LoRaWAN

Продукт
Разработчики: IBM
Дата премьеры системы: 2015/03/23
Технологии: Интернет вещей Internet of Things (IoT)

Содержание

LoRaWAN (Low Power Wide Area Network - LPWAN) - энергоэффективная сетевая технология на основе WAN, с преимуществами перед сотовыми сетями и Wi-Fi посредством создания и использования межмашинных (M2M) коммуникаций.

Стандартизация интернета вещей

2019

Армия США сообщила о тестировании LoRaWAN

Научно-исследовательская лаборатория сухопутных войск США тестирует возможность использования сети LoRaWAN на поле боя. Исследователи пытаются выяснить, можно ли с помощью технологий умного города расширить возможности применения гаджетов на поле битвы и военных приложений, сообщает в июле 2019 года ИКС.

Бытовые устройства Интернета вещей генерируют огромные объемы данных, необходимых для мониторинга и прогнозной аналитики. В условиях боевых действий те же принципы могут применяться к базам, мобильным гаджетам, дронам и транспортным средствам, включая корабли и автомобили. Принцип «военного Интернета вещей» (IoBT) состоит в том, чтобы использовать информацию, генерируемую с помощью датчиков и сетей, для военного использования.

Во время эксперимента военные пытались отправить отчет через устройства IoT, привязанные к верхней части транспортного средства, которое двигалось вокруг Монреаля.

Сообщения были отправлены в полосе 915 МГц, обычно предназначенной для использования в промышленной, научной и медицинской области. Испытания показали, что сообщения могут быть пойманы на расстоянии примерно 5 км от передатчика. Сети 5G пока не проверялись.

В России разработан проект стандарта протокола LoRaWAN для рынка интернета вещей

Технический комитет «Кибер-физические системы» при Росстандарте представил в мае 2019 года проект предварительного национального стандарта (ПНСТ) «Информационные технологии. Интернет вещей. Протокол обмена для высокоемких сетей с большим радиусом действия и низким энергопотреблением». Документ разработан при участии РВК и Ассоциации участников рынка интернета вещей (АИВ) и выносится на публичное обсуждение.

Основная статья: Кибер-физические системы

2017: LoRaWAN против NB-IoT: сравнение стандартов

NB-IoT – это стандарт сотовой связи, поэтому для работы базовых станций необходимо получить лицензию. Вряд ли NB-IoT отважится развернуть компания, ранее не присутствовавшая на рынке мобильной связи. Строительство сети с ноля для охвата мегаполиса потребует существенных инвестиций. К тому же новичкам будет сложно конкурировать с компаниями, оказывающими традиционные услуги 2G/3G/4G на протяжении десятилетий. «Старожилам», к примеру, достаточно программно обновить существующие базовые станции, чтобы запустить сервисы NB-IoT.

LoRaWAN – стандарт протокола LPWAN, работающий в технологической среде LoRa. LoRa - это тип модуляции для связи IoT. LoRa не является сотовым стандартом. Для работы LoRaWAN не требуется получение лицензий на использование частот.

Подробнее о сравнении смотрите статью
Стандарт NB-IoT Low-Power and Wide-Area, LPWAN.

2015

23 марта 2015 года исследовательский центр IBM Research и компания Semtech представили новую сетевую технологию на платформе WAN.

Технология LoRaWAN помогает преодолеть сложности сбора и анализа данных пользовательских устройств для принятия решений, которые не были доступны ранее из-за ограниченного срока действия аккумуляторов, особенностей передачи информации на короткие расстояния, высоких затрат и недостатка необходимых стандартов.

