LoRa

LoRa (Long Range) – один из стандартов технологии энергоэффективной сети с большим радиусом действия LPWAN, предназначенный для межмашинных взаимодействий, сбора данных с датчиков, приложений Интернета вещей.

2. История создания и развития

Название LoRa является сокращением от слов Long Range Radio, что в переводе с английского означает дальняя радиосвязь. Данный стандарт был разработан американскими компаниями Semtech и IBM Research весной 2015 года и предназначен главным образом для сетей M2M и IoT. 16 июня 2015 года была выпущена спецификации протокола LoRaWAN v.1.0.

Для поддержки этой технологии была создана открытая некоммерческая организация LoRa Alliance, целью которой является стандартизация LoRaWAN для его совместимости с существующими сетями с низким энергопотреблением. По словам LoRa Alliance, всего несколько станций с LoRaWAN смогут обеспечить покрытие в пределах целых городов или даже стран. LoRa Alliance включает в себя такие ведущие компании Северной Америки, Европы, Африки, Азии, как Cisco, IBM, Semtech, Singtel, российская компания Lace и другие.

3. Технические характеристики

Основные характеристики LoRa:

радиус действия: до 5 км в городе, до 15 км вне населенного пункта;
скорость: до 50 кбит/с;
срок службы без замены батареи: до 10 лет;
используемые частоты: 902 – 928 МГц (США), 863 – 870 МГц и 433 МГц (Европа), 779 – 787 МГц и 470 – 510 МГц (Китай), 915 – 928 МГц (Австралия).

При построении сети на основе данного стандарта используется топология «звезда», то есть имеются центральные сервера и оконечные устройства, которые подключаются к нескольким серверам при помощи шлюзов. В целях экономии потребления электроэнергии оконечными устройствами сервер использует адаптивную подстройку скорости и частоты с учетом внешних факторов и характеристик сети. В целях безопасности технология LoRa имеет несколько уровней шифрования данных.

LoRaWAN имеет несколько классов конечных устройств:

класс A – оконечные устройства с двусторонним соединением: передача данных по восходящей и нисходящей линиям связи в любой момент времени по мере необходимости;
класс B – оконечные устройства с определенными интервалами приема: оконечное устройство может принимать данные от сервера в заранее известные промежутки времени;
класс C – оконечные устройства с максимально возможным интервалом приема: оконечные устройства практически непрерывно готовы принимать данные, однако во время передачи окно приема закрывается.

4. Кейсы применения

LoRa активно используется в таких сферах, как:

ЖКХ – автоматическое считывание в реальном времени показаний со счетчиков, установленных в домах;
здравоохранение – считывание данных с датчиков, установленных на теле человека, например, пульсометр, датчик температуры, давления и т.п.;
сельское хозяйство – контроль за влажностью и щелочностью почвы, температурой, освещенностью;
приложения умного дома – управление различными системами внутри здания.