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로르아완 기술에 대한 가능성 분석 보고서는 전기 / 물 사용량 정보 수집에 적용되었습니다

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로르아완 기술에 대한 가능성 분석 보고서는 전기 / 물 사용량 정보 수집에 적용되었습니다
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로르아완 기술에 대한 가능성 분석 보고서는 전기 / 물 사용량 정보 수집에 적용되었습니다

 

사물인터넷의 개발과 함께, 많은 이엇 응용은 소형 데이터패킷, 연기에 대한 더 큰 허용한도를 가지고 있고, 넓은 범위에서 배치될 필요가 있거나, 현존하는 무선 통신으로 원격, 지하이고 다른 심하게 보호해야 하는 장소에 위치하거나 이동통신기술의 신호가 도달하도록 쉽지 않습니다. 상기 언급된 문제점을 위해, 장거리와 저동력 통신 기술은 개발되고, 집합적으로 저 소비 전력 광역 네트워크 (LPWAN)로서 언급되었습니다. LPWAN은 저 전력 소모와 장거리와 큰 연결이라는 유리한 입장에 있고 따라서 그것이 다양한 배치와 데이터 전송의 소량을 요구하는 응용에 적합합니다. 그것은 매우 고성능 에너지 계량기의 데이터 수집을 위한 애플리케이션 요구 사항에 적합합니다. LPWAN은 2곳 진영으로 분할될 수 있습니다 : 승인을 받은 주파수대와 권한이 없는 주파수대는 주파수대에 따르면 사용했습니다. 비허가 주파수 대역 LPWAN 기술은 더 일찍 개발했고 주요 기술이 로르아완입니다.

 

1. 로르아완으로의 도입

로르아완은 로라 장거리 통신망을 위해 설계된 일련의 통신 프로토콜과 시스템 구조입니다. 그것은 데이터가 어떻게 프레임 구조와 보안 암호화 방법을 로르아완 네트워크에서 전해지고 (여기의 네트워크가 아웃렛들, 게이트웨이와 서버를 언급합니다) 메시지 유형, 데이터를 규정하는지 규정합니다 ; 그리고 네트워크의 특정 동작을 도입하고, 마스터와 종속 장치 사이의 차이를 설명합니다.

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프로토콜과 네트워크 구조의 디자인에서, 로르아완은 완전히 아웃렛들 소비 전력, 네트워크 용량, 보안과 네트워크 적용 다양성과 같은 여러 요인을 고려합니다.

 

2. 로르아완 네트워크 구조

로르아완 네트워크 목적지 다이어그램

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로르아완 네트워크 구조는 4 일부를 포함합니다 : 터미널, 기지국, NS (네트워크 서버)과 어플리케이션 서버. 스타와 셀룰러 네트워크 위상은 기지국과 터미널 사이에 사용됩니다. 로라의 장거리 특성 때문에, 단일 반사 전송은 그들 사이에 사용될 수 있습니다. 단말 노드는 동시에 다중 기지국에 보낼 수 있습니다. 기지국은 NS와 터미널 사이에 로르아완 프로토콜 데이터를 진척시키고, 각각 로라 무선 주파수 전송과 TCP / IP에 로르아완 데이터를 가지고 다닙니다.

 

3. 로르아완에 대한 개관은 초안을 작성합니다

3.1 단말 노드의 분류

기술적 요구의 관점에서, 로르아완의 전송율은 30 bit/s-50kbit/s에 대한 것이고, 전송거리가 도시 지역에 2-5 킬로미터에 대한 것이고, 가장 긴 것이 교외에서 15 킬로미터에 도달할 수 있습니다. 그것은 양방향전송을 지원하고 전송 방법이 지연 요구에 의존하고 소비 전력의 기능이 3 수준으로 분할될 수 있습니다 : 기준선 (클래스 A), 표지 (클래스 B)와 연속적입니다 (등급 C). 클래스 A 방법은 단지 단말 장치가 요청을 보낼 때 송신할 것입니다, 소비 전력이 가장 낮은 것입니다. 그것은 수량계와 가스 계량기에 사용됩니다. 등급 C는 최단 전송 지연 시간으로, 연속데이터 전송을 의미합니다. 등급 C는 일반적으로 전기 계량기에서 사용됩니다.

 

3.2 단말 노드의 업링크와 다운링크 전송

이것은 클래스 A 업링크와 다운링크의 순차도입니다. 현재, 수신 윈도우 RX1은 일반적으로 업링크 뒤에 1/2를 시작하고 수신 윈도우 RX2가 2 업링크 몇 초 뒤를 시작합니다.

