Связь в интернете вещей: LoRa против UNB. Часть 1: физика
Первая из серии статей, посвящённой описанию основных отличий технологий маломощной дальнобойной радиосвязи, получающей сейчас распространение в системах Интернета вещей: широкополосной связи LoRa от узкополосных (UNB, Ultra Narrow Band) систем, таких как Sigfox и «Стриж»
Сейчас мы на грани переломного момента: хотя крупные проекты по-прежнему лишь ожидаются в будущем (но уже можно прогнозировать, что это будущее — вопрос месяцев, а не лет), среди интеграторов и заказчиков появился серьёзный интерес к технологиям IoT-связи, причём выражающийся не только в словах, но и в непосредственном желании попробовать эти технологии в деле.
Основная конкуренция в этом сегменте сейчас — между широкополосной связью LoRa и узкополосной Sigfox (а конкретно в России — схожей с ней технологией «Стриж-Телематики»). В будущем к этому списку добавится UNB-протокол Weightless, а также сети, продвигаемые поставщиками классического оборудования сотовой связи — NB-IoT и LTE-M, но это случится года через два-три.
Итак, в чём же разница — и что выбрать для конкретного проекта? Поехали.
Общая черта всех перечисленных технологий — в том, что они позволяют организовать низкоскоростной беспроводной канал связи на дальностях в единицы, а иногда и в десятки километров, не выходя при этом за ограничения безлицензионных радиодиапазонов (как правило, такие системы работают в диапазоне 864—869 МГц с мощностью до 25 мВт). Технически — об ограничениях на использование, накладываемые бизнес-моделями владельцев технологий — поговорим в следующий раз — это позволяет решать довольно интересные задачи, например:
Использование радиочастотного спектра
Однако в том, как именно работает эта связь, перечисленные выше технологии достаточно существенно различаются — фактически, они распадаются на две группы: широкополосные UWB (Ultra Wide Band, к ним из перечисленного относится только LoRa) и узкополосные UNB (Ultra Narrow Band, в нашем случае это Sigfox и «Стриж», а также пока разрабатывающийся Weightless). Из этого проистекает ряд отличий, за которые — не всегда честно — и цепляются желающие прорекламировать ту или иную технологи.
Каналов LoRa при ширине 125 кГц, очевидно, в эту полосу умещается всего три штуки. Каналов Sigfox или «Стриж» — многие сотни. Как правило, разработчиками UNB-систем этот факт подаётся как очевидное преимущество — в эфире могут сосуществовать сотни тысяч устройств, не мешая друг другу.
Однако на практике всё несколько сложнее.
В UNB-системах один приёмник базовой станции в один момент времени может принимать только один канал. Это достаточно очевидный и часто забываемый тезис. Термин «частотное разделение» относится к способности приёмника выцепить этот канал из общего эфира так, чтобы на него не накладывалась передача в соседних каналах — и если мы в данную секунду принимаем что-то по каналу N, то по каналам N+1 и N-1 мы принять в это же время ничего не можем.
В UWB-системах используется не только частотное и временное, но и кодовое разделение каналов. В сетях LoRa конечное устройство может выбрать определённую схему модуляции — и базовая станция LoRa конструируется так, что она способна разделять потоки данных от нескольких устройств, одновременно работающих на одном частотном канале с разными схемами модуляции. У этой схемы есть свои ограничения, и на практике речь идёт о способности БС декодировать сигнал одновременно всего от нескольких устройств — но, тем не менее, говорить, что в UWB-системах в каждый момент может работать только одно устройство, а в UNB — сотни, некорректно.
Теоретически преимущество UNB-систем может наблюдаться при разворачивании нескольких сетей в одном районе — их легко разнести по частотам. Однако, во-первых, до трёх сетей LoRa также можно разнести на разные частоты (а если мы делаем сеть, например, специально под ЖКХ и 0,1 % duty cycle нас полностью устраивают, то и вовсе вынести её в 864-865 МГц), во-вторых, частотное разнесение разных сетей в нерегулируемом спектре — это утопия, как знает каждый владелец Wi-Fi-роутера в многоквартирном доме.
