiu sumažinti pridėtines išlaidas.

LPWAN: lėtas ir pastovus laimi lenktynes

LPWAN yra nepaliaujami vis labiau susieto pasaulio herojai. Taikant lėtą ir pastovų duomenų perdavimo metodą, šie tinklai daro mūsų miestus išmanesnius, mūsų namus saugesnius, o žemės ūkį – efektyvesnį.

Informacijos galia nėra vien tik „didieji duomenys“; kartais smulkmenos gyvenime yra svarbios.