Файл:Lora-network-architecture-01.gif

Сетевая архитектура LoRaWAN, 2014

Технология LoRaWAN позволяет сотням тысяч устройств интернета вещей по радиоканалу передавать свои данные на шлюз (базовую станцию), который отравляет эту информацию на сервер в интернет. И данные становятся доступны владельцам этих IoT-устройств. Пользователи могут подключить к сети интернета вещей по технологии LoRaWAN приборы учёта электричества, воды, тепла, и газа, чтобы видеть расход энергоресурсов и не переписывать вручную показания со счётчиков — они автоматически передаются в управляющую компанию. Датчики протечки воды, дыма и газа в случае опасности мгновенно подадут сигнал тревоги. Владелец получит его в мобильном приложении или в личном кабинете на компьютере в любой точке мира, где есть доступ к интернету. За рубежом по этой технологии smart-холодильники научились самостоятельно заказывать недостающие продукты через сеть, а домашним освещением и отоплением уже можно дистанционно управлять через мобильное приложение смартфона, если в жилище установлены LoRaWAN-устройства «умного дома».

LoRaWAN использует новые спецификации и протокол для энергосберегающих WAN-сетей, который использует не лицензируемый диапазон беспроводного доступа. Технология способна соединять сенсоры, расположенные на большом расстоянии друг от друга, при этом предлагая оптимальный срок жизни аккумулятора и не требуя развитых инфраструктурных возможностей. Это помогает обеспечить усовершенствованную мобильность, безопасность, двунаправленный обмен данными, локализацию и позиционирование, снижение стоимости.

Сенсоры LoRaWAN могут передавать информацию на расстояние более 100 км в благоприятной среде, 15 км – в провинциальных городах и более 2 км в плотной городской застройке, обеспечивая скорость обмена данными от 300 бит/с до 100 Кбит/с. Сенсоры подходят для передачи небольших объемов информации, к примеру, GPS-координат и погодных данных (с чем плохо справляется широкополосная связь). Сенсоры потребляют мало энергии; многие из них могут бесперебойно функционировать до 10 лет, питаясь от одного аккумулятора AA. В свою очередь, ключи шифрования AES128 делают взлом и прослушивание невозможными.

Телеком-операторы видят множество сфер применения для сетей LPWAN:

  • передача вендинговыми аппаратами автоматических сигналов дистрибьюторам, когда товары распроданы или оборудование нуждается в ремонте;
  • городские администрации могут предлагать решения для разумной экономии электроэнергии, а также приложения, которые помогут водителям найти свободные места для парковки;
  • любители животных могут изучать миграцию представителей фауны, а владельцы домашних животных – контролировать местонахождение своих питомцев;
  • логистические компании получат возможность следить за движением грузовиков, кораблей и поездов, перевозящих контейнеры;
  • производители бытового жидкого топлива получат автоматические оповещения при опустошении масляных баков.

Схема взаимодействия в сети LPWAN, 2015

В сочетании с программным обеспечением IBM Long Range Signaling and Control (LRSC) и облачным сервисом IBM Internet of Things Foundation, технология LoRaWAN поможет развернуть M2M-коммуникации и внедрить решения Интернета вещей.

LRSC – промежуточное ПО, предоставляющее возможность соединять, управлять и масштабировать сеть, объединяющую до миллиона устройств. IBM открыла исходный код протокола LoRaWAN для разработки приложений, который получил название "LoRaWAN in C".





Распределение вендоров по количеству проектов внедрений (систем, проектов) с учётом партнёров

За всю историю
2016 год
2017 год
2018 год
Текущий год

  Microsoft (69, 77)
  М2М телематика (18, 75)
  Мобильные ТелеСистемы (МТС) (6, 32)
  АйТиПроект (ITProject) (2, 14)
  МегаФон (7, 13)
  Другие (420, 198)

  МегаФон (2, 9)
  Microsoft (1, 9)
  Стриж Телематика (2, 3)
  SAP SE (2, 2)
  Мобильные ТелеСистемы (МТС) (1, 2)
  Другие (6, 6)

  Microsoft (2, 6)
  АйТиПроект (ITProject) (1, 5)
  IBM (1, 3)
  МегаФон (1, 2)
  РСТ-Инвент (1, 2)
  Другие (14, 15)

  Microsoft (1, 10)
  АйТиПроект (ITProject) (2, 6)
  Стриж Телематика (1, 4)
  Цифра (1, 4)
  Ростелеком (1, 2)
  Другие (18, 21)

Распределение базовых систем по количеству проектов, включая партнерские решения

За всю историю
2016 год
2017 год
2018 год
Текущий год