ライセンスフリーLPWANシステムの動作範囲

Habrのすべての親愛なる読者にこんにちは!





エネルギー効率についてさらに議論するには、まず、ライセンスのないLPWANシステムの動作範囲の概念を理解する必要があります。





LPWANは、「広いカバレッジエリアの低消費ネットワーク」と解釈されます。つまり、エネルギー消費、したがってエネルギー効率は、デバイスの範囲との関連でのみ考慮されます。1つの受信ゲートウェイができるだけ多くのデバイスにサービスを提供でき、センサーあたりのオーバーヘッドが大幅に増加しないように、ネットワークインフラストラクチャのコストを削減するには、LPWAN操作の範囲が必要です。





たとえば、都市のLoRaWANの範囲を約5 kmと推定し、Bluetoothが35メートルである場合、Bluetoothのカバレッジエリアは2万分の1になります。同時に、LoRaWANメッセージのエネルギーはBluetoothのほぼ同じ倍です-これは、LoRaWANとBluetoothのカバレッジエリアに削減されたエネルギー効率がほぼ同じ値であることを意味します。





この結果は、無線チャネルを介した情報の普及に関する物理法則と完全に一致しています。空気中の情報伝達速度に関するシャノンのよく知られた制限は、次の定式化で解釈できます。 





受信機のカバレッジエリアのエリアは、他のすべてが等しい場合、情報の伝送速度に反比例し、実際には使用される変調のタイプに依存しません。 





Bluetoothはすばやく動作しますが、距離は短くなります。1つのLoRaWANゲートウェイの運用エリアでの通信を確保するには、カバレッジエリアの比率(20,000)にほぼ等しい膨大な数のBluetoothゲートウェイをインストールする必要があります。





では、一般的なLPWANシステムの範囲はどのくらいですか?あなたがグーグルするならば、あなたは一方で、非常に矛盾した情報を見つけることができます:





  • 「766kmはLoRaWANの新しい範囲記録です!」





  • « : 30-50 (3-10 )»





  • « 10 , 50 »





:





  • « – 10 »





  • « – 3.8 »





  • « 500 »





. ,  LPWAN  . , .





 LPWAN 

 LoRa.





, .  LoRaWAN  868 .  AX5243  ON Semiconductor. 1 2.





図2.LoRaWANおよびAX5243のボーレートに対する受信機の感度の依存性
2. LoRaWAN AX5243

2 1. , , :   , , .  , .





 LoRa , , , . .





, , ,  LPWAN . :





. , , . 





868 .  LPWAN  . 14 dbm. 6 dbi, 3 db, 1 . -137 dbm  LoRaWAN, -142 dbm  SigFox  -145 dbm  «» UNB  , , GoodWAN ( -145 dbm  ).  indoor  15 db ( , ).





, , , , 1-20 ( 2 20 , ). : , . 





, . , 60 , 15 . , ! , , ,  LPWAN  . , , , 10  outdoor .





 LPWAN  , , , .





,  LPWAN .





 LPWAN  433 .   06 2021 400 800 . 433- . .





433. 12,5 dbm, 3 db ( ),  indoor , , 3 db.





 LPWAN  , .





 indoor  . 2 5.





? .





- . , , . , , . 





 LPWAN , , , .  LPWAN  , , 3.





  1.  LPWAN , . , .





  2. , .





  3.  UNB  2-3  LoRaWAN





  4. Indoor  outdoor  – ,  indoor  2-3 .  LPWAN  .





  5. 868〜433 MHzの低周波数範囲への移行は、エンドデバイスで大きな寸法のアンテナを使用する必要性に関連していますが、1階および半地下階の屋内デバイスのカバレッジエリアを約2.4倍に増やすことができます。建物の。








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