Czym jest LoRaWAN – komunikacja bezprzewodowa o dalekim zasięgu?

Technologia LoRaWAN, czyli z angielskiego LoRa (Long Range) Wide Area Network, jest jednym z systemów komunikacji bezprzewodowej, który wyróżnia się bardzo dalekim zasięgiem sięgającym nawet kilkunastu kilometrów w połączeniu z niskim zapotrzebowaniem na energię. Dzisiaj zainteresowanie systemami LoRaWAN stale rośnie. Wynika to z faktu korzyści, jakie daje bezprzewodowa komunikacja dalekiego zasięgu w różnych obszarach przemysłu i infrastruktury.

Komunikacja LoRaWAN – co to jest?

LoRaWAN (https://www.sabur.com.pl/kategoria-produktu/lacznosc-bezprzewodowa/lorawan) jest radiowym protokołem komunikacyjnym, który umożliwia bezprzewodowe przesyłanie informacji z wykorzystaniem koncepcji Internet of Things (IoT), czyli internetu rzeczy. Dzięki tej technologii elementy wchodzące w skład sieci mogą łączyć się z nią nawet na znaczne odległości i przy niskim poborze mocy, co powoduje, że nie mają one dużych wymagań pod kątem zapotrzebowania na energię.

Technologia LoRaWAN bazuje na otwartym standardzie, co powoduje, że korzystanie z niej nie jest związane z potrzebą wnoszenia opłat licencyjnych. Właśnie otwarty standard spowodował, że dzisiaj z tej metody komunikacji bezprzewodowej korzysta się tak często. Na terenie Europy komunikacja za pomocą sieci LoRaWAN odbywa się na częstotliwości 868 MHz.

Jak funkcjonuje komunikacja LoRaWAN?

Do wykonania całego systemu komunikacyjnego LoRaWAN konieczne jest wykorzystanie specjalnych komponentów dedykowanych do jego wykonania. Komponenty te umożliwiają wzajemną komunikację, tworząc sieć.

Wygląd sieci w komunikacji bezprzewodowej LoRaWAN przypomina gwiazdę. W punkcie centralnym umieszczony jest główny element systemu, czyli jego serwer aplikacyjny. Następnie jest on łączony za pomocą bramek i serwerów sieciowych wraz z urządzeniami końcowymi. Ze względu na swoją architekturę system LoRaWAN pozwala na stworzenie rozbudowanych sieci obejmujących nawet kilkanaście tysięcy urządzeń końcowych, które łączą się z centralnym punktem systemu, czyli z jego serwerem aplikacyjnym.

Warto przy tym jeszcze raz podkreślić, że urządzenia końcowe wchodzące w skład systemów LoRaWAN, których celem jest odbieranie i przesyłanie sygnałów, nie mają dużego zapotrzebowania na energię. W efekcie mogą one pracować nawet przez kilka lat, wykorzystując jeden zestaw baterii.

W miejscach, w których konieczne jest uzyskanie ciągłości przesyłania danych, wykorzystuje się alternatywne rozwiązania, na przykład panele fotowoltaiczne, które wytwarzają prąd i zasilają nimi urządzenia. W efekcie nie ma potrzeby podłączania ich do sieci energetycznej.

LoRaWAN – plusy i minusy systemu

Dzisiaj system LoRaWAN wykorzystywany jest coraz częściej w różnych zastosowaniach, w których ważny jest bezprzewodowy przesył danych. Należy jednak pamiętać o tym, że ma on również swoje słabsze strony.

System LoRaWAN – zalety:

• daleki zasięg przesyłu danych – dzisiaj większość urządzeń oferuje przesył na odległości kilkunastu kilometrów, lecz rozwijane są rozwiązania umożliwiające jeszcze większy zasięg
• obniżone zapotrzebowanie na energię – brak konieczności systematycznego doładowywania akumulatorów, urządzenia mogą działać nawet kilka lat
• szerokie zastosowanie – system może działać w różnych obszarach
• rozbudowana sieć – może obejmować nawet kilkanaście tysięcy elementów
• niskie koszty – poprzez brak opłat licencyjnych

System LoRaWAN – wady:

• brak przesyłu w czasie rzeczywistym – system LoRaWAN tworzy opóźnienie w przesyle, dlatego dane nie są dostarczane w czasie rzeczywistym
• brak możliwości wysyłania większych plików – transmisja danych w systemie plasuje się obecnie na poziomie 0,3-37,5 kbps

Gdzie najczęściej wykorzystuje się komunikację LoRaWAN?

Ze względu na swoje zalety komunikacja bezprzewodowa o dalekim zasięgu LoRaWAN jest obecnie używana w różnych dziedzinach przemysłu, w rozwiązaniach infrastrukturalnych, gospodarce komunalnej, w obiektach.

Wybrane przykłady zastosowań systemu LoRaWAN:

• prace pomiarowe
• nadzorowanie procesów
• kontrola dystansu
• inteligentne oświetlenie
• monitorowanie w medycynie
• powiadamianie o zagrożeniach
• systemy parkingowe

Wdrożeniami systemów LoRaWAN zajmują się wyspecjalizowane w tym zakresie firmy, które zapewniają swoim klientom kompleksową obsługę w ramach realizacji całego systemu komunikacyjnego i jego integracji z innymi systemami.