Bạn đang xem bài viết Tìm hiểu về mạng LoRaWAN và cách thức hoạt động tại thtrangdai.edu.vn. Bạn có thể truy cập nhanh những thông tin cần thiết trong mục lục bài viết bên dưới.
Hiện nay, mô hình Internet of Things hay còn gọi là IoT đang phát triển vô cùng nhanh chóng, từ đó mạng LoRaWAN ra đời. Hãy cùng tìm hiểu về mạng LoRaWAN và cách thức hoạt động của nó!
Tổng quan về mạng LoRaWAN
LoRaWAN hay còn gọi là Mạng không dây tầm xa, có chức năng liên lạc giữa các thiết bị tiêu thụ điện năng thấp trên khoảng cách xa do Liên minh LoRa tạo ra.
Giao thức LPWAN là tên gọi chung của LTE-M, NB-IoT, SigFox và một số giao thức khác. LPWAN có công suất hoạt động thấp (20dBm), tốc độ bit thấp hơn (tối đa 10Mbps) và mạng IoT tầm xa dưới 10km.
LoRaWAN là kiến trúc hệ thống và giao thức truyền thông mạng dựa trên LoRa
Các thành phần của mạng LoRaWAN
Thiết bị dùng cuối
Thiết bị cuối là một cảm biến hoặc bộ truyền động được kết nối không dây với mạng LoRaWAN thông qua Cổng sử dụng công nghệ điều chế LoRa. Nó được dùng để chiếu sáng đường phố, khóa cửa, tắt van nước, chống rò rỉ…
Điểm cuối là thiết bị nguồn hoặc đích trong hệ thống nối mạng
Cổng LoRaWAN
Gateway LoRaWAN (LoRaWAN Gateway) là đầu nối mạng có chức năng chuyển đổi giao thức truyền thông LoRa thành giao thức TCP, IP và truyền dữ liệu của các thiết bị LoRaWAN vào mạng, giảm khả năng xảy ra lỗi gói tin và cũng giảm chi phí pin cho cảm biến di động. Thiết bị có khả năng xác định vị trí.
Gateway LoRaWAN là bộ chuyển đổi giao thức mạng
Máy chủ mạng
Máy chủ mạng: quản lý toàn bộ hệ thống mạng, điều chỉnh hệ thống, thiết lập kết nối AES 128 bit an toàn để truyền và kiểm soát dữ liệu. Nó đảm bảo tính xác thực của mọi cảm biến trên mạng và tính toàn vẹn của tin nhắn.
Máy chủ mạng là mô hình mạng máy tính có khả năng truyền dữ liệu cho nhau
Máy chủ ứng dụng
Máy chủ ứng dụng chịu trách nhiệm xử lý, quản lý và giải thích dữ liệu nhận được từ cảm biến một cách an toàn và tạo tải trọng đường xuống tới các thiết bị điểm cuối.
Máy chủ ứng dụng là máy chủ ứng dụng dùng để kiểm soát các hoạt động giữa người dùng và doanh nghiệp
Tham gia máy chủ
Join Server quản lý quá trình kích hoạt cho các thiết bị cuối được thêm vào mạng. Nó chứa thông tin để xử lý các yêu cầu tham gia mạng, cho biết máy chủ mạng và máy chủ ứng dụng nào sẽ được kết nối với điểm cuối và thực hiện mã hóa trong quy trình.
Join Server: quản lý quá trình kích hoạt cho các thiết bị cuối được thêm vào mạng
Cách thức hoạt động của LoRaWAN
Đặc điểm cơ bản của LoRaWAN là hoạt động ở dải phổ không được cấp phép dưới 1GHz. Ngược lại, mạng WiFi hoạt động ở tần số cao hơn 2,4GHz và 5GHz và 4G trong khoảng từ 2 đến 8GHz.
Cấu trúc liên kết LoRaWAN cơ bản được lấy từ đầu vào của Liên minh LoRa. Nó bao gồm hai phần chính. Cấu trúc liên kết hình sao tầm xa bao gồm một máy chủ mạng LoRaWAN trung tâm được kết nối với các cổng LoRa trung gian.
