Home-theater-designers
Το Διαδίκτυο συνεχίζει να αναπτύσσεται και το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT) είναι ένας τομέας που συνεχίζει να αναπτύσσεται με ρυθμό. Τα δίκτυα ευρείας περιοχής χαμηλής κατανάλωσης (LPWAN) οδηγούν μεγάλο μέρος αυτής της ανάπτυξης, ένας τύπος σύνδεσης χαμηλής κατανάλωσης για ένα δίκτυο ευρείας περιοχής που είναι χρήσιμο για την ανάπτυξη και τη χρήση του IoT.
ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΒΙΝΤΕΟ ΤΗΣ ΗΜΕΡΑΣ
Λοιπόν, ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στα LPWAN, τους διαφορετικούς τύπους LPWAN και μερικά παραδείγματα από τον πραγματικό κόσμο του τρόπου χρήσης τους.
Τι είναι το IoT;
Για να κατανοήσετε τα LPWAN, πρέπει να καταλάβετε τι είναι το IoT . Δεν χρειάζεται να το καλύψουμε σε μεγάλο βάθος, αλλά λίγη γνώση θα βοηθήσει πολύ στην κατανόηση των LPWAN.
Ο όρος IoT αναφέρεται σε φυσικές συσκευές που είναι διασυνδεδεμένες. Αυτές οι συσκευές περιλαμβάνουν τα πάντα, από έξυπνους θερμοστάτες στο σπίτι σας μέχρι έξυπνα φώτα δρόμου σε μια πόλη.
Ορισμένες κοινές συσκευές με δυνατότητα IoT περιλαμβάνουν:
- Έξυπνες οικιακές συσκευές: Θερμοστάτες, φωτισμός, κάμερες ασφαλείας
- Βιομηχανικός: Αισθητήρες στον εξοπλισμό κατασκευής, αισθητήρες ελέγχου αποθεμάτων
- Έξυπνη πόλη: Φωτισμός δρόμου και φανάρια, μέσα μαζικής μεταφοράς
- Γεωργία: αισθητήρες εδάφους, έξυπνη άρδευση, έλεγχος ζώων
Αυτοί είναι μόνο μερικοί τρόποι με τους οποίους χρησιμοποιείται το IoT. Όμως, για να λειτουργήσουν τα συστήματα IoT, πρέπει να συνδεθούν και τα LPWAN παίζουν συχνά αυτόν τον ρόλο.
Τι είναι ένα LPWAN;
Το LPWAN είναι ένα ασύρματο δίκτυο επικοινωνίας που μπορεί να παρέχει μεταδόσεις δεδομένων χαμηλού εύρους ζώνης και χαμηλής κατανάλωσης σε ευρεία περιοχή. Λόγω της περιοχής που μπορεί να καλύψει ένα LPWAN, είναι ιδανικό για να βοηθήσει τα δίκτυα IoT να επικοινωνούν.
Ένα LPWAN δεν έχει ένα συγκεκριμένο σταθερό μέγεθος περιοχής που μπορεί να καλύψει. Η κάλυψη εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως η τεχνολογία μετάδοσης, ο αριθμός των συνδεδεμένων συσκευών IoT, οι διαθέσιμοι ρυθμοί δεδομένων και πολλά άλλα. Επιπλέον, άλλοι παράγοντες επηρεάζουν την κάλυψη και τη μετάδοση του LPWAN, όπως τα περιβαλλοντικά εμπόδια.
Πώς λειτουργούν τα LPWAN;
Οι ιδιότητες χαμηλής κατανάλωσης των LPWAN είναι το κλειδί για τη λειτουργικότητά τους. Οι συσκευές IoT είναι συχνά συσκευές με μπαταρία και χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας. Επιπλέον, οι περισσότερες συσκευές IoT μεταδίδουν μικροσκοπικές ποσότητες δεδομένων με χαμηλούς ρυθμούς bit. Αυτό καθιστά τα LPWAN ιδανικά για τη σύνδεση αυτών των συσκευών σε μεγάλες αποστάσεις χρησιμοποιώντας ελάχιστη ισχύ.
πώς να φτιάξετε ένα bootable cd από το iso
Τα LPWAN χρησιμοποιούν κυρίως ραδιοσυχνότητες χωρίς άδεια. Αυτό ακυρώνει την ανάγκη για αδειοδότηση και μειώνει το κόστος. Ο τρόπος με τον οποίο κωδικοποιούνται και μεταδίδονται τα δεδομένα εξαρτάται από τον τύπο του LPWAN. Αλλά στην καρδιά κάθε τύπου βρίσκεται μια τεχνική διαμόρφωσης που έχει σχεδιαστεί για τη μετάδοση δεδομένων σε μεγάλες αποστάσεις με ελάχιστες παρεμβολές.
