Hallo an alle lieben Leser von Habr!
Um die Energieeffizienz weiter zu diskutieren, müssen wir zunächst das Konzept der Reichweite für nicht lizenzierte LPWAN-Systeme verstehen.
LPWAN bedeutet übersetzt "verbrauchsarmes Netzwerk mit einem großen Versorgungsgebiet", was bedeutet, dass der Energieverbrauch und damit die Energieeffizienz nur in Verbindung mit der Reichweite der Geräte berücksichtigt wird. Der Bereich des LPWAN-Betriebs ist erforderlich, um die Kosten der Netzwerkinfrastruktur zu senken, damit ein empfangendes Gateway so viele Geräte wie möglich bedienen kann und den Overhead pro Sensor nicht wesentlich erhöht.
Wenn wir beispielsweise die Reichweite von LoRaWAN in einer Stadt auf etwa 5 km schätzen und Bluetooth 35 Meter beträgt, ist die Reichweite von Bluetooth 20.000 Mal geringer. Gleichzeitig ist die Energie der LoRaWAN-Nachricht ungefähr zur gleichen Zeit höher als die von Bluetooth. Dies bedeutet, dass die auf den Abdeckungsbereich von LoRaWAN und Bluetooth reduzierte Energieeffizienz ungefähr die gleichen Werte aufweist.
Dieses Ergebnis steht in vollem Einklang mit den physikalischen Gesetzen der Verbreitung von Informationen über einen Funkkanal. Shannons bekannte Einschränkung der Geschwindigkeit der Informationsübertragung in der Luft kann in der folgenden Formulierung interpretiert werden:
Die Fläche der Empfangsfläche des Empfängers ist bei sonst gleichen Bedingungen umgekehrt proportional zur Informationsübertragungsrate und hängt praktisch nicht von der Art der verwendeten Modulation ab.
Bluetooth funktioniert schnell, aber für kurze Strecken. Um die Kommunikation im Betriebsbereich eines LoRaWAN-Gateways sicherzustellen, müssen Sie eine große Anzahl von Bluetooth-Gateways installieren, was ungefähr dem Verhältnis der Versorgungsbereiche entspricht - 20.000.
Was ist die Palette der gängigen LPWAN-Systeme? Wenn Sie googeln, finden Sie einerseits sehr widersprüchliche Informationen:
"766 km sind ein neuer Reichweitenrekord für LoRaWAN!"
« : 30-50 (3-10 )»
« 10 , 50 »
:
« – 10 »
« – 3.8 »
« 500 »
. , LPWAN . , .
LPWAN
LoRa.
, . LoRaWAN 868 . AX5243 ON Semiconductor. 1 2.
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.
LPWAN , . , .
, .
UNB 2-3 LoRaWAN
Indoor outdoor – , indoor 2-3 . LPWAN .
Der Übergang zu einem niedrigeren Frequenzbereich von 868 bis 433 MHz ist mit der Notwendigkeit verbunden, Antennen mit großen Abmessungen an Endgeräten zu verwenden, ermöglicht jedoch die Vergrößerung des Abdeckungsbereichs für Innengeräte im ersten und im Untergeschoss von Gebäuden.