ما هو لوراالشبكة الواسعة?

LoRaWAN عبارة عن مواصفات شبكة واسعة النطاق منخفضة الطاقة (LPWAN) تم إنشاؤها للأجهزة اللاسلكية التي تعمل بالبطارية. تم نشر LoRa بالفعل في ملايين أجهزة الاستشعار، وفقًا لتحالف LoRa. بعض المكونات الرئيسية التي تعمل كأساس للمواصفات هي خدمات الاتصال والتنقل والتعريب ثنائية الاتجاه.

أحد المجالات التي يختلف فيها LoRaWAN عن مواصفات الشبكة الأخرى هو أنه يستخدم بنية نجمية، مع عقدة مركزية تتصل بها جميع العقد الأخرى وتعمل البوابات كجسر شفاف ينقل الرسائل بين الأجهزة الطرفية وخادم شبكة مركزي في الواجهة الخلفية. تتصل البوابات بخادم الشبكة عبر اتصالات IP القياسية بينما تستخدم الأجهزة الطرفية اتصالاً لاسلكيًا أحادي القفزة ببوابة واحدة أو أكثر. جميع اتصالات النقطة النهائية ثنائية الاتجاه، وتدعم البث المتعدد، مما يتيح ترقية البرامج عبر الهواء. وفقًا لـ LoRa-Alliance، المنظمة غير الربحية التي أنشأت مواصفات LoRaWAN، فإن هذا يساعد في الحفاظ على عمر البطارية وتحقيق اتصال طويل المدى.

يمكن لبوابة أو محطة أساسية واحدة تدعم تقنية LoRa أن تغطي مدنًا بأكملها أو مئات الكيلومترات المربعة. وبطبيعة الحال، يعتمد النطاق على بيئة موقع معين، ولكن تدعي LoRa وLoRaWAN أن لديهما ميزانية ارتباط، وهي العامل الأساسي في تحديد نطاق الاتصال، أكبر من أي تكنولوجيا اتصالات موحدة أخرى.

فئات نقطة النهاية

لدى LoRaWAN عدة فئات مختلفة من الأجهزة الطرفية لتلبية الاحتياجات المختلفة التي تنعكس في مجموعة واسعة من التطبيقات. وبحسب موقعها الإلكتروني، فهي تشمل:

• الأجهزة الطرفية ثنائية الاتجاه (الفئة أ): تسمح الأجهزة الطرفية من الفئة A بالاتصالات ثنائية الاتجاه حيث يتبع إرسال الوصلة الصاعدة لكل جهاز نهائي نافذتان قصيرتان لاستقبال الوصلة الهابطة. تعتمد فتحة الإرسال المجدولة بواسطة الجهاز النهائي على احتياجات الاتصالات الخاصة به مع اختلاف بسيط يعتمد على أساس زمني عشوائي (نوع بروتوكول ALOHA). تعتبر عملية الفئة A هذه هي نظام الجهاز النهائي الأقل طاقة للتطبيقات التي تتطلب فقط اتصال الوصلة الهابطة من الخادم بعد وقت قصير من قيام الجهاز النهائي بإرسال إرسال الوصلة الصاعدة. يجب أن تنتظر اتصالات الوصلة الهابطة من الخادم في أي وقت آخر حتى الوصلة الصاعدة التالية المجدولة.
• أجهزة طرفية ثنائية الاتجاه مع فتحات استقبال مجدولة (الفئة ب): بالإضافة إلى نوافذ الاستقبال العشوائية من الفئة أ، تفتح أجهزة الفئة ب نوافذ استقبال إضافية في الأوقات المجدولة. لكي يتمكن الجهاز النهائي من فتح نافذة الاستلام الخاصة به في الوقت المحدد، فإنه يتلقى إشارة متزامنة زمنية من البوابة. يتيح ذلك للخادم معرفة متى يستمع الجهاز النهائي.
• أجهزة طرفية ثنائية الاتجاه مع فتحات استقبال قصوى (الفئة C): تحتوي الأجهزة الطرفية من الفئة C على نوافذ استقبال مفتوحة بشكل مستمر تقريبًا، ولا يتم إغلاقها إلا عند الإرسال.