Μερικές από τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται για να επιτευχθεί αυτό περιλαμβάνουν:
- Χρήση κωδικών διόρθωσης σφαλμάτων
- Διασπορά σήματος (διαχέει το σήμα σε μια ευρεία ζώνη συχνοτήτων)
- Μείωση ρυθμού δεδομένων
Είναι πολύ χρήσιμο να σκεφτόμαστε με όρους βρύσης. Ενεργοποιήστε το πλήρως και θα έχετε μια ισχυρή ροή. αυτό θα μπορούσε να παρομοιαστεί με ένα παραδοσιακό δίκτυο ευρείας περιοχής (WAN) με πολλά δεδομένα (νερό) που ρέουν πολύ γρήγορα. Το μειονέκτημα είναι ότι αυτό απαιτεί πολλή ισχύ για να διατηρηθεί η ροή σε λειτουργία.
Μειώστε αυτή τη ροή σε μια σταθερή σταγόνα και έχετε ένα LPWAN. Το νερό θα εξακολουθεί να διανύει την ίδια απόσταση, αλλά απαιτείται λίγη ισχύς για να διατηρηθεί η ροή της σταγόνας.
3 Βασικά πλεονεκτήματα των LPWAN
Ο λόγος που τα LPWAN χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση συσκευών IoT μπορεί να συνοψιστεί εξετάζοντας τρία βασικά οφέλη που προσφέρουν αυτοί οι τύποι δικτύων.
- Κόστος: Το κόστος ενός LPWAN είναι χαμηλότερο από ένα παραδοσιακό WAN. Τόσο από πλευράς υλικού όσο και από άποψη κόστους υλοποίησης, τα LPWAN προσφέρουν μια χαμηλού κόστους λύση συνδεσιμότητας.
- Εύρος: Το εύρος ενός LPWAN ποικίλλει ανάλογα με παράγοντες όπως η τοπολογία, οι απαιτήσεις σχεδιασμού, οι περιβαλλοντικές συνθήκες και οι παρεμβολές. Ένα τυπικό δίκτυο μπορεί να λειτουργεί σε εμβέλεια περίπου έξι μιλίων. Αλλά όπως θα δούμε στην επόμενη ενότητα, ορισμένοι τύποι LPWAN διαθέτουν μέγιστη εμβέλεια περίπου 25 μιλίων.
- Εξουσία: Οι πομποδέκτες, οι αισθητήρες και άλλα στοιχεία LPWAN είναι συνήθως συσκευές χαμηλής κατανάλωσης. Για παράδειγμα, πολλά από αυτά τροφοδοτούνται από μπαταρίες και είναι σύνηθες το προσδόκιμο ζωής μιας μπαταρίας να μετράται σε χρόνια.
Αυτά τα χαρακτηριστικά συμβάλλουν στην απορρόφηση των LPWAN ως την κύρια μορφή συνδεσιμότητας για εκατομμύρια συσκευές IoT.
Οι κύριοι τύποι LPWAN
Υπάρχουν διάφοροι διαφορετικοί τύποι LPWAN. Ο τύπος LPWAN που επιλέγετε εξαρτάται από διάφορους παράγοντες. Για παράδειγμα, ο τύπος Sigfox του LPWAN μπορεί να υπερηφανεύεται για εμβέλεια έως και 25 μίλια. Αυτό το καθιστά ευεργετικό όταν οι συσκευές είναι διάσπαρτες σε μεγάλο εύρος.
Ακολουθούν μερικοί από τους πιο συνηθισμένους τύπους LPWAN:
- LoRaWAN: Αυτό χρησιμοποιεί μια τεχνική που ονομάζεται Chirp Spread Modulation για την επίτευξη επικοινωνίας μεγάλων αποστάσεων. Η ίδια τεχνική του επιτρέπει να το πετύχει με πολύ χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Τα LoRaWAN προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα, συμπεριλαμβανομένου του χαμηλού κόστους και της επεκτασιμότητας. Διαθέτει επίσης υποστήριξη για χαρακτηριστικά γεωεντοπισμού και αμφίδρομη επικοινωνία.
- ΣΗΜΕΙΩΣΗ-IoT: Αυτό είναι ένα LPWAN που λειτουργεί σε δίκτυα κινητής τηλεφωνίας. Αυτό του επιτρέπει να διατηρεί τα καθοριστικά χαρακτηριστικά ενός LPWAN, αλλά έχει τα πρόσθετα πλεονεκτήματα των αυξημένων ρυθμών δεδομένων και της βελτιωμένης ασφάλειας.
- Sigfox: Η Sigfox είναι μια ιδιόκτητη υπηρεσία LPWAN που μπορεί να υπερηφανεύεται για παγκόσμια κάλυψη. Χρησιμοποιεί διαμόρφωση εξαιρετικά στενής ζώνης για να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις εμβέλειας και ισχύος των συνδεδεμένων συσκευών και, σε βέλτιστες συνθήκες, μπορεί να επιτύχει εμβέλεια έως και 25 μίλια.
- Χωρίς βάρος: Η Weightless επιτυγχάνει τους στόχους της LPWAN για συνδεσιμότητα σε μεγάλες αποστάσεις, χαμηλής ισχύος, χρησιμοποιώντας Διαμόρφωση Συχνότητας ευρείας ζώνης και Ορθογώνια Πολυπλεξία Συχνότητας. Αυτή είναι μια άλλη υπηρεσία που έχει παγκόσμια κάλυψη.