Практический совет: услышав про преимущества UNB-сетей по использованию спектра, начинайте с пристрастием допрашивать рассказчика, как в продвигаемой им системе реализован frequency hopping, то есть возможность перестройки рабочей частоты устройств на лету.
Так что делать с тем, что передатчик в UNB-системах вещает непонятно в какой полосе? Это решается на уровне базовой станции: она должна уметь, увидев сигнал в широком спектре, быстро на него настроиться. К сожалению, реализовать такие же алгоритмы на уровне маленького, дешёвого и экономичного конечного устройства проблематично, поэтому двунаправленность связи в UNB реализуется не во всех системах и не во всех условиях. У того же Sigfox связь долгое время была строго однонаправленной.
Кроме того, существует такая неприятная для UNB-сетей вещь, как допплеровский эффект. Sigfox теряет стабильность работы уже на скорости движения конечного устройства в районе 5-10 км/ч, то есть, делать на Sigfox систему мониторинга велосипедов — уже занятие для настоящих энтузиастов своего дела. LoRa, в противовес, к скоростям чувствительна мало — хотя в общем случае стоит учитывать ускорения, т.к. к ним чувствительны кварцевые резонаторы.
Практический совет: услышав про преимущества UNB-сетей по использованию спектра, начинайте с пристрастием допрашивать рассказчика, насколько симметрична связь в этой системе и в каких условиях эта симметрия работает.
Скорость передачи данных
От теоремы Котельникова-Шеннона, увы, никуда не деться: нельзя просто так взять и впихнуть мегабитный поток в частотную полосу 100 Гц.
UNB-системы работают на фиксированной низкой скорости. Если говорить конкретнее, то у Sigfox скорость передачи данных 100 бит/с, у «Стрижа» — 50 бит/с.
UWB-системы работают на адаптивной скорости. В зависимости от силы сигнала, LoRa может работать на скоростях от 30 бит/с до 50 кбит/с. В сотовых сетях LoRaWAN скорость выбирается автоматически, в локальных сетях LoRa скорость может быть зафиксирована на уровне, обеспечивающем уверенное покрытие нужного объекта связью.
На практике это означает как большую гибкость применения UWB-систем, так и подспорье для них в избежании коллизий в эфире. Чем быстрее абонентское устройство передаст свои данные на БС — тем быстрее оно освободит эфир. Хотя у LoRa из-за сложной системы модуляции больше длина сетевого пакета, чем у UNB-систем (длиннее преамбула), это с лихвой компенсируется большей скоростью передачи данных.
На практике это приводит к довольно жёстким ограничениям у UNB-систем: так, в Sigfox максимальный объём пользовательских данных — 12 байт, их передача занимает несколько секунд, а условия подключения к сети Sigfox определяют, что один объект может передавать не более 140 сообщений в сутки.
Практический совет: услышав про миллионы одновременно работающих устройств, начинайте с пристрастием допрашивать рассказчика, сколько сообщений в сутки и какой длины способна принять одна базовая станция.
Дальность связи
В общем и целом — одинаковая. Дальность связи во всех подобных технологиях очень сильно зависит от условий на местности: так, если на открытой местности и при высоком расположении антенны БС LoRa обеспечивает дальность даже выше обещанных 30 км, то в густом лесу она падает до 1-2 км даже на минимальной скорости.
Преимуществом LoRa в этом вопросе является то, что на фоне конкурентов LoRa — довольно открытая технология, в мире есть много занимающихся ей компаний, а потому сравнительно нетрудно найти различные white papers и отзывы с указанием реальной достигнутой дальности.
В целом можно считать, что все перечисленные технологии обеспечивают дальность 1-3 км в городской застройке и 15-20 км на открытой местности. Дальность может быть увеличена за счёт выгодного расположения антенн: например, слова «в городской застройке» могут означать как абонентские устройства, расположенные в глубине зданий и оснащённые компактными печатными антеннами, так и управлемые уличные фонари с обычными штыревыми антеннами, стоящими на открытом воздухе и минимум в пяти метрах от земли.
