LoRaWAN

Основная статья: LoRa - технология беспроводной связи для IoT

LoRaWAN (Low Power Wide Area Network - LPWAN) - энергоэффективная сетевая технология на основе WAN, с преимуществами перед сотовыми сетями и Wi-Fi посредством создания и использования межмашинных (M2M) коммуникаций.

Стандартизация интернета вещей

• Стандартизация интернета вещей основная статья
• Стандарт NB-IoT Low-Power and Wide-Area LPWAN (Энергоэффективная сеть дальнего радиуса действия
• Стандарт NB-Fi (Narrow Band Fidelity)

2023: В России утвердили стандарт протокола связи для интернета вещей

22 декабря 2023 года Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) утвердило национальный стандарт протокола LoRaWAN для интернета вещей (IoT). Ожидается, что это будет способствовать развитию экосистемы отечественных устройств, таких как умные счетчики и датчики, оборудование для транспорта, сферы ЖКХ, промышленных предприятий и пр. Подробнее здесь.

2021: В России готовится производство IoT-оборудования, передающего сигналы на 5 км

29 апреля 2021 года «Ростех» сообщил о разработке оборудования, позволяющего разворачивать сети интернета вещей дальнего радиуса действия. Приборы поддерживают стандарт LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) и способны передавать данные на расстоянии до 5 км. Подробнее здесь.

2020: В России разработан стандарт LoRaWAN - самой массовой технологии IoT в мире

В конце декабря 2020 года стало известно о разработке в России стандарта LoRaWAN — самой массовой технологии интернета вещей в мире. LoRaWAN RU создан в рамках технического комитета «Кибер-физические системы» при участии Минпромторга, а также других госструктур и участников рынка. Подробнее здесь.

2019

Армия США сообщила о тестировании LoRaWAN

Научно-исследовательская лаборатория сухопутных войск США тестирует возможность использования сети LoRaWAN на поле боя. Исследователи пытаются выяснить, можно ли с помощью технологий умного города расширить возможности применения гаджетов на поле битвы и военных приложений, сообщает в июле 2019 года ИКС.

Бытовые устройства Интернета вещей генерируют огромные объемы данных, необходимых для мониторинга и прогнозной аналитики. В условиях боевых действий те же принципы могут применяться к базам, мобильным гаджетам, дронам и транспортным средствам, включая корабли и автомобили. Принцип «военного Интернета вещей» (IoBT) состоит в том, чтобы использовать информацию, генерируемую с помощью датчиков и сетей, для военного использования.

• Интернет вещей в армии
• Tactical Edge Networking (военный интернет)

Во время эксперимента военные пытались отправить отчет через устройства IoT, привязанные к верхней части транспортного средства, которое двигалось вокруг Монреаля.

Сообщения были отправлены в полосе 915 МГц, обычно предназначенной для использования в промышленной, научной и медицинской области. Испытания показали, что сообщения могут быть пойманы на расстоянии примерно 5 км от передатчика. Сети 5G пока не проверялись.

В России разработан проект стандарта протокола LoRaWAN для рынка интернета вещей

Технический комитет «Кибер-физические системы» при Росстандарте представил в мае 2019 года проект предварительного национального стандарта (ПНСТ) «Информационные технологии. Интернет вещей. Протокол обмена для высокоемких сетей с большим радиусом действия и низким энергопотреблением». Документ разработан при участии РВК и Ассоциации участников рынка интернета вещей (АИВ) и выносится на публичное обсуждение.

Основная статья: Кибер-физические системы

2017: LoRaWAN против NB-IoT: сравнение стандартов

NB-IoT – это стандарт сотовой связи, поэтому для работы базовых станций необходимо получить лицензию. Вряд ли NB-IoT отважится развернуть компания, ранее не присутствовавшая на рынке мобильной связи. Строительство сети с ноля для охвата мегаполиса потребует существенных инвестиций. К тому же новичкам будет сложно конкурировать с компаниями, оказывающими традиционные услуги 2G/3G/4G на протяжении десятилетий. «Старожилам», к примеру, достаточно программно обновить существующие базовые станции, чтобы запустить сервисы NB-IoT.

