Czym jest LoRa®, czym jest LoRaWAN®?
Nawadnianie z LoRaWAN®
LoRa® to technologia radiowa zapewniająca poprawną transmisję sygnału bitów i bajtów drogą radiową. LoRaWAN® (Long Range Wide Area Network) opiera się na LoRa® i definiuje zasady dotyczące zawartości danych, szyfrowania i funkcji sieciowych.
Główną zaletą LoRa® jest przesyłanie danych na duże odległości (>10 km) przy bardzo niskiej mocy nadawania i zużyciu energii. Wadą jest ograniczona ilość przesyłanych danych. Przesyłanie danych obrazowych lub głosowych przez LoRaWAN® nie jest możliwe. Jednak jest to optymalne rozwiązanie dla czujników i aktuatorów, które są grupowane pod pojęciami takimi jak Internet rzeczy (IoT), Smart Cities czy Przemysł 4.0. Wiele gmin wykorzystuje na przykład technologię LoRaWAN® do inteligentnych liczników energii.
Podstawowa technologia radiowa LoRa®-Funktechnik została opracowana przez Semtech, otwarty protokół sieciowy LoRaWAN® jest utrzymywany przez LoRa Alliance, w której uczestniczy wiele organizacji publicznych, uniwersytetów oraz firm takich jak Siemens, IBM, ST Micro, Amazon i wiele mniejszych przedsiębiorstw.
Zasady LoRaWAN® są publikowane w standardach. Mylnie istnieją 2 aktualne standardy. W październiku 2020 roku opublikowano standard LoRaWAN® 1.0.4. Już w 2017 roku opublikowano standard 1.1., który nie jest w pełni wstecznie kompatybilny z serią 1.0.x, wspiera dodatkowe funkcje bezpieczeństwa, ale nie zdobył szerokiego rozpowszechnienia. Wszystkie urządzenia MIYO obsługują standard 1.0.4, ponieważ jest to najpowszechniejsza wersja i nie zawiera rozbudowanego narzutu wersji 1.1.
Instalacje LoRaWAN występują w różnych rozmiarach, od bardzo małych po bardzo duże. W najprostszym przypadku obsługuje się tylko same urządzenia końcowe i korzysta z infrastruktury sieciowej otwartych lub komercyjnych dostawców LoRaWAN®, których na całym świecie jest już bardzo wielu.
Jak działa LoRaWAN?
Sieć LoRaWAN® składa się z czterech głównych komponentów:
- Urządzenia końcowe (Nodes): Na przykład czujniki, które rejestrują temperaturę, wilgotność lub ruch. Aby dołączyć do określonej sieci, urządzenia końcowe muszą zostać zarejestrowane w tej sieci za pomocą ich unikalnego identyfikatora (DevEUI - 64 bity). Nazywa się to dołączaniem (Join). Do szyfrowania dodatkowo używany jest APPKey (128 bitów). Początkowy APPKey jest zapisany w urządzeniu i jest potrzebny podczas dołączania oprócz DevEUI. APPKey jest okresowo negocjowany na nowo między serwerem sieci a urządzeniem końcowym. Urządzenia „zgłaszają się” tylko wtedy, gdy mają coś do przekazania – to oszczędza energię. Aby zapobiec przeciążeniu sieci, ruch radiowy jest ograniczony przez Duty Cycle. W Europie wynosi on maksymalnie 1% czasu nadawania (36 sekund na godzinę), w USA i Kanadzie jest wyższy.
- Brama (Gateways): Odbierają sygnały radiowe z urządzeń końcowych i przekazują je przez Internet do serwera sieciowego.
- Serwer sieciowy: Tutaj filtrowane są dane zarejestrowanych urządzeń. Wszystkie inne sygnały LoRa są odrzucane. Serwer sieciowy odszyfrowuje dane, koordynuje przetwarzanie danych i komunikuje się z serwerami aplikacji oraz bramami.
- Serwer aplikacji: przechowuje dane i udostępnia je.
Proste i potężne z własną bramą LoRaWAN®
MIYO z własną bramką
Z własnym bramkę budowa systemu jest bardzo podobna do klasycznej serii MIYO Cube. Cube jest tylko zastąpiony przez bramkę. Serwery sieciowe i aplikacyjne są zintegrowane z MIYO Cloud.
Zasadniczo każde bramkę jest odpowiednie. Należy tylko upewnić się, że bramkę obsługuje częstotliwość radiową regionu.