Энергопотребление
Энергопотребление конечных устройств во всех перечисленных технологиях определяется двумя моментами — технологическим совершенством чипа передатчика и временем, которое он тратит на передачу.
В общем и целом, в любой из систем возможно обеспечить работу в течение как минимум 5 лет на одной батарейке. UWB-сети имеют преимущество над UNB при работе на небольших дистанциях, когда их скорость может превышать 1 кбит — что значительно сокращает время активности передатчка.
Хотя во многих случаях технологии UNB и UWB применимы в равной степени, между ними есть заметные отличия, которые могут сыграть в пользу того или иного решения. Так, на UNB-сетях может быть реализована быстрая перестройка рабочей частоты устройств (frequency hopping) для ухода от коллизий и помех — однако в случае с конкретными технологиями, будь то Sigfox или «Стриж», необходимо дополнительно выяснять, реализована ли она, а также как и в каких пределах работает.
С другой стороны, UWB-сети на технологии LoRa обладают существенно большей гибкостью параметров, что позволяет применять их в проектах, для которых UNB-сети малопригодны. Сети LoRa обеспечивают большие потенциальные скорости передачи данных, симметричную двунаправленную связь, менее чувствительны к перепадам температур и скорости движения конечного устройства.
Что интересно, это же распространяется и на возможные применения LoRa уже с коммерческой точки зрения — на данный момент эта технология фактически отдаёт бизнес-модель и детали технической реализации проекта на полное усмотрение заказчика. Но об этом — в следующей части.
Компания Unwired Devices занимается разработкой и производством модулей связи для ячеистых сетей 6LoWPAN и сетей дальней связи LoRa, а также датчиков и других оконечных устройств для данных сетей, включая как аппаратную часть, так и прошивки с поддержкой необходимых сетевых технологий. В случае с сетями LoRa мы разрабатываем все возможные топологии: ячеистые и статические радиорелейные сети, объектовые сети типа «звезда» с одной БС и устройства для глобальных сетей LoRaWAN.
Тестирование радиомодемов LoRa/LoRaWAN RN2483. Часть 1, LoRa
Одна из интересных технологий “интернета вещей” — сети LoRa/LoRaWAN, однако в рунете они практически не описаны. Пора восполнить этот пробел, и тем более интересно попробовать “вживую”, как это работает.
Что такое LoRa?
Это технология связи на большие (Long Range) расстояния, запатентованная компанией Semtech, и реализованная в их чипах SX1272 and SX1276. LoRa это протокол низкого уровня, поверх которого могут реализовываться более высокоуровневые протоколы, например LoRaWAN.
Особенность стандарта LoRa — это передача небольших пакетов данных с невысоким энергопотреблением. По заверениям производителя, дальность на открытом воздухе может достигать 10км, а время работы от батареи может составлять несколько лет. Рабочие частоты зависят от страны, и составляют 433 или 868МГц (EU-версия) или 915МГц (USA-версия).
Как это работает? Подробности под катом.
Для тестирования были выбраны модули RN2483. Они хороши тем, что просты в программировании и поддерживают разные режимы работы. RN2483 содержит чип SX1276 и контроллер в одном корпусе, управляется командами UART, что позволяет подключить его к любому устройству (ПК, Arduino, микроконтроллер, etc). Можно купить модуль без обвязки, это дешевле, однако паять было лень, так что на eBay был заказан комплект из пары готовых плат. 
Это позволяет подключить модули как к ПК по USB, так и к любому устройству.
Передача данных
Как можно видеть, данные передаются короткими блоками. Максимальный размер пакета составляет не более 255 байт, после завершения передачи от модема приходит подтверждение что данные были посланы.
Прием данных
Для приема необходимо установить те же параметры, что и для передачи, в противном случае модемы не «услышат» друг друга. Код приведен ниже, программа в бесконечном цикле «слушает» данные по serial port.
