Mikä on LoRaWAN-verkko?

LoRaWAN on langattomille, akkukäyttöisille laitteille luotu Low Power Wide Area Network (LPWAN) -spesifikaatio. LoRa-Alliancen mukaan LoRaa on jo käytössä miljoonissa antureissa. Spesifikaation perustana olevia pääkomponentteja ovat kaksisuuntainen viestintä, liikkuvuus ja paikannuspalvelut.

Yksi LoRaWANin ero muista verkkomäärityksistä on tähtiarkkitehtuuri, jossa keskitettyyn solmuun kaikki muut solmut on kytketty, ja yhdyskäytävät toimivat läpinäkyvänä siltana, joka välittää viestejä päätelaitteiden ja taustalla olevan keskusverkkopalvelimen välillä. Yhdyskäytävät on yhdistetty verkkopalvelimeen tavallisten IP-yhteyksien kautta, kun taas päätelaitteet käyttävät yhden hypyn langatonta tiedonsiirtoa yhteen tai useampaan yhdyskäytävään. Kaikki päätelaitteiden tiedonsiirto on kaksisuuntaista ja tukee monilähetystä, mikä mahdollistaa ohjelmistopäivitykset langattomasti. LoRaWAN-määritykset luoneen voittoa tavoittelemattoman järjestön LoRa-Alliancen mukaan tämä auttaa säästämään akun käyttöikää ja saavuttamaan pitkän kantaman yhteyden.

Yksi LoRa-yhteensopiva yhdyskäytävä tai tukiasema voi kattaa kokonaisia kaupunkeja tai satoja neliökilometrejä. Kantama riippuu tietenkin tietyn sijainnin ympäristöstä, mutta LoRa ja LoRaWAN väittävät, että niiden linkkibudjetti, joka on ensisijainen tietoliikennekantamaa määrittävä tekijä, on suurempi kuin millään muulla standardoidulla tietoliikennetekniikalla.

Päätepisteluokat

LoRaWANilla on useita erityyppisiä päätelaitteita, jotka vastaavat monenlaisten sovellusten erilaisiin tarpeisiin. Verkkosivuston mukaan näihin kuuluvat:

• Kaksisuuntaiset päätelaitteet (luokka A)Luokan A päätelaitteet mahdollistavat kaksisuuntaisen tiedonsiirron, jossa kunkin päätelaitteen ylälinkkilähetystä seuraa kaksi lyhyttä alalinkkivastaanottoikkunaa. Päätelaitteen ajoittama lähetysaikaväli perustuu sen omiin tiedonsiirtotarpeisiin, ja siinä on pieni satunnaiseen aikaan perustuva vaihtelu (ALOHA-tyyppinen protokolla). Tämä luokan A toiminta on pienimmän virrankulutuksen päätelaitejärjestelmä sovelluksille, jotka tarvitsevat palvelimelta alalinkkitiedonsiirtoa vain pian sen jälkeen, kun päätelaite on lähettänyt ylälinkkitiedonsiirron. Muina aikoina palvelimelta tulevan alalinkkitiedonsiirron on odotettava seuraavaan ajoitettuun ylälinkkiin asti.
• Kaksisuuntaiset päätelaitteet, joissa on aikataulutetut vastaanottoajat (luokka B)Luokan A satunnaisten vastaanottoikkunoiden lisäksi luokan B laitteet avaavat ylimääräisiä vastaanottoikkunoita aikataulun mukaisesti. Jotta päätelaite voi avata vastaanottoikkunansa aikataulun mukaisesti, se vastaanottaa yhdyskäytävältä ajallisesti synkronoidun majakan. Näin palvelin tietää, milloin päätelaite kuuntelee.
• Kaksisuuntaiset päätelaitteet, joissa on maksimimäärä vastaanottoaikoja (luokka C)C-luokan päätelaitteissa vastaanottoikkunat ovat lähes jatkuvasti auki ja suljettuina vain lähetyksen aikana.