La portée d'une passerelle LoRaWAN dépend de divers facteurs, notamment la puissance d'émission de la passerelle, les conditions environnementales, la configuration de l'antenne et les obstacles potentiels dans la zone. Cet article propose plusieurs façons d'augmenter la portée de votre passerelle LoRaWAN.
Défi de la gamme de passerelles LoRaWan
Selon Thomas H. Clause, le LoRa implémente un seul cerceau sans fil sur les terminaux pour communiquer avec Passerelle LoRaWAN connecté à Internet et la portée peut être perturbée par un certain nombre de facteurs. Par conséquent, si vous rencontrez un problème avec votre appareil IoT en termes de couverture de portée et que vous n'êtes pas sûr des méthodes possibles que vous pouvez utiliser pour améliorer la portée de la passerelle, nous vous guiderons à ce sujet.
Une communication sans fil unique appelée LoRa, ou longue portée, combine une faible consommation d'énergie qui couvre une large gamme d'une zone. En règle générale, LoRa a une portée comprise entre 13 et 15 kilomètres, ce qui indique qu'une seule passerelle LoRa peut couvrir une ville et un pays entier avec quelques autres. La technologie LoRaWan a été créée en France, et les entreprises et autres organisations ont commencé à la mettre en œuvre en 2012.
Bien que la technologie LoRaWAN ait un potentiel de portée important, il peut y avoir des problèmes qui limitent la portée réelle d'une passerelle LoRaWAN. Parmi ces difficultés figurent :
Facteurs environnementaux
Les bâtiments, le feuillage, la géographie et les interférences aériennes peuvent tous avoir un impact sur la portée d'une passerelle LoRaWAN. En raison du blocage du signal et des réflexions, les emplacements urbains avec des bâtiments et des structures épais peuvent limiter la portée. De même, un feuillage dense ou un terrain montagneux peuvent entraver le signal radio, réduisant ainsi sa portée utile.
Interférence
Les interférences de fréquences radio provenant d'autres appareils ou de réseaux à proximité fonctionnant dans la même bande de fréquences peuvent réduire la portée et les fonctionnalités d'une passerelle LoRaWAN. Ces interférences peuvent dégrader le signal, augmenter la perte de paquets et diminuer la portée globale.
Contraintes réglementaires sur les niveaux de puissance de transmission
Les contraintes réglementaires sur les niveaux de puissance de transmission peuvent limiter la portée d'une passerelle LoRaWAN. Pour maintenir la conformité aux règles du spectre radioélectrique, de nombreuses régions et pays ont défini des restrictions de puissance uniques. Le fonctionnement à des niveaux de puissance de transmission inférieurs peut réduire la portée de la passerelle.
Densité de passerelle
Des interférences et des zones de couverture qui se chevauchent peuvent se produire dans des endroits à forte densité de passerelles LoRaWAN, ce qui entraîne une portée globale inférieure et éventuellement une congestion du réseau.
Sensibilité du récepteur de la passerelle LoRaWAN
La sensibilité du récepteur de la passerelle LoRaWAN peut affecter sa capacité à recevoir des signaux sur de longues distances. Une sensibilité réduite du récepteur peut entraîner une réduction de la portée et une plus grande sensibilité à l'évanouissement du signal et aux interférences.
Débit de données et facteur d'étalement
LoRaWAN prend en charge une variété de débits de données et de facteurs de propagation, qui affectent la portée et la capacité du réseau. Des débits de données plus élevés ont une portée plus courte mais un débit plus élevé, tandis que des débits de données plus faibles ont une portée plus longue mais des taux de transmission de données plus faibles.
Surmonter ces obstacles nécessite souvent une planification, un déploiement et une optimisation minutieux du réseau LoRaWAN. Effectuer une inspection approfondie du site, optimiser l'emplacement et l'orientation de l'antenne, sélectionner les facteurs de propagation appropriés et minimiser les sources d'interférence peuvent tous aider les passerelles LoRaWAN à maximiser la portée et les performances. De plus, la construction d'un réseau plus dense de passerelles dans des endroits où les conditions sont difficiles contribue à améliorer la couverture et la portée du réseau.
5 façons efficaces d'améliorer la portée de la passerelle LoRaWan
Réglage du facteur d'étalement
Le réglage du facteur d'étalement attribué au Passerelle IdO LoRaWan est une méthode pour améliorer les performances du réseau et de la passerelle. Étant donné que les effets de capture résultent des SF, la capacité cellulaire de Lora est assez importante. L'utilisateur est plus éloigné de la porte lorsque le SF est plus haut et plus proche lorsque le SF est plus bas.