Как можно видеть, все просто, и использование модема не отличается от какой-либо другой передачи по serial port. Код программы (с небольшими улучшениями) был запущен на Raspberry Pi, прием данных можно видеть на экране.
Различных команд для настройки RN2483 весьма много, их можно найти в PDF «RN2903 LoRa Technology Module Command Reference User’s Guide». Для примерной оценки результата также можно скачать программу Semtech Lora Calculator, позволяющую ввести разные настройки (ширину спектра, частоту и пр) и увидеть результат — битрейт, потребление тока, время работы от батареи.
Так например, обещаемое время работы чипа SX1276 от батареи емкостью 1000мАч составит около 30 дней при передаче блоками по 8 байт с интервалом в 100 секунд и мощностью 10dBm.
Для практической проверки дальности один из модемов был оставлен в квартире у окна, второй был подключен к Raspberry Pi и вынесен на улицу. В некоторых источниках обещается дальность в городских условиях порядка 3км. Результат увы, не так хорош: на практике, при максимальной мощности и антенне на 868МГц, сигнал полностью глушится уже примерно через 3 многоквартирных дома. Разумеется на открытых местах дальность выше, но стоит «завернуть за угол», как сигнал весьма быстро пропадает. В общем, результат 3км в городе наверное можно получить разве что если разместить антенну на телебашне, реально можно рассчитывать в лучшем случае на 300м. Но и это не так плохо, учитывая небольшую мощность передаваемого сигнала.
Цена вопроса
Информация для тех кто захочет повторить эксперименты или использовать LoRa в своих разработках. Цена комплекта их 2х готовых к использованию модемов rn2483 на eBay составляет 80EUR. Отдельно модуль с распаянным SX1276 можно приобрести у продавцов из Китая за 12$ с бесплатной доставкой. Чип SX1276 без какой-либо обвязки можно купить там же за 9$ (описанный в статье код подходит только для RN2483, при использовании чипа SX1276, программировать его придется на более низком уровне).
Выводы
Устройства стандарта LoRa представляют собой удобное и готовое решение для низкоскоростной передачи малых объемов данных на относительно большие (сотни метров-километры) расстояния. Устройства LoRa оптимизированы под низкое энергопотребление, что позволяет их использовать с питанием от батарей или аккумуляторов (однако платой за это является низкая скорость передачи данных). К примеру, если фермер захочет выводить на домашний дисплей температуру в теплицах, это будет практически идеальным применением для LoRa — малые объемы данных, большие расстояния и прямая видимость до объектов. Модемы также могут использоваться в больших помещениях — ангары, заводы, там где тянуть провод до датчиков сложно или дорого, а объемы данных невелики. Возможно использование и в домашних условиях, высокая чувствительность модулей позволит использовать даже короткие антенны в виде «зигзага» на печатной плате. В городе же, качество связи будет сильно зависеть от наличия радиовидимости между антеннами, высоты размещения антенн и пр. Многие сейчас сильно воодушевлены возможностями «глобальных» сетей LoraWAN, однако вопрос размещения антенн будет весьма критичным для дальности в подобной сети. Впрочем, это верно для любых систем передачи радиосигналов, так что чуда здесь не случилось.
В следующей части будет рассказано о подключении RN2483 к сети LoRaWAN.
Библиотеки для работы с RN2483 на Raspberry Pi и Arduino можно найти на github.
Что такое LoRaWan
Напомню, что термином IoT (Internet of Things) обозначают различные устройства, которые используют выход в сеть для взаимодействия друг с другом. К примеру, умная розетка подключается к Интернету не затем, чтобы сидеть в социальных сетях. Она получает из Сети команды, которые отправляет ее владелец. И она вещь. Вещь, которая пользуется Интернетом.
К буму IoT готовились давно. И почти сразу стало ясно, что для стабильной работы существующие стандарты передачи данных подходят мало.
Зачем что-то новое?
На первый взгляд, у нас уже есть готовые и обкатанные решения. Wi-Fi, LTE, почему не использовать их?
