دروازه LoRa
1.مقدمه
LoRa یک فناوری ارتباطی طیف گسترده بی سیم است و LoRaWAN یک پروتکل ارتباطی مبتنی بر LoRa است.
همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است، LoRaWAN Node، Gateway و Server را تعریف می کند، در مجموع 3 موجودیت، به طور همزمان، رابط ارتباطی بین موجودیت ها را تعریف می کند و به منظور اطمینان از "ارتباط" محصولات تولید کنندگان جهانی، LoRaWAN پروتکل (در حال حاضر، آخرین نسخه V1.0.2) و باندهای فرکانسی کشورهای مختلف (مناطق) افشا شده است.
LoRaWAN با "استاندارد، باز، رایگان و ایمن" به یکی از استانداردهای صنعتی برای اینترنت اشیا تبدیل شده است و اعتقاد بر این است که به اندازه پروتکل IP 30 سال پیش موفق خواهد بود.
2.ویژگی
- پشتیبانی از پارامترهای وب، که سهولت استفاده و پایداری را تا حد زیادی بهبود می بخشد.
- چند کاناله: بر اساس تراشه SX1302، 8 کانال، تا 10000 گره LoRa.
- فاصله طولانی: محیط باز می تواند منطقه ای به شعاع 5 کیلومتر را پوشش دهد.
- تطبیقی: پشتیبانی از ADR، نرخ بالاتر، مصرف انرژی کمتر، گسترش آسان.
- سازگاری: کاملاً با LoRaWAN سازگار است، "قابلیت همکاری" با تجهیزات تولید کنندگان مختلف.
- کیفیت بالا: پلت فرم صنعتی ARM، کارآمد و پایدار، مبتنی بر سیستم لینوکس، بالغ و آسان برای استفاده.
3.مشخصات فنی
| |
موارد پارامتر |
تست کنید
شرایط
|
حداقل |
معمولی |
حداکثر |
واحد |
| پارامترهای الکتریکی کلی |
ولتاژ تغذیه |
|
9 |
12 |
24 |
V |
| ولتاژ کاری |
ARM+SX1302 |
4.75 |
5 |
5.25 |
V |
| جریان عملیاتی |
|
450 |
562 |
900 |
mA |
| مشخصات الکتریکی رابط ماژول |
اترنت
سرعت
|
|
10 میلیون |
100M |
|
bps |
|
انزوا
ولتاژ
قدرت
|
نشتی
جریان <5 میلی آمپر،
دما < 95%
|
|
2.5 هزار |
|
VDC |
| پارامترهای LoRa RF |
محدوده فرکانس |
|
490/868/915 |
مگاهرتز |
| قدرت انتقال RF |
|
6 |
17 |
27 |
dBm |
| مدولاسیون |
مدولاسیون طیف گسترده |
|
فرکانس انتشار
در مقابل دما
|
-40 تا +85 درجه سانتیگراد |
|
± 3 |
|
ppm |
|
انتقال قدرت در مقابل
دما
|
|
± 3 |
|
دسی بل |
| حداکثر شرایط عملیاتی |
عملیاتی
دما
|
|
-10 |
|
+60 |
℃ |
| ESD |
|
|
|
8000 |
V |
| اندازه شاسی ایستگاه پایه (به استثنای آنتن) |
155*151*38 |
میلی متر |
4. منبع تغذیه و نصب
همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، از "آداپتور برق 12 ولت" (لوازم جانبی دروازه) برای تغذیه "Gateway" و اتصال به اینترنت/اینترانت از طریق "روتر" استفاده کنید.
5.ابعاد
6.نرخ و فرکانس
6.1 میزان فاصله حساسیت
همانطور که در جدول زیر نشان داده شده است، ایستگاه پایه از 6 نرخ ارتباطی پشتیبانی می کند. هر چه این نرخ بیشتر باشد، فاصله ارتباط موثر نزدیکتر است و هر چه نرخ کمتر باشد، فاصله ارتباط موثر طولانی تر است.
| SF |
نرخ داده (bps) |
حساسیت (dBm) |
برد (کیلومتر) |
10 بایت زمان بارگیری روی هوا (میلی‌ثانیه) |
| 7 |
5469 |
-130.0 |
2 |
65 |
| 8 |
3125 |
-132.5 |
4 |
100 |
| 9 |
1758 |
-135.0 |
6 |
200 |
| 10 |
977 |
-137.5 |
8 |
370 |
| 11 |
537 |
-140.0 |
11 |
740 |
| 12 |
293 |
-142.5 |
14 |
1400 |
به منظور ساده سازی استفاده، نرخ ارتباط به صورت پویا توسط سرور تنظیم می شود و قوانین آن عبارتند از: گره نزدیک به ایستگاه پایه و سیگنال خوب است، نرخ بالا اتخاذ می شود، و گره دور از ایستگاه پایه. و سیگنال ضعیف است، از نرخ پایین استفاده می شود. این ADR (داده های تطبیقی) نامیده می شود
نرخ) تکنولوژی.
