766 км — новый рекорд дальности для LoRaWAN

в 9:23, , рубрики: 1cloud, IoT, LoRaWAN, Блог компании 1cloud.ru, Разработка систем связи

Передачу данных на рекордное расстояние осуществили инженеры из Испании. Они работали с протоколом LoRaWAN (для IoT), а передача велась с аэростата на базовую станцию в горах.

766 км — новый рекорд дальности для LoRaWAN - 1
Фото — NASA — CC-BY / Фото изменено

Что это за рекорд

LoRaWAN представляет собой открытый MAC-протокол, который отвечает за маршрутизацию пакетов в LPWAN-сетях. Это — беспроводная технология, которую используют для сбора данных с гаджетов интернета вещей: датчиков, счётчиков и сенсоров. Устройство с LPWAN-модулем транслирует данные по радиоканалу на базовую станцию. Станция принимает сигналы от всех умных девайсов в радиусе своего действия, оцифровывает и транслирует на удаленный сервер (например, в облаке), используя Ethernet, VSAT или сотовую связь.

Два года назад максимальное расстояние до базовой станции, на которое LoRaWAN-устройства могли передать пакет, составляло 702 км. В ИТ-индустрии даже сложилось мнение, что превзойти этот рекорд практически невозможно. Однако в середине июля 2019 года его побили — причем дважды. Новый рекорд составил 766 км.

Как его побили

Рекордсменами стали участники проекта Servet в Испании — в его рамках граждане-ученые проводят стратосферные исследования. Профессиональные инженеры и любители запустили семь аэростатов, на которых разместили двадцать различных LPWAN-зондов.

Первый рекорд побил зонд под названием PaPe I, собранный испанским инженером. Он имел напечатанные на 3D-принтере прямоугольные антенны Моксона. Эти антенны были расположены под углом 120 градусов друг относительно друга и подключены к микроконтроллерам ESP32, ESP8266 и ASME Lion SOM. Фотографию зонда можно найти по ссылке, а все чертежи и схемы — в репозитории на GitHub. Устройству удалось успешно передать пакет данных базовой станции в Лиссабоне, находясь от неё на расстоянии в 741 км.

766 км — новый рекорд дальности для LoRaWAN - 2
Фото — IBM Research — CC BY-NA

Вторым рекордсменом стал зонд Diana I, который собрали инженеры из Университета Сарагосы. Аэростат с их устройством поднялся на высоту в 18 километров и передал пакеты с данными 24 базовым станциям. Одна из них находилась на лыжном курорте в 766 километрах. Мощность передатчика Diana I составляла 25 мВт.

Перспективы LoRaWAN

Увеличение дальности трансляции данных по LoRaWAN позволит одной базовой станции работать с большим количеством IoT-устройств. В свою очередь, это даст возможность сэкономить на ИТ-инфраструктуре. Однако важно учитывать, что инженеры установили рекорд дальности в «идеальных условиях» (с помощью аэростатов). При плотной городской застройке возможности будут иными. Но один из резидентов Hacker News отметил, что повсеместному распространению протокола может помешать его частичная закрытость. Хотя LoRaWAN является open source решением, он работает в паре с проприетарным протоколом физического уровня LoRa PHY. Его документации нет в открытом доступе.

Несмотря на этот факт, LoRaWAN считается одним из наиболее перспективных протоколов для развертки инфраструктуры интернета вещей. В 2015 году сетью на базе LoRaWAN покрыли весь Амстердам. Аналогичные системы развёртываются еще в 80 странах, в том числе в России.

По данным аналитиков из «Национального центра информатизации», уже к 2022 году сетями узкополосной беспроводной связи покроют 75% крупных городов нашей страны. В частности, LoRaWAN могут использовать для сбора телеметрической информации на объектах транспортной инфраструктуры.

Можно ожидать, что покрытие сетей LoRaWAN будет только расширяться. Расширяться начнет и линейка умных устройств, которые поддерживают работу с этим протоколом. Водо-, электро-, теплосчётчики с интегрированными модулями LoRaWAN уже стали обыденностью. Со временем их начнут внедрять не только в сфере ЖКХ, но и в ретейле, производстве и других сферах. Работа IoT-устройств будет строиться на базе отказоустойчивой облачной инфраструктуры. В сети уже можно найти фреймворки и руководства по настройке облачных LoRaWAN-серверов.

О чем мы пишем в наших блогах и социальных сетях:

766 км — новый рекорд дальности для LoRaWAN - 3 «Прячь www»: почему разработчики мейнстрим-браузера снова отказались от отображения поддомена
766 км — новый рекорд дальности для LoRaWAN - 4 «Мат. модель с Уолл-стрит» или попытка оптимизировать затраты на облачную ИТ-инфраструктуру

766 км — новый рекорд дальности для LoRaWAN - 5 DevOps в облачном сервисе на примере 1cloud.ru
766 км — новый рекорд дальности для LoRaWAN - 6 Big Data: большие возможности или большой обман

766 км — новый рекорд дальности для LoRaWAN - 7 Как облачные технологии помогли разглядеть чёрную дыру
766 км — новый рекорд дальности для LoRaWAN - 8 Как работает техподдержка 1cloud


766 км — новый рекорд дальности для LoRaWAN - 9Партнёрская программа 1cloud.ru. Пользователи нашего облака могут получать доход и сократить расходы на аренду виртуальной инфраструктуры.


Автор: 1cloud

Источник


* - обязательные к заполнению поля