物聯(lián)網(wǎng)lora模塊應(yīng)用案例和LoRawan網(wǎng)關(guān)通信技術(shù)

什么是LoRa

       LoRa無(wú)線通信技術(shù)是 Semtech 在2012年開發(fā)出來(lái)的一款適合物聯(lián)網(wǎng)使用的射頻IC、其設(shè)計(jì)理念為低功耗、長(zhǎng)距離、低成本、網(wǎng)路簡(jiǎn)單、易于擴(kuò)展的無(wú)線數(shù)傳技術(shù)。

       lora模塊在一般的通信中、通信的距離與功耗成正比、傳輸距離越遠(yuǎn)、功耗越高，而LoRa無(wú)線通信模塊可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的低功耗通信，即高穿透性。

       LoRa芯片是基于展頻跳變技術(shù)發(fā)展的，因此其頻率偏移及容錯(cuò)空間相比同類IC要高得多，同時(shí)其靈敏度也更高。

LoRaWAN網(wǎng)關(guān)網(wǎng)路模型

      LoRaWAN網(wǎng)關(guān)是基于LoRa芯片的通信協(xié)議。

LoRaWAN網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)模型如下:

LoRaWAN網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)模型主要由節(jié)點(diǎn)、集中器/網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器以及應(yīng)用服務(wù)器組成。節(jié)點(diǎn)將感測(cè)器的數(shù)據(jù)通過(guò)LoRa發(fā)送到集中器/網(wǎng)關(guān)；再由集中器/網(wǎng)關(guān)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解包以確定數(shù)據(jù)來(lái)源；之后網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器再將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)器。

1、 lora無(wú)線通信節(jié)點(diǎn)

節(jié)點(diǎn)可以是各種設(shè)備，如煙霧傳感器、水表、氣表、寵物等。節(jié)點(diǎn)通過(guò)LoRa通信技術(shù)與網(wǎng)關(guān)通信節(jié)點(diǎn)可以連接一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)，其與網(wǎng)關(guān)的通信是雙向。

2、集中器/lorawan網(wǎng)關(guān)

網(wǎng)關(guān)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中起到透明傳輸?shù)淖饔茫瑢⒐?jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息收集，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，因此網(wǎng)關(guān)也被稱為集中器。網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器之間通過(guò)4G/以太網(wǎng)等方式使用TCP/IP 通信。

3、 網(wǎng)絡(luò)串口服務(wù)器

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是這個(gè)結(jié)構(gòu)中的中樞，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理，并將處理的數(shù)據(jù)傳輸至應(yīng)用服務(wù)器。

4、 應(yīng)用服務(wù)器

應(yīng)用服務(wù)器由用戶自行搭建，數(shù)據(jù)來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，用來(lái)收集各處理數(shù)據(jù)。

LoRa節(jié)點(diǎn)分類

LoRa模塊應(yīng)用案例

億佰特?zé)o線通信模塊致力于保護(hù)野生動(dòng)物、智能公園方案。

2017年在坦桑尼亞的姆科馬齊國(guó)家公園、Smark Park團(tuán)隊(duì)做了關(guān)于野生動(dòng)物保護(hù)的智能公園解決方案。是LoRaWAN物聯(lián)網(wǎng)智能公園解決方案的一部分，該解決方案已在非洲的幾個(gè)國(guó)家公園推出。犀牛追蹤器顯示動(dòng)物在保護(hù)區(qū)內(nèi)的位置，為公園的安全人員提供更好的可操作情報(bào)。

使用LoRaWAN網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)可節(jié)省成本，節(jié)能和長(zhǎng)距離連接。將小型傳感器直接植入犀牛的角中。智能公園跟蹤器每小時(shí)更新犀牛的位置幾次，詳細(xì)數(shù)據(jù)的增加從網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的傳感器傳輸?shù)接^測(cè)室，跟蹤的項(xiàng)目顯示在數(shù)字地圖上。

公園管理部門使用的其他智能公園應(yīng)用是通過(guò)安裝在大門上的基于太陽(yáng)能LoRaWAN的傳感器和安裝在車輛上的太陽(yáng)能跟蹤器來(lái)監(jiān)控大門的打開/關(guān)閉，以跟蹤高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)人員和游客的下落。

護(hù)林員可以在白天和黑夜的最佳位置與接近的偷獵者相遇。這些信息也為犀牛行為的研究提供了有價(jià)值的數(shù)據(jù)。