6.2 نشانگرهای سیگنال LoRa
مقدار قدرت میدان RSSI: مقدار نرمال -120 ~ -10 dBm، کمتر از -125 dBm نرخ از دست دادن بسته بالاتر خواهد بود.
SNR: مقدار محدود -20 دسی بل.
6.3 فرکانس ارتباط
| منطقه |
مخفف |
Uplink: باند + نرخ + پهنای باند |
لینک پایین RX2: باند + نرخ + پهنای باند |
| لینک پایین RX1: باند + نرخ + پهنای باند |
| چین |
CN470 |
486.3/486.5/486.7/486.9/487.1/487.3/487.5/487.7
SF7BW125 – SF12BW125
|
505.3SF12BW125 |
|
506.7/506.9/507.1/507.3/507.5/507.7/507.9/508.1
SF7BW125 – SF12BW125
|
|
شمال
آمریکا
|
US915 |
903.9/904.1/904.3/904.5/904.7/904.9/905.1/905.3
SF7BW125 – SF10BW125
|
923.3SF12BW500 |
|
923.3/923.9/924.5/925.1/925.7/926.3/926.9/927.5
SF7BW500 – SF10BW500
|
| اروپا |
EU868 |
867.1/867.3/867.5/867.7/867.9/868.1/868.3/868.5
SF7BW125 – SF12BW125
|
869.525SF12BW125 |
|
867.1/867.3/867.5/867.7/867.9/868.1/868.3/868.5
SF7BW125 – SF12BW125
|
| استرالیا |
AU915 |
916.8/917.0/917.2/917.4/917.6/917.8/918.0/918.2
SF7BW125 – SF12BW125
|
923.3SF12BW500 |
|
923.3/923.9/924.5/925.1/925.7/926.3/926.9/927.5
SF7BW500 – SF10BW500
|
|
آسیا 1
سنگاپور
مالزی
ژاپن
|
AS923
AS1
|
922.0/922.2/922.4/922.6/922.8/923.0/923.2/923.4
SF7BW125 – SF12BW125
|
923.2SF10BW125 |
|
922.0/922.2/922.4/922.6/922.8/923.0/923.2/923.4
SF7BW125 – SF12BW125
|
| آسیا 2 |
AS923
AS2
|
923.2/923.4/923.6/923.8/924.0/924.2/924.4/924.6
SF7BW125 – SF12BW125
|
|
923.2/923.4/923.6/923.8/924.0/924.2/924.4/924.6
SF7BW125 – SF12BW125
|
| کره |
KR920 |
922.1/922.3/922.5/922.7/922.9/923.1/923.3
SF7BW125 – SF12BW125
|
921.9SF12BW125 |
|
922.1/922.3/922.5/922.7/922.9/923.1/923.3
SF7BW125 – SF12BW125
|
| هندوستان |
IN865 |
865.0625/865.4025/865.9850
SF7BW125 – SF12BW125
|
866.550SF10BW125 |
|
865.0625/865.4025/865.9850
SF7BW125 – SF12BW125
|
| روسیه |
RU864 |
864.1/864.3/864.5/864.7/864.9/868.9/869.1
SF7BW125 – SF12BW125
|
869.1SF12BW125 |
|
864.1/864.3/864.5/864.7/864.9/868.9/869.1
SF7BW125 – SF12BW125
|
7 با گره ها ارتباط برقرار کنید
به طور کلی، ایستگاه پایه و گره به خوبی با هم ارتباط برقرار می کنند. اگر ارتباط با مشکل مواجه شد، علت را به ترتیب زیر عیب یابی کنید:
| احتمال |
پدیده |
حل و فصل شود |
| 30% |
ایستگاه پایه نمی تواند
دریافت بسته های گره
|
ایستگاه پایه در همان باند فرکانسی گره قرار دارد |
| 30% |
ایستگاه پایه نیست
متصل به لوروان سیفر
|
ایستگاه پایه را با سرور LoRaWAN ثبت کنید |
|
ایستگاه پایه LTE (4G).
نمی تواند به سرور متصل شود
|
1 بررسی کنید که آیا سیم کارت 4G داخل است یا خیر
معوقه
2 بررسی کنید که آیا سیم کارت 4G در تماس ضعیفی است یا خیر.
