Εκμάθηση γνώσεων LoRa Water Meter
Το LoRa είναι η συντομογραφία του "Long Range", η οποία είναι μια τεχνολογία ασύρματης επικοινωνίας με διαμόρφωση φάσματος διασκορπισμού που είναι αφιερωμένη σε μεγάλες αποστάσεις και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας.
Αυτή η λύση παρέχει στους χρήστες ένα απλό μέσο ασύρματης επικοινωνίας σε μεγάλες αποστάσεις, χαμηλής κατανάλωσης. Προς το παρόν, το LoRa λειτουργεί κυρίως στη ζώνη συχνοτήτων ISM, που περιλαμβάνει κυρίως 433, 868, 915 MHz κ.λπ.
Το LoRa είναι το φυσικό επίπεδο ή η ασύρματη διαμόρφωση που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία συνδέσεων επικοινωνίας μεγάλων αποστάσεων. Πολλά συμβατικά ασύρματα συστήματα χρησιμοποιούν τη διαμόρφωση Frequency Shift Keying (FSK) ως φυσικό επίπεδο, επειδή είναι μια πολύ αποτελεσματική διαμόρφωση που επιτυγχάνει χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Το LoRa® βασίζεται στη διαμόρφωση φάσματος εξάπλωσης chirp, η οποία διατηρεί τα ίδια χαρακτηριστικά χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας με τη διαμόρφωση FSK, αλλά αυξάνει σημαντικά την απόσταση επικοινωνίας.
Χαρακτηριστικά του LoRa: 1. Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας 2. Μεγάλη απόσταση 3. Χαμηλή ταχύτητα
Ο λόγος για τον οποίο το LoRa έχει μεγάλη απόσταση επικοινωνίας έγκειται στην τεχνολογία του φάσματος εξάπλωσης, η οποία μπορεί να αντισταθεί αποτελεσματικά στην παρεμβολή διαφόρων θορύβων και άλλων σημάτων και να αποκτήσει καλύτερο κέρδος αναλογίας σήματος προς θόρυβο.
Τρεις βασικές παράμετροι του LoRa: 1. Συντελεστής διασποράς (SF) 2. Εύρος ζώνης σήματος (BW) 3. Ρυθμός κωδικοποίησης (CR)
1. Συντελεστής διασποράς (SF)
Το LoRa χρησιμοποιεί πολλαπλά τσιπ πληροφοριών για να αναπαραστήσει κάθε bit των πληροφοριών ωφέλιμου φορτίου. Η ταχύτητα μετάδοσης των πληροφοριών διασποράς ονομάζεται ρυθμός συμβόλων (Rs) και ο λόγος του ρυθμού τσιπ προς τα ονομαστικά Rs είναι ο συντελεστής διασποράς (SF, SpreadingFactor ), που υποδεικνύει τον αριθμό των συμβόλων που αποστέλλονται ανά bit πληροφοριών.
Κατά τη διάδοση, κάθε bit δεδομένων πρέπει να πολλαπλασιάζεται με τον παράγοντα διασποράς. Όταν ο συντελεστής διασποράς είναι 8, κάθε bit δεδομένων περιέχει 8 bit δεδομένων για να αντιπροσωπεύει αυτό το bit δεδομένων μετά τη διάδοση, επομένως ο όγκος των δεδομένων που πρέπει να μεταδοθεί θα ποικίλλει. Αύξηση, αλλά αυτό μπορεί να μειώσει το ποσοστό σφάλματος bit, όσο μεγαλύτερος είναι ο συντελεστής διασποράς, τόσο χαμηλότερος είναι ο ρυθμός μετάδοσης, αλλά τόσο ισχυρότερη είναι η ικανότητα κατά των παρεμβολών.
2. Εύρος ζώνης σήματος (BW)
Το εύρος ζώνης σήματος αναφέρεται στο εύρος της ανώτερης και της χαμηλότερης συχνότητας από την οποία μπορεί να περάσει το σήμα. Μπορεί να γίνει κατανοητό ως κανάλι και επιτρέπεται η διέλευση μόνο σημάτων συχνότητας εντός του εύρους ζώνης του σήματος. Στο LoRa, η αύξηση του BW μπορεί να αυξήσει τον πραγματικό ρυθμό δεδομένων, αλλά η ευαισθησία θα επηρεαστεί ανάλογα.
3. Ποσοστό κωδικού (CR)
Ο ρυθμός κωδικοποίησης αναφέρεται στην αναλογία χρήσιμων σημάτων στη ροή δεδομένων. Εάν ο ρυθμός κωδικοποίησης είναι 4/5, για έγκυρα δεδομένα 4-bit, η πραγματική παράμετρος κωδικοποίησης θα είναι 5 bit και το επιπλέον bit είναι μια περιττή τιμή. Ικανότητα παρεμβολής. Το LoRa χρησιμοποιεί κυκλικούς κωδικούς διόρθωσης σφαλμάτων για ανίχνευση και διόρθωση σφαλμάτων.