Le facteur d'étalement dans un spectre étalé chirp est distribué à chacun des ED pour améliorer le protocole de redondance parallèle (PRP) des appareils LoRaWan. Étant donné que l'heure d'arrivée (TOA) de chaque ED varie, la modification du SF peut améliorer la fonctionnalité du réseau LoRaWan.
Optimisation du cycle de service
Un autre élément qui peut améliorer la gamme de passerelles LoRaWan est le rapport cyclique. Le cycle de service de chaque nœud du réseau LoRa est modifié pour maximiser le transfert de données et le taux de fréquence. Le nombre de trames confirmées que la passerelle envoie est également impacté par les variables d'étalement, où le temps nécessaire pour que la communication de LoRa soit terminée augmente avec les rapports cycliques.
Vous devrez peut-être modifier le paramètre de rapport cyclique si vous souhaitez améliorer la plage et les performances du Dusun Passerelle LoRaWAN. Ce paramètre limite le nombre de communications de transmission de paquets pouvant avoir lieu en une heure. En règle générale, le rapport cyclique des appareils IoT avec des bandes allant de 83 à 85 MHz a un rapport cyclique de 1 %. Vous pouvez améliorer la portée et les performances de votre passerelle réseau LoRaWan jusqu'à 50 % en modifiant le paramètre de rapport cyclique.
Vous devez soigneusement planifier la quantité de canaux, et le nombre de canaux et de périphériques finaux doit également être étroitement corrélé pour réduire la probabilité de collisions de paquets. Si deux nœuds de réseau entrent en conflit, il doit y avoir suffisamment de canaux pour leur fournir un chemin de communication alternatif.
Par conséquent, vous devez envisager de modifier le cycle de service pour afficher les exigences en matière de quantité et de données des périphériques finaux afin de maximiser l'efficacité du réseau de la passerelle. Une passerelle LoRaWan bien dimensionnée peut servir de nombreux appareils finaux, mais elle doit toujours être suffisamment flexible pour répondre aux besoins de diverses applications.
Réduction du taux d'occupation des canaux
La réduction du chevauchement des canaux et l'amélioration du taux d'occupation des canaux sont deux méthodes pour augmenter le Passerelle LoRa gamme. Les capacités de conception assistée par ordinateur (CAO) du transducteur LoRa lui permettent de reconnaître le signal LoRa et de synchroniser sa configuration avec la topologie multipuce à l'esprit, cette technologie distribue les paires d'émetteurs au SF de manière à réduire les collisions.
Le mécanisme existant pour estimer la qualité de la liaison n'est pas flexible et ne prend pas en compte la perte achetée par d'autres collisions d'appareils LoRa. De plus, l'effet de collision avec d'autres réseaux LoRa n'est pas pris en compte.
Par conséquent, davantage de nœuds d'extrémité pourront communiquer entre eux à mesure que le taux d'occupation des canaux augmente. Cette méthode peut améliorer considérablement la portée et les performances de l'escapade LoRaWan. Les performances du réseau peuvent aller jusqu'à une augmentation de 15 % du taux d'occupation des canaux.
Vérification de la distance entre les passerelles
Dans une zone avec une bonne visibilité directe et sans obstacles tels que des bâtiments ou des arbres, passerelles LoRaWAN extérieures ont généralement une portée de transmission allant jusqu'à 15 kilomètres. Cependant, des obstacles tels que de fortes chutes de neige ou de pluie ou même la distance entre les passerelles LoRaWan auront un impact substantiel sur la portée et les performances du système.
La passerelle extérieure LoRaWAN DSGW-014 utilise un processeur quadricœur PX30 hautes performances avec une grande mémoire (RAM2G et eMMC jusqu'à 128 Go), une puce LoRa SX1302, un boîtier étanche IP66 et une conception industrielle pour fournir des performances robustes dans des environnements exigeants. , indépendamment des conditions météorologiques difficiles, des températures prolongées ou d'une humidité élevée tout au long des saisons.
Il peut être déployé dans le cadre d'une tour de télécommunication existante, en tant qu'unité autonome ou en tant que support mural. Il comprend une intégration intégrée avec LNS (serveur de réseau LoRaWAN), afin que les développeurs puissent effectuer une intégration sans code avec des serveurs de réseau privés et publics tels que Chirpstack, AWS IoT Core, LORIOT et Things Stack, en l'utilisant immédiatement et en gagnant du temps.
Un grand nombre de passerelles peut améliorer les performances globales, mais un petit nombre de passerelles peut interférer avec la portée et les performances. La portée de l'internet des objets augmentera si la distance entre deux passerelles se situe dans le rayon du réseau. La mise en place du Passerelles LoRaWAN rapprochés peuvent augmenter la distance entre eux. Cependant, cela n'est utile que pour les réseaux LoRaWan avec de nombreux nœuds LoRa.
