LoRaWAN
Беспроводной протокол дальней связи малого энергопотребления (LPWAN). Диапазон RU864 в России (868-870 МГц), дальность до 15 км в поле / 2-5 км в городе. Расход батарей 2-10 лет. Применяется в диспетчеризации ЖКХ, сельского хозяйства, экологического мониторинга.
LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) — стандарт сетевого протокола поверх радиомодуляции LoRa от Semtech (2012 год). Относится к классу LPWAN — технологий IoT для редкой передачи малых объёмов данных на большие расстояния с минимальным энергопотреблением. Решением ГКРЧ 2017 года в России разрешён диапазон RU864 (864-865 МГц) с мощностью до 25 мВт без лицензии и регистрации.
Архитектура сети трёхуровневая: конечные устройства с LoRa-модемом (батарейное питание), шлюзы с радиоприёмником и выходом в IP (Ethernet, 4G, Wi-Fi), сетевой сервер для маршрутизации (ChirpStack, The Things Stack) и сервер приложений как конечный получатель данных. Устройства делятся на три класса: Class A только отправляет (батареи 5-10 лет), Class B имеет синхронизированные окна приёма (2-5 лет), Class C постоянно слушает — для исполнительных устройств.
Дальность и скорость регулируются Spreading Factor: SF7 даёт 5 кбит/с и около 2-3 км в городе, SF12 — 300 бит/с и до 15 км в поле. Полоса 125/250/500 кГц, в 9-этажной застройке типичная зона покрытия одного шлюза на крыше — 1-2 км. Батарея CR123A при передаче раз в час на SF9 работает 5-7 лет, при передаче раз в сутки на SF7 — больше 10 лет.
Основное применение — диспетчеризация ЖКХ (счётчики электроэнергии Меркурий 236 LoRa и Энергомера CE301 LoRa, тепла, воды, датчики протечек, дыма, СО), сельское хозяйство (датчики влажности почвы, трекеры скота, зернохранилища), экологический мониторинг (CO₂, уровни рек, радиация). От NB-IoT LoRaWAN отличается работой в свободном диапазоне (не нужна SIM-карта и тариф оператора) — для одного МКД LoRaWAN почти всегда выгоднее, для разрозненных объектов удобнее NB-IoT. Нормативная база — LoRaWAN Specification v1.0.4 и Решение ГКРЧ № 17-43-01.
Частые вопросы
Нужна ли лицензия на LoRaWAN в России?
Нет. Решением ГКРЧ 2017 года диапазон 864-865 МГц (RU864) разрешён для LoRa с мощностью до 25 мВт без лицензии и регистрации. Это огромное преимущество перед сотовыми технологиями (NB-IoT, LTE-M). Для крупных сетей (сотни шлюзов) всё равно рекомендуется консультация с радиочастотной службой региона.LoRaWAN или NB-IoT для диспетчеризации счётчиков?
LoRaWAN — если можно поставить свой шлюз на крыше МКД (экономия на SIM-картах и трафике, 5-10 лет батарей в датчиках). NB-IoT — если полагаться на сотовую сеть (не нужно разворачивать свою инфраструктуру, но есть абонентская плата 50-100 руб/мес за SIM и зависимость от оператора). Для одного МКД — LoRaWAN. Для разрозненных объектов — NB-IoT.Какая реальная дальность LoRaWAN в городе?
Для 9-этажной застройки — 2-3 км от шлюза на крыше (при SF9-10). В промышленной зоне с металлическими конструкциями — 500 м — 1 км. В поле без препятствий — 15 км (при SF12). Для надёжной работы в городе — ставить шлюзы с перекрытием, каждый покрывает район в радиусе 1-2 км.
Источники
- LoRaWAN Specification v1.0.4 — LoRa Alliance
- Решение ГКРЧ № 17-43-01 от 10.07.2017 — ГКРЧ