3 کیفیت سیگنال محلی 4G را بررسی کنید.
|
| 20% |
گره به آن متصل نیست
لوراوان سیفر
|
گره را با سرور LoRaWAN ثبت کنید |
| 5% |
فاصله خیلی دور است |
فاصله ارتباطی بین ایستگاه پایه و گره را کاهش دهید |
| 4% |
تداخل سیگنال شدید است |
ایستگاه پایه و فرکانس گره را تغییر دهید |
| 1% |
آسیب سخت افزاری |
با خدمات پس از فروش تماس بگیرید |
8. تعریف رابط
ایستگاه پایه کاملاً از استاندارد LoRaWAN GSID (تعریف رابط کاربری درگاه سرور) پیروی می کند.
به طور کلی، تا زمانی که 3 پارامتر زیر تنظیم شده باشد، پایه است
ایستگاه را می توان به "هر" سرور LoRaWAN متصل کرد.
1) server_address (توضیح: آدرس نام دامنه سرور، به عنوان مثال
router.cn.thethings.network)
2) serv_port_up (توضیح: پورت UDP که توسط پایگاه روی سرور آپلود شده است
ایستگاه، پیش فرض 1700 است)
3) serv_port_down (توضیح: سرور به پورت UDP پایین می رود
ایستگاه پایه، پیش فرض 1700 است)
پشته پروتکل LoRaWAN GSID در شکل زیر نشان داده شده است
9. مشکلات و راه حل های رایج
س: چرا نرخ تلفات بسته بین ایستگاه های پایه و گره ها بالا است؟
پاسخ: لطفاً بررسی کنید که آیا آنتن به درستی نصب شده و مطابقت دارد یا خیر.
ایستگاه پایه <--> آیا محیط شبکه اینترنت/اینترانت از
سرور روان است
این که آیا محیط دریافت کننده خشن است، مانند: موانع بسیار
متراکم و منابع تداخل قوی وجود دارد.
آیا گره برای کاهش تداخل کانال مشترک، ADR را روشن کرده است یا خیر.
س: در تست مجاورت باید به چه نکاتی توجه کنم؟
پاسخ: ایستگاه های پایه و گره ها باید بیش از 10 متر از هم فاصله داشته باشند
ممکن است.
ایستگاه پایه داخلی، آنتن «فایبر گلاس» <--> را برای حذف آن نصب کنید
آنتن
ایستگاه پایه داخلی یک آنتن چسب <--> برای نصب یک "چسب" نصب کنید
آنتن چوبی
س: کیفیت ارتباط 4G ضعیف است و نرخ از دست دادن بسته بالا است.
پاسخ: لطفاً بررسی کنید که آیا آنتن 4G به درستی نصب شده و مطابقت دارد یا خیر.
کیفیت سیگنال 4G محلی خود را بررسی کنید.
10. پارامترهای پیکربندی
مرحله 1: محیط شبکه خود را آماده کنید
مقدار پیش فرض ایستگاه پایه 192.168.1.99 است، لطفاً PC را روی 192.168.1.100 تنظیم کنید و ایستگاه پایه و رایانه را مستقیماً از طریق کابل شبکه وصل کنید.
اگر می خواهید ایستگاه پایه مستقیماً به سرور LoRaWAN در LAN متصل شود، می توانید ایستگاه پایه را روی یک IP ثابت تنظیم کنید، در این زمان، آدرس IP را حتماً ضبط کنید (همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است 172.16.0.123 ) ، در غیر این صورت، کامپیوتر نمی تواند به ایستگاه پایه متصل شود!
اصل: رایانه شخصی با پارامترهای پیکربندی باید در همان بخش شبکه با ایستگاه پایه باشد (مثلاً 192.168.0.x یا 172.16.0.x).
مرحله 2: با استفاده از مرورگر وارد ایستگاه پایه شوید
آدرس IP ایستگاه پایه، user=guest، password=rimelink را وارد کرده و روی «ورود» کلیک کنید.
مرحله 3: پارامترها را پیکربندی کنید
تنظیمات پشتیبانی: آدرس سرور و پورت، فرکانس، قدرت، آدرس IP. روی "OK" کلیک کنید و بلافاصله اعمال می شود!
11. مشاهده سیاهههای مربوط
تشخیص 1: آیا گره داده ها را گزارش می دهد یا خیر
بسته های RF دریافت شده توسط متمرکز کننده:131<-- 131 بسته LoRa دریافت کرد
تشخیص 2: آیا سرور به بسته دست دادن Gateway پاسخ می دهد یا خیر
(فایروال فعال است)
PULL_DATA ارسال شد:5 (100.00%تصدیق شد) <-- ایستگاه پایه و
سرور به طور معمول 5 دست دادن دارد
تشخیص 3: آیا سرور داده های گره را ارائه می دهد یا خیر
بسته های RF ارسال شده به متمرکز کننده:2(46 بایت) <-- ایستگاه پایه ارسال می کند
دو بسته LoRa downlink
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!
