ما هو لوراشبكة واسعة النطاق?

LoRaWAN هي مواصفات شبكة واسعة النطاق منخفضة الطاقة (LPWAN) مصممة للأجهزة اللاسلكية التي تعمل بالبطاريات. وقد تم استخدام LoRa بالفعل في ملايين أجهزة الاستشعار، وفقًا لتحالف LoRa. ومن المكونات الرئيسية التي تشكل أساس هذه المواصفات: الاتصالات ثنائية الاتجاه، وخدمات التنقل، وتحديد المواقع.

تتميز شبكة LoRaWAN عن مواصفات الشبكات الأخرى باستخدامها بنية نجمية، حيث تتصل بها عقدة مركزية، وتعمل البوابات كجسر شفاف ينقل الرسائل بين الأجهزة الطرفية وخادم شبكة مركزي في الواجهة الخلفية. تتصل البوابات بخادم الشبكة عبر اتصالات IP قياسية، بينما تستخدم الأجهزة الطرفية اتصالاً لاسلكيًا أحادي القفزة مع بوابة واحدة أو أكثر. جميع اتصالات النقاط الطرفية ثنائية الاتجاه، وتدعم البث المتعدد، مما يتيح ترقيات البرامج لاسلكيًا. ووفقًا لتحالف LoRa، المنظمة غير الربحية التي وضعت مواصفات LoRaWAN، فإن هذا يساعد على الحفاظ على عمر البطارية وتحقيق اتصال طويل المدى.

يمكن لبوابة أو محطة أساسية واحدة مُمَكَّنة بتقنية LoRa تغطية مدن بأكملها أو مئات الكيلومترات المربعة. وبالطبع، يعتمد المدى على بيئة الموقع، ولكن تزعم تقنيتا LoRa وLoRaWAN أنهما تتمتعان بميزانية ربط، وهي العامل الأساسي في تحديد مدى الاتصال، أكبر من أي تقنية اتصال قياسية أخرى.

فئات نقطة النهاية

توفر شبكة LoRaWAN عدة فئات مختلفة من أجهزة نقاط النهاية لتلبية الاحتياجات المتنوعة التي تنعكس في مجموعة واسعة من التطبيقات. ووفقًا لموقعها الإلكتروني، تشمل هذه الفئات ما يلي:

• الأجهزة الطرفية ثنائية الاتجاه (الفئة أ)تتيح الأجهزة الطرفية من الفئة أ اتصالات ثنائية الاتجاه، حيث يتبع كل جهاز طرفي إرساله الصاعد نافذتا استقبال قصيرتان للوصلة الهابطة. تعتمد فترة الإرسال المجدولة للجهاز الطرفي على احتياجاته الخاصة من الاتصالات، مع اختلاف طفيف يعتمد على أساس زمني عشوائي (من نوع بروتوكول ALOHA). تُعد هذه العملية من الفئة أ نظام الأجهزة الطرفية الأقل استهلاكًا للطاقة، وهي مخصصة للتطبيقات التي تتطلب اتصالًا هابطًا من الخادم فقط بعد وقت قصير من إرسال الجهاز الطرفي إرسالًا صاعدًا. أما اتصالات الهابطة من الخادم في أي وقت آخر، فتضطر إلى الانتظار حتى الاتصال الصاعد المجدول التالي.
• أجهزة طرفية ثنائية الاتجاه بفتحات استقبال مجدولة (الفئة ب)بالإضافة إلى نوافذ الاستقبال العشوائية من الفئة أ، تفتح أجهزة الفئة ب نوافذ استقبال إضافية في أوقات مجدولة. لكي يفتح الجهاز الطرفي نافذة الاستقبال في الوقت المحدد، يستقبل إشارة متزامنة زمنيًا من البوابة. هذا يسمح للخادم بمعرفة متى يستمع الجهاز الطرفي.
• أجهزة طرفية ثنائية الاتجاه ذات فتحات استقبال قصوى (الفئة C):تحتوي الأجهزة الطرفية من الفئة C على نوافذ استقبال مفتوحة بشكل مستمر تقريبًا، ولا تُغلق إلا عند الإرسال.