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Spiegazione dettagliata della tecnologia LoRa e LoRaWAN e soluzioni applicative

1. Cos'è LoRa?

LoRa (Long Range) è una tecnologia di comunicazione wireless nota per la sua lunga distanza di trasmissione, basso consumo energetico e forte capacità anti-interferenza . È particolarmente adatto per scenari che richiedono funzionamento a lungo termine e copertura su larga scala, come le città intelligenti e il monitoraggio ambientale.

(1) Confronto con altre tecnologie di comunicazione wireless

Rispetto a tecnologie come 4G, Wi-Fi, NB (Internet of Things a banda stretta) e Bluetooth, LoRa ha una velocità e una capacità di trasmissione dati inferiori, ma i suoi vantaggi sono:

  • Distanza di trasmissione più lunga : Copertura più ampia rispetto al WiFi.
  • Consumo energetico inferiore : Adatto per applicazioni alimentate a batteria a lungo termine.
  • Costoo inferiore : Non è necessario pagare per il traffico dati come 4G.

(2) Modalità di rete LoRa

LoRa supporta la comunicazione punto a punto e il networking a stella e realizza la raccolta e l'inoltro centralizzati di dati da più nodi tramite dispositivi gateway.

2. Cos'è LoRaWAN?

LoRaWAN è un specifica del livello di protocollo sviluppato sulla base della tecnologia del livello fisico LoRa. Definisce il formato di trasmissione dei dati e utilizza la tecnologia di crittografia AES, migliorando significativamente la standardizzazione e la sicurezza dei dati. Lo standard LoRaWAN è gestito dalla LoRa Alliance e riconosciuto dall'International Telecommunication Union (ITU) come standard globale per le reti geografiche a basso consumo (LPWAN).

3. Caratteristiche e applicazioni di LoRaWAN

Caratteristiche :

  • Comunicazione a lunga distanza
  • Basso consumo energetico
  • Forte capacità anti-interferenza
  • Basso costo

Ogni paese e regione ha le proprie specifiche legali sulla banda di frequenza. Quelli comuni sono: CN470 (standard cinese), EU868 (standard europeo), AU915 (standard australiano), US915 (standard statunitense), AS923 (standard di altri paesi asiatici)

Aree di applicazione :

  • Contatori intelligenti (come contatori elettrici, contatori dell'acqua)
  • Città intelligenti ed edifici intelligenti
  • Trasporto pubblico intelligente
  • Produzione di Internet delle cose
  • Logistica e tracciabilità del personale
  • Rilevamento ambientale e agricoltura intelligente

(1) Modalità di rete LoRaWAN

LoRaWAN adotta una topologia a stella. I dispositivi terminali inviano i dati al server di rete attraverso il gateway e quindi li inoltrano alla piattaforma applicativa.

(2) Confronto tra dispositivi LoRaWAN e dispositivi WiFi e 4G

LoRaWAN WiFi 4G
Rete Porta LoRaWAN Router Stazioni base
Confronto della distanza di trasmissione Più a lungo Breve Generalmente distanze più lunghe
Confronto della velocità di trasmissione Più lento Veloce Veloce
Consumo energetico Basso Alto Alto
Capacità dei dati Importo Grande Alto volume
Cost Basso Medio Alto (also consider data charges)

4. Contatore elettrico LoRaWAN

(1) Contatore wireless monofase: ADW310-HJ-D16/LW868

Adatto per la misurazione dell'elettricità monofase, supporta la comunicazione LoRaWAN e può realizzare la raccolta e il monitoraggio remoto dei dati.

(2) Contatore wireless trifase : Serie ADW300-LW

Progettato per sistemi di alimentazione trifase, dispone di funzioni di misurazione ad alta precisione e di comunicazione remota ed è adatto a scenari industriali e commerciali.

5. Modulo di conversione dati LoRaWAN

(1) Serie AWT100-LW

Questo modulo comunica con dispositivi terminali che non supportano LoRaWAN tramite l'interfaccia RS485 utilizzando il protocollo Modbus. Dopo aver raccolto i dati, li invia al gateway tramite LoRaWAN, consentendo gli aggiornamenti IoT per i dispositivi tradizionali.

(2) Gateway LoRaWAN: serie AWT200-LW

Il gateway è responsabile della ricezione dei segnali LoRaWAN inviati dai dispositivi terminali e dell'inoltro dei dati al server tramite Ethernet. È il dispositivo principale della rete LoRaWAN.

6. Soluzione di rete gateway LoRaWAN

(1) Soluzione gateway di terze parti

  • Dispositivo terminale : Misuratore LoRaWAN o modulo di conversione dati
  • Gateway di collegamento in salita : Gateway LoRaWAN di terze parti (come Milesight)
  • Piattaforma : piattaforma di terze parti dell'utente o piattaforma propria

(2) Soluzione gateway propria

  • Gateway : AWT200-LW923
  • Dispositivo terminale : Misuratore LoRaWAN o modulo di conversione dati
  • Piattaforma : Propria piattaforma
  • Nota : non è consigliabile connettersi a una piattaforma di terze parti per garantire la compatibilità e la stabilità del sistema.

7. Tabella di confronto delle bande di frequenza tra modelli di dispositivi LoRaWAN

ADW300-LW ADW310-HJ-D16/LW868 AWT100-LW AWT200-LW
Cina CN470 ADW300-LW470 AWT100-LW470 AWT200-LW470
Parte dell'Europa EU868 ADW300-LW868 ADW310-HJ-D16/LW868 AWT100-LWHW AWT200-LW868
Australia AU915 ADW300-LW915 ADW310-HJ-D16/LW868
Nord America US915 ADW300-LW915US ADW310-HJ-D16/LW868
Asia (esclusi Giappone e Corea del Sud) AS923 ADW300-LW923 ADW310-HJ-D16/LW868 AWT200-LW923

Acrel Co., Ltd.