Причин несколько. Представим себе дом на 400 квартир, в каждом из которых стоит два водосчетчика и электросчетчик. Допустим, это современный дом, и каждый счетчик передает показания в Интернет.
Объем. На один жилой дом из 400 квартир придется 1200 счетчиков-пользователей. У них будет копеечный траффик, но если все они будут висеть, к примеру, на базовой станции LTE, то места для людей на этой базовой станции уже не останется. И это один дом. А ведь базовую станцию, обычно, ставят на микрорайон или даже больше.
Потребление. Если электросчетчику еще можно обеспечить питание, то тянуть кабель к водосчетчику не слишком удобно. Значит радиомодуль водосчетчика должен работать от батарейки. Но даже хорошую батарейку Wi-Fi и LTE съедят за несколько суток. Мы же хотим, чтобы менять элемент питания не приходилось минимум год.
Другие приоритеты. Нам не нужен канал связи в 5 мбит/c, чтобы раз в сутки передать, сколько кубов воды набежало по каждой квартире. Хватит считанных бит. Мы ограничены по мощности передатчика, надо чтобы он не ел батарейку. Значит, можно использовать правило «больше энергии в один бит – выше вероятность приема» таким образом, что канал связи на минимальной скорости и с минимальной мощностью гарантированно пройдет нужное расстояние. Даже если сигнал будет ниже уровня шума.
После тщательного анализа рынка компания Интерсвязь приняла решение строить свою сеть на базе стандарта LoRa.
Что такое LoRa?
Строго говоря, аббревиатурой LoRa (Long Range) обозначают лишь вид модуляции, то есть уровень l1 по модели OSI. Протокол канального уровня носит имя LoRaWAN. Но чаще всего «Лорой» называют совокупную систему, использующую LoRa на физическом и LoRaWAN на канальном уровне.
Работает это следующим образом. Базовая станция слушает эфир в заданном диапазоне частот. Когда она слышит запрос от какого-либо из устройств, то отвечает ему на частоте обращения. Ширина канала при этом составляет 125 кГц, максимальная скорость – чуть более 5 килобит/c. Да-да, вы не ослышались. Именно 5 и именно килобит/c. Этот стандарт Интернета вещей не создан для просмотра потокового видео. Его задача максимально быстро и гарантированно передать небольшое сообщение от датчика на базовую станцию. В зависимости от радиоусловий выбирается оптимальный набор параметров связи. За это отвечает SF (spreading factor) – коэффициент, к которому привязываются параметры передачи и приема. SF – это целое число, в стандарте он предусмотрен от 12 до 7. Чем выше SF, тем лучше помехозащищенность линии, но тем ниже скорость и тем больше времени в эфире занимает передача. Для примера, максимальная помехозащищенность достигается на SF=12. При этом время пакета в эфире составляет 2,466 сек, а скорость – 292 бит/сек.
Однако чем больше датчиков будут использовать базовую станцию, тем больше времени в эфире они займут. Потому, при хороших радиоусловиях, SF будет меньше. Растет скорость — падает время передачи.
Пакеты принимаются базовой станцией (в архитектуре LoRa ее чаще называют шлюзом), однако обрабатывает их следующее звено цепи – сетевой сервер. Этот сервер отвечает за управление всеми шлюзами, он решает через какой шлюз общаться с датчиком (если датчик слышно через несколько шлюзов) и определяет еще ряд важных параметров.
Однако сетевой сервер не обрабатывает полезную информацию из пакетов. Это делает следующее и самое важное звено – сервер приложений. Именно на сервере приложений происходит расшифровка показаний от датчиков, они в понятной форме раздаются либо в биллинг, либо в интерфейс потребителю, либо в другое заданное место.
Почему именно LoRa?
На данный момент существует несколько десятков стандартов Интернет-вещей. Часть из них универсальны, часть приспособлены решать свой круг задач. Все они более-менее придерживаются вышеописанных принципов. Есть даже стандарты на базе Wi-Fi и LTE. Так почему именно LoRa?