MIYO poleca SenseCAP M2 od Seeed Studio. Połączenie z MIYO Cloud odbywa się za pomocą 2 prostych wpisów. Od tego momentu dostępny jest znany komfort MIYO. Urządzenia dodaje się przez proste zeskanowanie numeru seryjnego, a konfiguracja ogrodu i nawadniania odbywa się przez aplikację MIYO.
Kto chce, może uczynić swoje bramkę "publiczną" i udostępnić ją innym użytkownikom w zasięgu radiowym.
Czym jest The Things Network?
The Things Network (TTN) to otwarta, oparta na społeczności sieć LoRaWAN, uruchomiona w 2015 roku w Amsterdamie – z wizją udostępnienia każdemu wolnej sieci IoT. Obecnie na całym świecie działa tysiące bramek, obsługiwanych przez osoby prywatne, firmy i samorządy. Aktualnie instalacje znajdują się w 153 krajach.
Cechy charakterystyczne TTN:
• Darmowe użytkowanie do projektów niekomercyjnych
• Silna społeczność, globalny zasięg
• Integracja wielu protokołów danych
• Interfejs webowy i API do łatwego zarządzania
Instalacja MIYO z The Things Network (TTN)
Warunkiem użycia jest dostępność bramki LoRaWAN w promieniu do 10 km od lokalizacji urządzeń. W najprostszym przypadku używa się istniejących bramek, na przykład od TTN. Alternatywnie można użyć własnych bramek.
Instalacja czujników MIYO i zaworów przebiega tak samo łatwo i wygodnie jak w systemie Cube w aplikacji MIYO. Skanuj kod QR, MIYO zajmuje się rejestracją w sieci, a urządzenia są zintegrowane w aplikacji. Możliwe są także instalacje mieszane i obwody nawadniające. Jedyną zauważalną różnicą jest to, że urządzenia końcowe LoRaWAN® mają dłuższe interwały raportowania ze względu na ograniczenie Duty Cycle. Czujnik przesyła dane mniej więcej co 5 minut, a zawory mogą być sterowane.
Dla profesjonalistów
Możliwości rozbudowy instalacji LoRaWAN są różnorodne.
Kto chce pójść o krok dalej, może także prowadzić własny serwer. Z ChirpStack i LORIOT dostępne jest oprogramowanie Open Source do własnego serwera sieciowego. Oprogramowanie TTN jest również dostępne bezpłatnie do instalacji własnych. Najbardziej rozpowszechnioną komercyjną platformą serwerową LoRaWAN® jest Thingpark (od Agility).
W razie pytań dotyczących instalacji MIYO Support chętnie pomoże pod support@miyo.garden
Znaki towarowe:
LoRa® jest zastrzeżonym znakiem towarowym Semtech Corporation
LoRaWAN® jest zastrzeżonym znakiem towarowym LoRa Alliance
FAQ
Często zadawane pytania dotyczące instalacji LoRaWAN
Jakie są wymagania dotyczące obsługi systemu nawadniania MIYO z LoRaWAN?
Jeśli nie chce się obsługiwać własnej bramki, jedynym wymogiem jest dostępność sieci LoRaWAN.
Własna bramka jest szybko skonfigurowana przy podstawowej wiedzy technicznej.
A zawory oczywiście potrzebują podłączenia do wody. Ponieważ energia jest generowana przez ładowanie słoneczne, nie są potrzebne żadne dodatkowe przyłącza.
Czy trudno jest skonfigurować system MIYO LoRaWAN?
Nie, uruchomienie własnej bramy jest łatwiejsze niż np. konfiguracja routera Wi-Fi.
Alternatywnie integracja z dostępną siecią jest prosta i wymaga tylko kilku wpisów. Integracja TTN odbywa się całkowicie z poziomu aplikacji MIYO i nie wymaga wiedzy technicznej. Szczegółowe sterowanie nawadnianiem odbywa się następnie przez aplikację MIYO. W Austrii obecnie wspierana jest również sieć Drei bezpośrednio.
Wszystkie inne sieci LoRaWAN działają podobnie, wystarczy ręcznie wprowadzić kilka parametrów. Pomoc instalacyjna jest dostępna w MIYO Support pod adresem support@miyo.garden
Czy mogę używać urządzeń MIYO Cube i urządzeń MIYO LoRaWAN w jednym ogrodzie?
Tak, oba serie są bezproblemowo zintegrowane i sterowane za pomocą aplikacji.
Masz dodatkowe pytania?
Skontaktuj się z nami. Chętnie pomożemy.
Nasi klienci mówią to lepiej niż my!
Na podstawie 29 opinii