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Explicação detalhada da tecnologia LoRa e LoRaWAN e soluções de aplicação

1. O que é LoRa?

LoRa (Long Range) é uma tecnologia de comunicação sem fio conhecida por sua longa distância de transmissão, baixo consumo de energia e forte capacidade anti-interferência . É particularmente adequado para cenários que exigem operação de longo prazo e cobertura em larga escala, como cidades inteligentes e monitoramento ambiental.

(1) Comparação com outras tecnologias de comunicação sem fio

Comparado com tecnologias como 4G, Wi-Fi, NB (Narrowband Internet of Things) e Bluetooth, LoRa possui menor taxa e capacidade de transmissão de dados, mas suas vantagens são:

  • Maior distância de transmissão : Cobertura mais ampla que WiFi.
  • Menor consumo de energia : Adequado para aplicações alimentadas por bateria de longo prazo.
  • Menor custo : Não há necessidade de pagar por tráfego de dados como 4G.

(2) modo de rede LoRa

LoRa suporta comunicação ponto a ponto e rede em estrela, e realiza coleta e encaminhamento centralizados de dados de vários nós por meio de dispositivos de gateway.

2. O que é LoRaWAN?

LoRaWAN é um especificação da camada de protocolo desenvolvido com base na tecnologia de camada física LoRa. Ele define o formato de transmissão de dados e utiliza tecnologia de criptografia AES, melhorando significativamente a padronização e a segurança dos dados. O padrão LoRaWAN é gerenciado pela LoRa Alliance e reconhecido pela União Internacional de Telecomunicações (ITU) como o padrão global para redes de área ampla de baixo consumo de energia (LPWANs).

3. Características e aplicações do LoRaWAN

Características :

  • Comunicação de longa distância
  • Baixo consumo de energia
  • Forte capacidade anti-interferência
  • Baixo custo

Cada país e região tem as suas próprias especificações legais de banda de frequência. Os mais comuns são: CN470 (padrão chinês), EU868 (padrão europeu), AU915 (padrão australiano), US915 (padrão dos EUA), AS923 (outros padrões de países asiáticos)

Áreas de aplicação :

  • Medidores inteligentes (como medidores de eletricidade, medidores de água)
  • Cidades inteligentes e edifícios inteligentes
  • Transporte público inteligente
  • Fabricação de Internet das Coisas
  • Logística e rastreamento de pessoal
  • Sensoriamento ambiental e agricultura inteligente

(1) modo de rede LoRaWAN

LoRaWAN adota uma topologia em estrela. Os dispositivos terminais enviam dados para o servidor de rede através do gateway e depois os encaminham para a plataforma de aplicação.

(2) Comparação entre dispositivos LoRaWAN e dispositivos WiFi e 4G

LoRaWAN WiFi 4G
Rede Portal LoRaWAN Roteador Estações base
Comparação de distância de transmissão Mais longo Curto Geralmente distâncias maiores
Comparação da taxa de transmissão Mais lento Rápido Rápido
Consumo de energia Baixo Alto Alto
Capacidade de dados Quantidade Grande Alto volume
Custo Baixo Médio Alto (also consider data charges)

4. Medidor de eletricidade LoRaWAN

(1) Medidor sem fio monofásico: ADW310-HJ-D16/LW868

Adequado para medição de eletricidade monofásica, suporta comunicação LoRaWAN e pode realizar coleta e monitoramento remoto de dados.

(2) Medidor sem fio trifásico : Série ADW300-LW

Projetado para sistemas de energia trifásicos, possui medição de alta precisão e funções de comunicação remota e é adequado para cenários industriais e comerciais.

5. Módulo de conversão de dados LoRaWAN

(1) Série AWT100-LW

Este módulo se comunica com dispositivos terminais que não suportam LoRaWAN através da interface RS485 usando o protocolo Modbus. Após coletar os dados, ele os envia para o gateway via LoRaWAN, possibilitando atualizações de IoT para dispositivos tradicionais.

(2) Gateway LoRaWAN: Série AWT200-LW

O gateway é responsável por receber sinais LoRaWAN enviados pelos dispositivos terminais e encaminhar os dados para o servidor via Ethernet. É o dispositivo central da rede LoRaWAN.

6. Solução de rede de gateway LoRaWAN

(1) Solução de gateway de terceiros

  • Dispositivo terminal : Medidor LoRaWAN ou Módulo de Conversão de Dados
  • Gateway de uplink : Gateway LoRaWAN de terceiros (como Milesight)
  • Plataforma : Plataforma de terceiros ou plataforma própria do usuário

(2) Solução de Gateway Própria

  • Gateway : AWT200-LW923
  • Dispositivo terminal : Medidor LoRaWAN ou Módulo de Conversão de Dados
  • Plataforma : Plataforma Própria
  • Nota : Não é recomendado conectar-se a uma plataforma de terceiros para garantir a compatibilidade e estabilidade do sistema.

7. Tabela de comparação de banda de frequência e modelo de dispositivo LoRaWAN

ADW300-LW ADW310-HJ-D16/LW868 AWT100-LW AWT200-LW
China CN470 ADW300-LW470 AWT100-LW470 AWT200-LW470
Parte da Europa EU868 ADW300-LW868 ADW310-HJ-D16/LW868 AWT100-LWHW AWT200-LW868
Austrália AU915 ADW300-LW915 ADW310-HJ-D16/LW868
América do Norte US915 ADW300-LW915US ADW310-HJ-D16/LW868
Ásia (excluindo Japão e Coreia do Sul) AS923 ADW300-LW923 ADW310-HJ-D16/LW868 AWT200-LW923

Acrel Co., Ltd.