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物联网：LoRa与UNB。第2部分：业务

系列文章中的第二篇专门介绍低功率远程无线电技术之间的主要区别，这些技术现在已在物联网中越来越流行：Sigfox和Strizh等窄带（UNB，超窄带）系统的LoRa宽带及其实际应用。


你好，Giktayms！

对于长期的沉默，我深表歉意-我答应许多人在8月22日对文章的这一部分进行布局，但是美丽的城市阿拉木图使我感到有些困惑，然后是其他紧迫的事情。作为补偿，我保证在今天的课文之后将讨论LoRa / LoRaWAN网络的专用设备（我们的，不仅是），以及LPWAN网络的一些技术方面。从逻辑上讲，最后一个文本应该从第一个开始继续-将会涉及噪声抗扰性，反馈问题以及可达到的速度-但一方面，我们讲座中的许多内容都对这些细节感兴趣，另一方面，今天的文本也得到了保证。对许多人来说，甚至延迟更长的时间是非常丑陋的。首先，让我们谈谈业务。



所以走吧在第一部分中，我谈到了远程物联网网络的竞争协议在物理级别（LoRa，Strizh，Sigfox等）之间如何相似和不同。

但是在物理层面上的差异是学术知识，但是我们担心我们是否可以在特定协议上实施该项目或该项目。服务对象不需要了解锤子的原理-他需要将图片悬挂在钉子上。

在这里，一切都变得很有趣。

关于所有这些协议，您需要了解的主要内容是它们都是专有的，也就是说，至少物理级别属于特定公司。目前正在开发一个开放的失重标准（它属于UNB系统组），但是在其实际实施之前仍不知道需要多少时间-实际上，这种实施本身通常是有问题的：正在开发许多标准，只有少数标准可以生存。

第二个要点：专利持有人通常不仅要控制物理水平。

实际上，如果不考虑OSI模型，而是考虑已实施的物联网项目，那么总体上讲，我们具有什么水平？

  1. . — , , / , .
  2. . MAC- OSI — .
  3. . , MAC .
  4. .
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所有这些的结合形成了物联网时代的数据收集网络。谈到第三方对CIS市场上展示的三种主要技术的开放程度-LoRa，Strizh，Sigfox-看起来像这样：



Sigfox-历史上是该市场上的第一家主要公司-为自己选择了一个相当封闭的模式。 Sigfox需要购买基站并与他达成协议，以部署一个网络，该网络将向第三方订户提供付费访问。根据该协议从订户处收到的部分款项将转到Sigfox。基站将数据传输到Sigfox服务器，也就是说，通信通道当然不是物理的，而是逻辑的-顶级软件也属于Sigfox。

幸运的是，Sigfox并未侵占芯片和终端设备市场-它与德州仪器（TI），SiLabs和其他制造商达成协议，以支持其网络，因此，如果您要制造或订购某种非标准的Sigfox设备，这将不是根本问题。

不幸的是，问题可能出在它的网络连接上：如果Sigfox在欧洲得以扩展，现在随着LoRa的出现，其扩展实际上已经停止了。

“ 斯威夫特-信息通信''，解释了市场发展不足对这一点的需求，我们走得更远-在他们的情况下，电力的垂直发展达到了绝对极限：该公司本身生产基站和终端设备，它本身提供网络服务器，甚至更喜欢在一般情况下安装基站。每台连接的设备均按月收费。该公司并不自行制造芯片-它使用现成的Semtech和Axsem收发器-但是，它会为它们生产固件，否则，Strizh网络中的这些芯片显然完全没有用。

这种紧密程度不仅不允许总体上实施许多项目，而且即使有可能实施，也给企业带来了严重的风险：您发现自己在所有级别的解决方案中都与单个供应商联系在一起。向左走，向右走-逃生，跳到适当位置-企图飞走。

也许可以就Strizh-Telematics在政策上的某种让步达成一致，但是，该公司的网站并未直接报告有关此事的任何信息。

最后，LoRa。 LoRa技术由半导体产品的主要制造商Semtech拥有。实际上，对于LoRa Semtech来说，它也决定这样做-在半导体产品上赚钱，将其他所有东西都提供给消费者。

面向终端设备的LoRa芯片已开始销售，有关它们的文档已公开，每个人都可以在其上制造设备。基站芯片仅根据与Semtech的直接合同出售，其文档在NDA下，但基站制造商不再受限制，因此这种环境也具有竞争力，尽管由于BS的技术复杂性，参与者比在终端设备之间。