Từ các cổng này, các nút cuối kết nối với nền tảng IoT và các mô-đun ứng dụng. Sự giao tiếp này diễn ra theo cả hai hướng. Để tìm hiểu thêm về cách thức hoạt động, vui lòng truy cập https://lora-alliance.org/.
LoRaWAN hoạt động ở phổ tần không được cấp phép dưới 1GHz
Ứng dụng của LoRaWAN
Lợi thế
- Các cảm biến sẽ được sử dụng ở mức năng lượng thấp và bao phủ không gian rộng lớn.
- Sử dụng công nghệ không yêu cầu chi phí trả trước.
- Các thiết bị được cung cấp năng lượng bằng nguồn pin lâu dài do nguồn điện yếu.
- Cổng có thể kết nối hàng ngàn thiết bị đầu cuối hoặc nút.
- Dung lượng truyền tải lên tới 100 byte so với 12 byte của SigFox.
- Chi phí kết nối thấp.
Khuyết điểm
- Không thể truyền dữ liệu lớn, giới hạn ở 100 byte dữ liệu.
- Không phù hợp với các ứng dụng thời gian thực yêu cầu độ trễ thấp và hạn chế jitter.
- Mật độ LoRaWAN ngày càng tăng khiến công nghệ LPWAN khó cùng tồn tại.
Những lưu ý khi sử dụng mạng LoRaWAN
Cách kết nối với mạng LoRaWAN
Đối với người dùng cá nhân, LoRaWAN có sẵn miễn phí. Để kết nối, bạn chỉ cần sử dụng bất kỳ mạng cục bộ nào có bảo mật 128-AES. LoRaWAN hiện có mặt ở hơn 100 quốc gia và được hơn 100 nhà khai thác hàng đầu thế giới sử dụng do chi phí thấp.
Bạn có thể đăng ký các nền tảng LoRaWAN sau:
- Things Network: Things Network là hệ sinh thái LoRaWAN lớn nhất hiện nay. Một số ứng dụng của Things Network bao gồm: bãi đậu xe thông minh, theo dõi vật nuôi hay tưới tiêu thông minh.
- AWS: Đây là hệ sinh thái IoT thuộc sở hữu của Amazon.
- Máy chủ LoRa: Để kết nối với Google Cloud IoT, máy chủ LoRa cung cấp cho bạn tùy chọn sử dụng tốt nhất.
- Link Labs: Cung cấp giải pháp phần cứng cho LoRaWAN.
LoRaWAN hiện có mặt tại hơn 100 quốc gia với hơn 100 nhà khai thác hàng đầu thế giới
Ứng dụng LoRaWAN trong cuộc sống
Hiện tại, LoRaWAN được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau từ thành phố thông minh, ứng dụng công nghiệp, chăm sóc sức khỏe, nông nghiệp. Cụ thể hơn:
- Hệ thống chiếu sáng thông minh.
- Giám sát chất lượng không khí và ô nhiễm.
- Quản lý xe và đỗ xe thông minh.
- Phát hiện bức xạ và rò rỉ.
- Tăng cường an ninh ngôi nhà.
- Thiết bị theo dõi và quản lý sức khỏe.
- Quản lý chăn nuôi và cây trồng thông minh.
- Cảm biến mực nước và điều khiển tưới.
Ứng dụng của LoRaWAN nâng cao cuộc sống ngày càng hiện đại
Hy vọng qua những thông tin trên các bạn sẽ hiểu rõ hơn về mạng LoRaWAN cũng như cách thức hoạt động của nó. Nếu có thắc mắc hãy bình luận để chúng tôi biết nhé.
Cảm ơn bạn đã đọc bài viết Tìm hiểu về mạng LoRaWAN và cách thức hoạt động tại thtrangdai.edu.vn. Các bạn có thể bình luận, xem thêm các bài viết liên quan bên dưới và hy vọng nó sẽ giúp ích cho bạn. Thông tin thú vị.
Nhớ để nguồn: Tìm hiểu về mạng LoRaWAN và cơ chế hoạt động như thế nào tại thtrangdai.edu.vn
Chuyên mục: Blog