De plus, la susceptibilité des paquets à débit de données adaptatif augmente avec la différence de distance entre les passerelles LoRaWan. Par conséquent, davantage de paquets de données collectés sont exposés aux valeurs SF à mesure que la distance entre les passerelles augmente. Cela réduit le SF pour plus de nœuds LoRa, ce qui réduit les interférences et la décoloration rapide. Cependant, les signaux radio ont une limite maximale sur la façon dont ils peuvent aller et sur la quantité de données qu'ils peuvent transporter.
Lire plus loin: Jusqu'où LoRa peut-il transmettre?
Augmenter le gain de traitement
Vous devrez peut-être augmenter le gain de traitement pour augmenter le débit global à longue portée de la passerelle. Près de 100 nœuds peuvent utiliser la technologie LoRa à la fois, et ce faisant, ils peuvent réduire la surcharge de contrôle de file d'attente distribuée (DQ). L'augmentation du traitement peut être jusqu'à trois fois supérieure au débit global, selon l'agencement du réseau passerelle.
Un autre aspect à prendre en compte lors de l'amélioration de la Passerelle LoRaWAN gamme est le protocole MAC. Chaque réseau LoRaWan peut accueillir des millions de messages chaque jour. La quantité d'appareils IoT et d'autres appareils de surveillance sur une passerelle peut déterminer le nombre de messages qu'elle peut accueillir. Une seule passerelle à huit canaux, par exemple, ne peut traiter qu'une centaine de milliers de messages par jour. Par conséquent, augmenter le gain de traitement contribuera à améliorer la portée de la passerelle.
Lire plus loin: Comment choisir une antenne pour la passerelle LoRaWAN
À propos Dusun Société
Dusun IoT est une entreprise leader qui fournit du matériel de noyau pour les appareils IoT. La société facilite les choses pour les fournisseurs de solutions, les distributeurs et les développeurs IoT en proposant des solutions telles que des capteurs et détecteurs intelligents, une passerelle programmable et multiprotocole et un contrôle intelligent pour permettre un développement IoT plus efficace.
Les appareils conviennent à de nombreuses applications Internet des objets (IoT) et sont fréquemment utilisés dans les solutions IoT pour la domotique, les bureaux intelligents, l'agriculture, les appartements en location et d'autres domaines.
Ce qui rend Dusun IoT Appareils fiables
Bien que la plupart des passerelles intelligentes soient disponibles pour une utilisation immédiate sur le marché, plusieurs applications personnalisées peuvent être requises dans diverses situations et secteurs. L'unicité de Dusun La société d'autres sociétés liées est qu'elle a introduit des passerelles intelligentes programmables à l'esprit ouvert, et qu'elles ont permis de les intégrer à la majorité des clouds et autres plates-formes.
Par conséquent, les fournisseurs de solutions IoT peuvent créer des applications uniques rapidement et avec précision. En outre, Dusun a des appareils IoT de qualité tels que des routeurs et d'autres appareils intelligents que vous pouvez acheter à un prix abordable.
LoRaWan a transformé l'Internet des objets (IoT) en fournissant une transmission de données à faible consommation sur de grandes distances. L'écart technologique entre le cellulaire, le Wi-Fi et le Bluetooth, qui nécessitent une bande passante élevée ou une puissance élevée, ou qui ont une portée restreinte. En ce qui concerne la portée, elle peut être interrompue par plusieurs obstacles que vous devrez connaître pour utiliser les solutions idéales pour les résoudre.
FAQ sur la gamme de passerelles LoRaWan
Est-ce que LoRaWAN est compatible avec le Wi-Fi ?
L'un des problèmes qui préoccupent les professionnels de l'IoT et les fabricants d'appareils est de savoir si LoRa et le Wi-Fi entreront en conflit. Cependant, il s'agit d'un point discutable car les deux ont des plages de fréquences de fonctionnement et des objectifs de conception différents. En conséquence, ils ne se gênent pas.
Est-il possible que LoRaWAN passe à travers les murs ?
Comparés à des réseaux concurrents tels que Wi-Fi, BLE ou ZigBee, les signaux LoRa peuvent pénétrer le verre, le métal et le béton. La couverture LoRaWANTM s'étend aux endroits qui ne sont pas desservis par cellulaire, Wi-Fi, BLE ou ZigBee.
Est-il possible d'utiliser LoRa sans passerelle ?
Un réseau LoRa présente une topologie en étoile, ce qui implique que chaque nœud doit communiquer directement avec une passerelle, et il est utilisé pour des applications de détection à faible coût. Alternativement, Zigbee propose une topologie de réseau maillé plus flexible, fiable et extensible, avec des nœuds pouvant communiquer avec n'importe quel autre nœud du réseau maillé.