LoRaWAN – стандарт протокола LPWAN, работающий в технологической среде LoRa. LoRa - это тип модуляции для связи IoT. LoRa не является сотовым стандартом. Для работы LoRaWAN не требуется получение лицензий на использование частот.

Подробнее о сравнении смотрите статью
Стандарт NB-IoT Low-Power and Wide-Area, LPWAN.

2015

23 марта 2015 года исследовательский центр IBM Research и компания Semtech представили новую сетевую технологию на платформе WAN.

Технология LoRaWAN помогает преодолеть сложности сбора и анализа данных пользовательских устройств для принятия решений, которые не были доступны ранее из-за ограниченного срока действия аккумуляторов, особенностей передачи информации на короткие расстояния, высоких затрат и недостатка необходимых стандартов.

Сетевая архитектура LoRaWAN, 2014

Технология LoRaWAN позволяет сотням тысяч устройств интернета вещей по радиоканалу передавать свои данные на шлюз (базовую станцию), который отравляет эту информацию на сервер в интернет. И данные становятся доступны владельцам этих IoT-устройств. Пользователи могут подключить к сети интернета вещей по технологии LoRaWAN приборы учёта электричества, воды, тепла, и газа, чтобы видеть расход энергоресурсов и не переписывать вручную показания со счётчиков — они автоматически передаются в управляющую компанию. Датчики протечки воды, дыма и газа в случае опасности мгновенно подадут сигнал тревоги. Владелец получит его в мобильном приложении или в личном кабинете на компьютере в любой точке мира, где есть доступ к интернету. За рубежом по этой технологии smart-холодильники научились самостоятельно заказывать недостающие продукты через сеть, а домашним освещением и отоплением уже можно дистанционно управлять через мобильное приложение смартфона, если в жилище установлены LoRaWAN-устройства «умного дома».

LoRaWAN использует новые спецификации и протокол для энергосберегающих WAN-сетей, который использует не лицензируемый диапазон беспроводного доступа. Технология способна соединять сенсоры, расположенные на большом расстоянии друг от друга, при этом предлагая оптимальный срок жизни аккумулятора и не требуя развитых инфраструктурных возможностей. Это помогает обеспечить усовершенствованную мобильность, безопасность, двунаправленный обмен данными, локализацию и позиционирование, снижение стоимости.

Сенсоры LoRaWAN могут передавать информацию на расстояние более 100 км в благоприятной среде, 15 км – в провинциальных городах и более 2 км в плотной городской застройке, обеспечивая скорость обмена данными от 300 бит/с до 100 Кбит/с. Сенсоры подходят для передачи небольших объемов информации, к примеру, GPS-координат и погодных данных (с чем плохо справляется широкополосная связь). Сенсоры потребляют мало энергии; многие из них могут бесперебойно функционировать до 10 лет, питаясь от одного аккумулятора AA. В свою очередь, ключи шифрования AES128 делают взлом и прослушивание невозможными.

Телеком-операторы видят множество сфер применения для сетей LPWAN:

• передача вендинговыми аппаратами автоматических сигналов дистрибьюторам, когда товары распроданы или оборудование нуждается в ремонте;
• городские администрации могут предлагать решения для разумной экономии электроэнергии, а также приложения, которые помогут водителям найти свободные места для парковки;
• любители животных могут изучать миграцию представителей фауны, а владельцы домашних животных – контролировать местонахождение своих питомцев;
• логистические компании получат возможность следить за движением грузовиков, кораблей и поездов, перевозящих контейнеры;
• производители бытового жидкого топлива получат автоматические оповещения при опустошении масляных баков.

Схема взаимодействия в сети LPWAN, 2015

В сочетании с программным обеспечением IBM Long Range Signaling and Control (LRSC) и облачным сервисом IBM Internet of Things Foundation, технология LoRaWAN поможет развернуть M2M-коммуникации и внедрить решения Интернета вещей.

LRSC – промежуточное ПО, предоставляющее возможность соединять, управлять и масштабировать сеть, объединяющую до миллиона устройств. IBM открыла исходный код протокола LoRaWAN для разработки приложений, который получил название "LoRaWAN in C".