此外，一个简单的LoRa基站也可以在用于终端设备的芯片上制造-它具有技术上的局限性，但对于许多项目而言并不重要。但是，关于这一点-在下一篇文章中。

如果您要构建具有多个BS的蜂窝网络-这是所有LPWAN网络的主要业务模型-那么Semtech建议使用标准的LoRaWAN MAC级别。源代码位于github上，许可证由BSD修改。如何建立网络，用作网络服务器的方式，如何向订户收费以及是否要收费，是否向他们提供某种云服务或提供使用自己的云服务-由您决定。 Semtech不会干扰您的解决方式。如果您没有足够的资格来解决它，则可以联系第三方终端设备开发人员（例如我们），LoRaWAN网络运营商（我们可以介绍）和顶级软件开发人员（例如b2b中的许多人使用Azure）。

如果您需要企业范围的网络，则可以通过构建覆盖半径达几千米，固定设备速度和不需要网络服务器或Internet连接的廉价基站的星型网络来完全不需要LoRaWAN 。例如，在本文开头的照片中，有一个我们开发的单通道BS LoRa，基本配置的价格仅为6,500卢布。

正是这种选择自由决定了对LoRa网络的极大兴趣：不同的消费者有不同的需求和不同的商业模式，在Sigfox或Strizh技术所有者的严格限制下，其中许多根本无法实现。

如果按网络拓扑按类型划分项目，则可以区分三个主要选项：

LPWAN蜂窝网络-城市规模的网络

通常，这些网络具有许多基站（例如，覆盖莫斯科需要200个单元），通常由网络运营商提供服务，从而为终端设备所有者提供低成本的接入方式。

从技术角度来看，LoRa，Strizh和Sigfox在此类网络中几乎相等-对于这三个网络，基本业务模型都专门针对蜂窝网络。但是从业务的角度来看，存在很大的细微差别：Semtech（LoRa）并不规范网络运营商的工作和资费网络，这从理论上讲允许他们彼此竞争，并为订户提供他们认为合理的条件。Sigfox建立了严格的关税表； Swift并未正式发布这样的时间表，但是很明显，所有关税谈判都必须直接与之进行。

但是，上面并非偶然使用“几乎”一词。 LoRa和UNB技术在从订户到BS的数据传输方面是平等的。但是，如前一篇文章所述，由于信道的对称性，UNB技术非常糟糕-从BS到用户的数据传输非常困难，有时甚至是不可能的。

结果，UNB系统仅用于从计量设备中获取数据，但是另一个大话题-ASUNO（即街道照明控制）不适用于他们，因为它假定在​​BS→用户方向上进行精确有效且持续的通信。

拓扑“星”的本地网络

如果您的规模最大为几公里（例如，企业，商务中心，度假村，职业发展等），则您很可能不需要蜂窝网络，因为蜂窝网络在实施和部署时会遇到很多困难。在这种情况下，如果您将星形拓扑与一个为100、2或3个用户单元服务的基站一起使用，则将更便宜，更方便。

Sigfox原则上不允许这种模型。不包括在许可选项中。点，段。

理论上，“快速”是可以的，但对业务的限制很大。由于Swift技术已针对蜂窝网络进行了改进，因此即使您放置一个基站，来自基站的数据仍将传递到网络服务器和Swift Telematics云服务。有消息-该公司的网站未显示该网络服务器可以被许可进行本地安装。结果，尽管在这件事上Strizh商业模式突然变得比Sigfox更软，但实际上，它并不像许多客户所希望的那样灵活和方便。

如上所述，LoRa不限制业务模型，甚至不限制LoRaWAN的使用。因此，可以完全按照客户的要求在LoRa上为小区域和少量设备建立本地网络-包括将该网络完全转让给他，而无需任何许可和扣除。基站本身可以充当此类网络的服务器-例如，本文开头所示的BS具有内置的Linux微型计算机，并且可以将LoRa通信转换为MQTT协议，这是许多人理解的。

特定拓扑的网络

，例如包括中继网络。

想象一下电源线。一方面，电力工程师希望以可接受的空间分辨率控制几个基本参数-电线张力（结冰时增加），电线上的电压（当原住民切割时减少），电晕放电（绝缘子变脏时会发生在绝缘子上）。放置传感器不是问题，但是接下来如何处理它们的数据呢？ 3G？温和地说，蜂窝网络的昂贵和覆盖范围远离电力线通过的任何地方。 PLC？通过电力线与电线的连接，距离可达数十到数百公里，并且有许多变送器？没有人会认真讨论这一点。

同时，如果我们有一个便宜的收发器，可以在无许可范围内工作，并且距离只有几公里，那么从技术上讲，任何此类收发器都应放在装有传感器的传输极上，并将它们之间的遥测传输成链状排列，这样就不会困扰我们。有便宜的无牌无线电中继。

您可能会猜到，只有LoRa允许您进行这样的网络-我们可以拒绝使用LoRaWAN及其相关的所有内容，并在LoRa物理层之上编写我们自己的数据传输协议。

无论是在Sigfox中，还是在Strizh中，或者在整个窄带UNB系统中，这种拓扑的网络在技术上都是不可能的。

Unwired Devices 6LoWPAN LoRa, , , . LoRa : , «» LoRaWAN.

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN397319/

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