Όπως μπορείτε να δείτε, υπάρχουν διαφορετικές απόψεις για τον τρόπο επίτευξης των στόχων ενός LPWAN. Ωστόσο, πολλά από αυτά που καθοδηγούν την επιλογή ενός LPWAN εξαρτάται από τις λειτουργίες που αναμένεται να εξυπηρετεί, κάτι που γίνεται καλύτερα κατανοητό εξετάζοντας μερικούς από τους τρόπους με τους οποίους χρησιμοποιούνται τα LPWAN.
Σε τι χρησιμοποιούνται τα LPWAN;
Έχουμε ήδη θίξει αυτό, αλλά ο καλύτερος τρόπος για να κατανοήσουμε πλήρως πώς λειτουργούν τα LPWAN είναι να συζητήσουμε ορισμένα σενάρια πραγματικού κόσμου όπου χρησιμοποιούνται συσκευές IoT.
Έξυπνες πόλεις
Οι πόλεις χρησιμοποιούν όλο και περισσότερο τα LPWAN για μεγάλο αποτέλεσμα. Μερικοί από τους συνήθεις τρόπους που χρησιμοποιούνται περιλαμβάνουν:
- Έξυπνος φωτισμός δρόμου: Τα έξυπνα φώτα δρόμου χρησιμοποιούν LPWAN για πολλές χρήσεις. Το πιο συνηθισμένο είναι η εξοικονόμηση ενέργειας ρυθμίζοντας τη φωτεινότητα των φώτων ανάλογα με παράγοντες όπως οι κλιματικές συνθήκες, η ώρα της ημέρας και το επίπεδο δραστηριότητας στο δρόμο.
- Έξυπνα φανάρια: Αυτά χρησιμοποιούνται για τη μείωση της συμφόρησης δίνοντας προτεραιότητα στα φανάρια για τη βελτιστοποίηση της ροής της κυκλοφορίας
- Έξυπνος χώρος στάθμευσης: Μπορούν να χρησιμοποιηθούν αισθητήρες για την παρακολούθηση της διαθεσιμότητας των χώρων στάθμευσης αυτοκινήτων.
Η μετάβαση σε πιο έξυπνες πόλεις έχει σχεδιαστεί για να βελτιώσει την ποιότητα ζωής των κατοίκων και να μειώσει το αποτύπωμα άνθρακα και τους λογαριασμούς ενέργειας των δήμων.
εφαρμογή που λέει τι πληκτρολογείτε
Γεωργία
Η γεωργία είναι ένας άλλος τομέας που έχει δει μια ταχεία αύξηση στη χρήση συσκευών IoT και LPWAN. Ακολουθούν μερικοί από τους τρόπους με τους οποίους τα LPWAN βοηθούν τους αγρότες:
- Παρακολούθηση εδάφους: Τα LPWAN και οι αισθητήρες μπορούν να παρακολουθούν τις συνθήκες του εδάφους όπως η υγρασία και η θερμοκρασία. Αυτό επιτρέπει στους αγρότες να εξοικονομούν νερό ποτίζοντας μόνο όπου και όταν απαιτείται.
- Κτηνοτροφικός έλεγχος: Η θέση των ζώων μπορεί να χρησιμοποιηθεί από αισθητήρες συνδεδεμένους σε ένα LPWAN.
Αυτός είναι ένας άλλος τομέας όπου ένα LPWAN μπορεί να μειώσει το κόστος και να μειώσει τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις των γεωργικών πρακτικών.
Φροντίδα υγείας
Τα LPWAN μεταμορφώνουν την υγειονομική περίθαλψη και τον τρόπο με τον οποίο παρακολουθούμε τους ασθενείς και τις συνθήκες. Μεταξύ των χρήσεων της τεχνολογίας είναι:
- Παρέχετε πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο σχετικά με την κατάσταση της υγείας του ασθενούς χρησιμοποιώντας συσκευές παρακολούθησης ασθενών από απόσταση
- Παρακολουθήστε την κατάσταση και τη θέση του εξοπλισμού
- Παρακολούθηση και προσαρμογή των περιβαλλοντικών συνθηκών εντός των ιδρυμάτων υγειονομικής περίθαλψης
Συνολικά, το LPWANS μπορεί να βοηθήσει στον εξορθολογισμό της θεραπείας των ασθενών και στη μείωση των γενικών εξόδων ταυτόχρονα.
LPWANs: Αργός και σταθερός κερδίζει τον αγώνα
Οι LPWAN είναι οι αφανείς ήρωες ενός όλο και πιο συνδεδεμένου κόσμου. Χρησιμοποιώντας μια αργή και σταθερή προσέγγιση στη μεταφορά δεδομένων, αυτά τα δίκτυα κάνουν τις πόλεις μας πιο έξυπνες, τα σπίτια μας πιο ασφαλή και τη γεωργία μας πιο αποτελεσματική.
Η δύναμη της πληροφόρησης δεν αφορά μόνο τα 'μεγάλα δεδομένα'. μερικές φορές, τα μικρά πράγματα στη ζωή έχουν σημασία.