LoRa-platform vereenvoudigt ontwerp, vermindert stuklijst

De ontwikkeling van het IoT (Internet of Things) brengt ontwerpuitdagingen met zich mee die veel bedrijven proberen op te lossen door ontwerpers te voorzien van relevante tools. In het komende decennium zullen meer dan 500 miljard apparaten met internet zijn verbonden, en er is een robuuste bedrijfsstrategie nodig om apparaten te voorzien van locatiemogelijkheden en goed energiebeheer.

IoT heeft invloed op alle aspecten van het dagelijks leven en omvat een reeks onvoorstelbare toepassingen:van draagbare verbonden apparaten tot een breed scala aan activabeheer, bewakingstoepassingen en sensoren die kunnen communiceren met een of meer gateways over afstanden tot enkele kilometers.

Deze apparaten zijn meestal bedoeld voor langdurige service tot acht jaar. Het is daarom noodzakelijk om netwerkconnectiviteit te kiezen die tijdens deze periode wordt ondersteund. Typische IoT-toepassingen vereisen geen continue gegevensoverdracht, alleen in bepaalde situaties, afhankelijk van het type parameters dat moet worden gemeten. En ze vereisen geen hoge bitrates. Aan deze kenmerken wordt voldaan door LPWAN-technologieën (Low Power Wide Area Networks), die een laag zendvermogen vereisen en uitstekende dekking en schaalbaarheid bieden.

Semtech Corp. heeft het LoRa Edge-platform uitgebracht, gebaseerd op LoRa, om een ​​breed scala aan toepassingen mogelijk te maken en een revolutie teweeg te brengen in het beheer van een verscheidenheid aan sensoren. Het platform integreert een ultra-low-power LoRa-transceiver, GNSS en Wi-Fi-scantechnologieën. De combinatie van Lora-technologie en cloudoplossingen met geolocatie biedt de juiste balans tussen locatienauwkeurigheid en een laag stroomverbruik, waardoor de systeemkosten en complexiteit worden geoptimaliseerd. Door de noodzaak voor incrementele GNSS- en Wi-Fi-componenten te elimineren, verlaagt LoRa Edge de stuklijstkosten.

LoRa-technologie heeft aanzienlijke technische referenties en wordt al gebruikt in toepassingen die betrouwbare communicatiemogelijkheden over afstanden van meerdere kilometers vereisen, zoals draadloze instrumentenuitlezing en regelsystemen voor straatverlichting. Deze sub-GHz-technologie ondersteunt datasnelheden van 0,3 kbps tot 50 kbps, afhankelijk van de afstand en de berichtduur. De transmissieafstand kan oplopen tot 15-20 kilometer. Zelfs in een stedelijke omgeving met een hoge dichtheid zijn communicatieafstanden van meer dan 2 kilometer haalbaar.

"LoRa heeft een groot bereik, je hebt niet veel basisstation-repeater nodig, mensen kunnen een openbare, privé-netwerkoplossing hebben op basis van LoRa die echt wordt gebruikt voor het volgen van applicaties", zegt Olivier Beaujard, senior director LoRa Ecosystem bij Semtech . “Maar het belangrijkste is dat LoRa extreem weinig stroom verbruikt. En wat betekent dat? Mensen kunnen een heel kleine tracker, een heel kleine tracker en een kleine batterij gebruiken.”

"LoRa heeft een extreem laag stroomverbruik, en dit werd bewezen met veel gebruiksscenario's in nutsbedrijven, water en gas. Bij vermogensbeheer maakt het in veel situaties het verschil”, zegt Beaujard.

LoRa (Long Range) is een technologie met een stapel die uit twee lagen bestaat. De eerste laag van de LoRa-stack is de fysieke laag (PHY) die een gepatenteerde modulatie gebruikt die is afgeleid van Chirp Spread Spectrum (CSS), terwijl de tweede laag het protocol is voor de MAC-laag (Media Access Control) genaamd LoRaWAN.

Een LoRa-netwerk omvat gateways om verbinding te maken met de centrale netwerkserver. Eindpunten communiceren met een sternetwerktopologie via een single-hop draadloze link naar gateways met de mogelijkheid om verbinding te maken met meerdere gateways om verbindingsredundantie te garanderen (Figuur 1 en 2).

Afbeelding 1:Lora Edge Geolocatie-oplossing (Bron:Semtech)

Afbeelding 2:GNSS-scanprincipe, hulpmodus (Bron:Semtech )

De eerste LoRa Edge-chipset waarop geolocatie is gericht, is LR1110 van Semtech. Het vangt een deel van het satellietsignaal op. De signalen worden samengevoegd tot een NAV-bericht en verzonden naar de cloudserver. GNSS-scanner ondersteunt GPS L1 + GPS geostationair, SBAS:EGNOS + WAAS, BeiDou B1 + BeiDou geostationair GEO/IGSO (figuur 3).

Afbeelding 3:het blokschema van de LR1110 (Bron:Semtech )

LoRa Edge is een alles-in-één chipset voor binnen- en buitentoepassingen. Het stelt klanten in staat om de totale eigendomskosten (TCO) verder te beheren en alleen te betalen wanneer een actief moet worden geïdentificeerd. Verbeterde key-provisioning op het productiepunt en een veilig join-proces vereenvoudigen de ontwikkeling van IoT-oplossingen verder en voldoen volledig aan de beveiligingsverwachtingen van de klant. LoRa Edge en LoRa Cloud geolocatiediensten bieden een unieke systeemarchitectuur om het stroomverbruik te verminderen, concludeerde Semtech.