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등급 C와 한 클래스 A가 잘 때, 그것은 수신 윈도우 RX2를 여는 것을 제외하고, 근본적으로 똑같은 것 입니다.

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3.3 단말 노드의 방법은 네트워크에 참여합니다

네트워크에 참여하기 위한 2가지 방식이 있습니다 : 개인화 (ABP)에 의한 공중파 전송 활성 (OTAA)와 활성화.

보안이 보증될 수 있도록, 상업적 로르아완 네트워크는 일반적으로 OTAA 활성화 프로세스를 따릅니다. 다음을 포함하여 이 방법은 3 매개 변수로 준비할 필요가 있습니다 : 데베유아이, 아페유아이와 애이피피키.

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데베유아이는 유일한 단말 장치를 확인하는 IEEE EUI64와 유사한 세계적으로 유니크ID입니다. 그것은 장치의 인터넷 어드레스에 상당합니다.

아페유아이는 유일한 애플리케이션 제공자를 확인하는 IEEE EUI64와 유사한 세계적으로 유니크ID입니다.

애이피피키는 애플리케이션의 소유자에 의해 단말기에 할당됩니다.

단말기가 JOIN 명령어를 착수하고 그것이 정확한 것을 NS (네트워크 서버)은 확인합니다, 그것은 단말기에 응답하고 네트워크 주소 데바드드르에게 (32개의 비트 ID)를 할당할 것입니다. 양쪽 여야들은 네트워크 응답과 애이피피키에서 적절한 정보를 이용하고 세션 키 나위크스키와 앱스키를 발생시키며, 그것이 데이터를 암호화하고 검증하는데 사용됩니다.

만약 두번째 방법 선별 (ABP 활성화)이 사용되면, 더 이상 직접적으로 데바드드르와 나위크스키와 앱스키의 마지막 통신 파라미터와 회원가입 처리를 구성하는 것은 요구됩니다. 이 경우에, 장치는 직접적으로 애플리케이션 데이터를 전송할 수 있습니다.

 

3.4 데이터 송수신

후 네트워크에 참여하고, 애플리케이션 데이터가 암호화됩니다.

2개 종류의 로르아완 자료 프레임이 있습니다 : 확인했습니다 또는 확인하지 않았고 즉 응답과 응답을 요구하지 않는 다른 하나를 요구하는 타입. 제조사들은 응용 필요에 따라 적절한 유형을 선택할 수 있습니다.

게다가 로르아완은 애플리케이션 다양성을 지원하는 것이라는 것이 도입으로부터 보일 수 있습니다. 응용을 나누기 위해 아페유아이를 사용하는 것뿐만 아니라, 프포트 출원 포트는 또한 전송 동안 개별적으로 데이터를 처리하는데 사용될 수 있습니다. 프포트의 값 범위는 (1~223) 이며, 그것이 애플리케이션 계층에 의해 지정됩니다.

 

3.5 ADR 메커니즘

로라 변조에서 확산율이 있고 다른 확산율이 다른 전송거리와 전송율을 가지고 있고, 데이터 전송에 미치는 어떤 영향도 가지지 않습니다.

로르아완 네트워크 용량을 확대하기 위해, 로라 비율 조정 (적응 데이터 레이트-ADR) 메커니즘은 프로토콜에서 설계됩니다. 다른 전송거리와 장치는 전송 조건에 따라 가능한 가장 빠른 자료 비율을 사용할 것입니다. 이것은 또한 전체적 데이터 전송을 더 효율적이게 합니다.

  

4. 로르아완 특징

로르아완은 무선 전송과 강한 대항 간섭 능력, 암호화 통신, 폭넓은 범위, 저 전력 소모, 큰 연결과 저비용의 특성을 가집니다.

장거리 : 로라는 이동 전화 기술의 통신 거리를 대략 2회 달성합니다.

대용량 : 이엇의 많은 노드와 로르아완 네트워크는 쉽게 수만의 아웃렛들을 연결시킬 수 있습니다.

쉬운 용량 확장 : 로르아완 네트워크가 그것의 능력을 증가시킬 필요가 있을 때, 단지 게이트웨이를 추가하세요.

보안 : 로르아완은 이중으로 암호화한 사물인터넷입니다. 그것은 전기 계량기의 정보 응용에 적합합니다.