Выбор вендора
Российский рынок похож на спринтера, который замер в ожидании старта. Предложений по технологиям LoRa множество. Но половина фирм оказываются «перекупами», которые технологию в глаза не видели и готовы на заказ привезти что-то там из-за рубежа.
Еще часть имеет готовые платформы, к которым и стремится привязать пользователей и операторов. Т.е. сервер приложений будет находиться не у оператора, а у поставщика оборудования. Такая зависимость нас не устраивала. Потому мы решили писать сервер приложений своими силами.
Встал вопрос – на каких базовых станциях будем работать?
По сути, на рынке сейчас не так уж много предложений. Мы выбрали на тест три варианта:
БС Kerlink (Франция).
БС Вега (Россия).
БС Cisco (США).
Прошу обратить внимание, что я пишу только национальную принадлежность компании-производителя. Сказать, что БС собраны по месту прописки будет не совсем верно. Например, Вега собирает станции в России, но использует для этого те же чипы Semtech. Потому каждая станция является некой солянкой.
Первоначально тесты проводились на штатных антеннах. Замеряли карту покрытия, считали две зоны охвата.
Зона 1 – гарантированно проходят все пакеты
Зона 2 – идут незначительные потери, не более 15 процентов.
В целом, все БС показали сходные результаты. У Веги и Kerlink Зона1 оказалась в радиусе 800-900 метров. Cisco за счет системы «одна антенна на передачу-две на прием» показала результаты на 30 процентов лучше. Зона 2 у всех трех станций оказалась примерно одинаковой.
Зона 1 (полное прохождение пакетов)
Зона 2 (потеря не более 15 процентов)
Надо понимать, что берутся усредненные показания. Скажем, глухой подвал в радиусе 500 метров не всегда возможно покрыть. А до квартиры на 9 этаже в прямой видимости от БС «добьет» и на 2,5 км без потерь.
В целом, два самых важных фактора, влияющих на распространение сигнала оказались ожидаемы:
Плотность застройки. Сюда относится количество домов на пути сигнала, их этажность и материал, из которого построены. Скажем, монолитные дома – более серьезное препятствие, нежели панельки.
Рельеф местности. Челябинск не отличается ровным рельефом, все-таки Урал. Потому мы заметили явное увеличение зоны покрытия на снижениях и уменьшение — на подъемах.
Сам по себе сигнал оказался крайне устойчив к индустриальным помехам. Единственной слабостью технологии стали антенны GSM-900. На крышах рядом с ними БС заметно теряли эффективность. Однако, сотовые антенны других диапазонов существенного влияния не оказывали.
В итоге, мы не увидели большой разницы между Kerlinkом и Вегой. А Вега оказалась почти в пять раз дешевле конкурента, кроме того, ее инженеры оказывают сильную поддержку в виде консультаций. Потому, пилотный проект приняли решение строить на Веге.
Что касается Cisco, то нам был предоставлен лишь опытный образец и на момент написания статьи у них еще не запущено массовое производство. Однако именно Cisco победила по зоне покрытия, проникающей способности и ряду технологических особенностей.
После мы повторили тесты, используя антенны Радиал с лучшим коэффициентом усиления, нежели штатные антенны БС (10 dBi против 6 dBi). Новые антенны улучшили карту покрытия Cisco в среднем на 15 процентов, а карта покрытия Веги подскочила аж на 40 процентов (штатные антенны российского производителя не отличаются хорошими характеристиками). Kerlink к тому времени не рассматривали из-за необоснованной дороговизны.
Таким образом, Вега не сильно уступила своему заокеанскому конкуренту.
В итоге, оказалось, что на стабильное и качественное покрытие такого города как Челябинск требуется порядка 40-50 БС.
Пилотная зона
В рамках тестов мы подключили к нашей сети общедомовые водосчетчики одной из управляющих компаний. Водосчетчики Zenner имели импульсные выходы, для съема информации использовали датчики Вега СИ-11. Это простой счетчик импульсов с автономным питанием в компактном корпусе с радиомодулем LoRa. Крепится на DIN-рейку.