 

5. 로르아완 게이트웨이의 상술

5.1 게이트웨이

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5.2 로르아완 모듈

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저 전력 소모 : 로베스트는 대기 전류는 1.5uA입니다

고감도 : 그것은 -139dBm@SF12/125KHz에 도달할 수 있습니다

대항 간섭 : 고성능 확대 주파수 통신과 오류 수정에 백지를 끼워넣는 효율적 사이클

강하게 능력을 관통할 때, 그것의 서비스 구역 범위는 2 킬로미터 이상에 도달할 수 있습니다.

 

6. 보고서 검사

6.1 거리 테스트

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무한 라다르킹 전자공학 주식회사로부터의 3.7KM의 선형 거리에, 신호 강도는 -94이고 SNR는 -6.0이고 내장 안테나와 외부 안테나 자료 패킷이 정상적입니다.

 

 

6.2 건물에서 침투 시험 : 게이트웨이는 황진코우 빈장 정원의 1 단계의 4번째 건물의 15번째층 잘 미터에 설치됩니다.

시험 구성  
외부 안테나 내장 안테나
신호 강도 SNR 신호 강도 SNR
F32 -83 3 -90 -8
-85 4 -90 -8
-85 1 -91 -7
-85 2 -88 -8
-84 4 -91 -8
F25 -85 2 -91 -5
-87 2 -87 -6
-85 1 -90 -7
-84 1 -90 -6
-85 1 -91 -5
F20 -66 9 -76 9
-64 9 -81 8
-66 9 -78 9
-63 9 -77 9
-88 9 -77 9
F10 -64 10 -73 11
-63 10 -72 9
-61 9 -75 9
-62 9 -72 9
-63 9 -72 9
F5 -84 1 -90 -7
-88 1 -90 -5
-86 1 -90 -8
-85 1 -89 -9
-88 1 -89 -10
F2/F1 -78 9 -91 -9
-88 -5 -90 -8
-83 3 -89 -4
-88 1 -91 -9
-89 -10 -90 -7

위에서 말한 테이블에, 신호 강도는 -100dbm (훨씬 모듈의 받는 감도 한계 -139dbm보다 더 큰) 위에 있고 SNR가 상호 신뢰할 수 있는 통신을 달성하기 위해 -10 위에 있습니다. 그러므로, 우리가 15번째 층에 게이트웨이를 설치할 때, 신호는 적용 범위 전체 32 층 할 수있.

 

 

6.3 데이터 업로드을 판단하는 성공 비율 검사

엑스페리먼트 조건 : 120 전기 계량기, 한 게이트웨이 (8 채널 반-이중)

통신 모드 : 인증 없이 시간을 한때 재전송하세요.
아니오 시험을 받기. 자료가 성공적으로 업로드하는 미터의 수 성공 rate(%) (초)를 업로드하기 위한 타임즈 지
1 119 99.2 154
2 118 98.3 155
3 120 100 155
4 120 100 155
5 118 98.3 155
6 119 99.2 155
7 119 99.2 155
8 120 100 155
9 120 100 155
10 120 100 155

 

통신 모드 : 인증 없이 두배 시간을 재전송하세요.
아니오 시험을 받기. 자료가 성공적으로 업로드하는 미터의 수 성공 rate(%) (초)를 업로드하기 위한 타임즈 지
1 120 100 155
2 120 100 154
3 120 100 155
4 119 99.2 154
5 118 98.3 159
6 119 99.2 154
7 118 98.3 158
8 119 99.2 158
9 120 100 154
10 118 98.3 154

120 미터가 3 분 이내에 데이터를 업로드할 수 있고 평균이 성공률은 99% 이상이라는 것이 위에서 말한 시험 자료로부터 보일 수 있습니다.

 

결론적으로 다음

1. 도시에서 내장 안테나의 사용은 2-3km 이내에 정상 통신을 보증할 수 있고 외부 안테나의 사용이 더 먼 곳으로 도달할 수 있습니다.

2. 그것은 10-15 바닥을 관통할 수 있습니다

3. 120 미터와 8개 채널 반-이중 게이트웨이를 사용할 때, 신뢰성 있는 데이터 전송은 3 분 이내에 완료될 수 있고 16개 채널 반-이중 게이트웨이가 200 미터 이상의 신뢰성 있는 데이터 전송을 달성할 수 있습니다.

로르아완 기술은 효과적으로 물과 전기 계량기 정보의 수집과 통제를 실현할 수 있습니다.

선술집 시간 : 2020-12-21 16:06:21 >> 뉴스 명부
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