Для качественной оценки параметров был установлен минимальный период отправки показаний – 1 час. Далее, полученные показания периодически сверялись с тем, что выдает счетчик на своем циферблате. Если цена импульса выставлена верно, и счётчик Zenner исправен, то отклонений в показаниях не наблюдалось.
Т.к. подобные приборы учета ставятся в подвалах, мы получили хороший опыт практического применения технологии LoRa. В целом, результаты совпали с нашими тестами. В зависимости от рельефа, застройки и конфигурации подвала шлюз мог установить связь с датчиками на расстоянии 500-2300 метров. На приведенной карте случай среднего подвала со слуховыми окнами. Он находится на расстоянии 1,5 км от шлюза. Потери пакетов не происходит. Отметим, что по прямой распространения сигнала находится хороший кусок частного сектора, который не вносит большого затухания.
Масштабирование сети
Базовые станции LoRa, подключенные к одному сетевому серверу, работают как единый механизм. Т.к. большую часть времени конечные устройства молчат, то коллизии в эфире – случай крайне редкий. Обычно, когда датчик выходит на связь, его слышат сразу несколько БС. Но ответит только одна. Это не обязательно самая ближняя к датчику БС, но всегда та, у которой лучшие качественные характеристики канала связи.
Сеть очень легко нарастить – нужно просто подключать настроенную БС к сетевому серверу через Ethernet или мобильные сети. Но увлекаться слишком большой плотностью станций на единицу площади нельзя:
Что дальше?
Главный вопрос, который задают скептики. Замечательно, у вас есть технологии. Потребители-то где?
Да вот они! Прямо перед вами. На данный момент компания «Интерсвязь» реализует масштабный проект по подключению различных общедомовых счетчиков к единому центру сбора данных. В перспективе подключение других общедомовых приборов учета. Опрос устройства производится именно через технологию LoRa.
При этом счетчику совсем не обязательно иметь встроенный радиомодуль. Достаточно импульсного выхода, RS-232 или RS-485. В этом случае, рядом с ним устанавливается внешний радиомодуль с необходимым интерфейсом, который собирает и передает показания.
Справедливо это так же и для квартирных приборов учета. Теперь не нужно передавать показания в офис или через Интернет. Если вы подключены к серверу приложения, то данные будут переданы автоматически.
Данная услуга пользуется спросом у управляющих компаний. Теперь им не надо посылать слесаря дядю Петю в подвал, чтобы он там переписал показания счетчиков (точно ли сходит. ). Раз в час радиомодуль сообщит показания на сервер, а тот передаст в биллинг.
Радиомодуль питается автономно, от своей батареи. По подсчетам первых месяцев эксплуатации батареи хватит в среднем на год. Можно увеличить срок службы, выставив передачу показаний раз в сутки. Однако пока проводится ряд статистических экспериментов, и мы снимаем данные все же раз в час. В рамках тестов.
В своем сообщении радиомодуль передает самые необходимые данные: число импульсов, заряд батареи, температура счетчика и номер пакета. По сетевому серверу можно отследить выход модуля на связь, стабильность прохождения пакетов, уровень сигнала и шлюз, за который модуль держится. Сами же показания в удобной форме нам (и клиентам) передает сервер приложений.
Мы продолжаем развивать нашу технологию и подключать к ней новых абонентов. В планах реализация еще множества технических новшеств, ввод в строй нового оборудования и софта. Проходят тестирования различные радиомодули и законченные устройства, которые смогут работать в нашей сети. Мы собираем информацию от абонентов, пытаемся понять, что еще нужно, в чем есть потребность. К примеру, становится ясно, что на основе показаний водосчетчиков можно составить оперативную аналитику. На ее основе, к примеру, можно отследить протечку воды.
Все эти пожелания оформляются в виде задач нашим инженерам и передаются в работу. Еще многое предстоит сделать, однако уже сейчас мы можем сказать. «Интернет вещей теперь в вашем доме!»
