LoRa Nedir? LoRa ile Akıllı Ölçüm

LoRa kablosuz radyo frekans teknolojisi, dünya çapında Nesnelerin İnterneti (IoT) bağlantısı için yaygın teknoloji haline gelen uzun menzilli, düşük güçlü bir kablosuz platformdur. Peki LoRa haberleşme protokolü nedir? LoRa modülünün akıllı ölçümler için nasıl kullanıldığını ve uygulamalarını sizler için derledik.

A- A+

09.07.2020 tarihli yazı 13209 kez okunmuştur.

LoRa Haberleşme Ağ Çözümleri Kablosuz Akıllı Ölçüm IoT

IoT teknolojisindeki yükseliş, şehirler ve işletmelerin çeşitli eylemlerini izlemeye ve kontrol etmeye yardımcı olan akıllı ölçüm piyasasını doğrudan etkiliyor. IHS Markit tarafından paylaşılan verilere göre, 2018'de dünya çapında 700 milyondan fazla akıllı sayacın kuruldu ve 2025 yılına kadar tüm sayaçların 3'te 1'inin yerini akıllı sayaçlarla değiştirileceği tahmin ediliyor.

Geçmişte, kamu hizmetleri için sayaç izleme işlemleri uzman bir teknisyen tarafından manuel olarak yürütülüyordu. Bu süreç sadece zaman alıcı değil, aynı zamanda iş yükü oluşturuyordu. Teknisyenin tipik olarak bir alan veya mahalleden uzaktan ölçüm yöntemiyle verileri aldığı bu yöntem, kırsal ve banliyö alanları ile sınırlıydı. Bu da yoğun kentsel ortamlarda, iç mekanlarda ve yeraltında uzaktan sayaç okumayı son derece zorlaştırıyordu. Ayrıca insan kaynaklı hatalar da yapılabiliyordu. Zorluklar göz önüne alındığında birçok yönetici, şirket ve kuruluş LoRa cihazlarından oluşan akıllı bir ölçüm çözümüne doğru yöneldi. Çünkü bu teknoloji hem yer altında hem de yoğun ortamlarda kullanılabilme yeteneğine sahip.

►İlginizi Çekebilir: Endüstriyel Kablosuz Haberleşmede 7 Murphy Kanunu

LoRa Ağ Konuşlandırılması Nasıl Olmalıdır?

Tipik bir LoRa ağ konuşlandırılması dört temel seviyeden oluşur. Bunlar uç cihaz, gateway, sunucu ve uygulamadır. Bölgesel, ulusal veya küresel ağlarda birlikte çalışabilirliği sağlamak için tasarlanmış bir açık ağ protokolü olan LoRaWAN protokolünü kullanır.

►İlginizi Çekebilir: Kablosuz Telekomünikasyon Ağı Nedir? Aşamaları Nelerdir?

Bu düşük güçlü geniş alan ağı (LPWAN), uç düğüm aygıtlarıyla başlar. Bir IoT çözümü, LoRaWAN protokolünü kullanarak verileri çoklu akıllı yardımcı sensörlerin bağlanabileceği bir hub olan LPWAN ağ geçidi uygulamasına iletir. Veriler daha sonra bir ağ sunucusuna gönderilir ve işlenmek üzere bir uygulama sunucusuna veya bulut IoT hizmetine yönlendirilir. Daha sonra bu veriler kullanıcının bilgisayarına veya akıllı cihaza iletilir.

Kablosuz Yardımcı Program İzleme Güvenliği

Ölçüm verilerinin kablosuz iletimi ile servis sağlayıcılar için gizlilik ve güvenlik en önemli öncelikli konulardır. LoRaWAN protokolünün temel kimlik doğrulama ve güvenlik çerçevesi, IEEE 802.15.4 / 2006 tarafından uygulanan AES 128 şifreleme yönteminden yararlanmaktadır. Tipik bir akıllı dağıtımda, kullanıcı veri şifrelemesi, kimlik doğrulama ve ağ bütünlüğü için ayrı anahtarlar kullanılır.

IoT cihazlarının, bir LoRaWAN ağına bağlanmaları için iki yöntem vardır. İlk yöntem kişiselleştirme (ABP) ile etkinleştirmektir. Ağ oturum anahtarının ve uygulama oturum anahtarının, bir IP adresi ve 24 bit uzunluğa sahip ağ kimliği ile birlikte IoT aygıtında önceden depolanmasını gerektirir. Ağ kimliği, cihazın amaçladığı belirli LoRaWAN ağını tanımlar.

LoRa tabanlı cihazları bağlamak için en yaygın yöntem, cihazı uzaktan etkinleştirmektir. Bunun için, her IoT cihazı ağ sunucusuna bir katılma istek mesajı gönderir. Daha sonra bu mesajı bir katılma sunucusuna iletir. Birleştirme isteği olan MAC komutu, belirli son düğümün bağlanmak istediği uygulama sunucusunu tanımlayan benzersiz bir AppEUI gönderir.

LoRa ile Yapılan Güncel Uygulamalar

Akıllı Su Yönetimi

Birçok işletme, daha sürdürülebilir ve çevre bilinci yüksek uygulamaları birleştirmenin yollarını arıyor. Bu durum, “su tüketimi için güvenlik sistemi” olma fırsatını gören Washington merkezli Apana'yı da içeriyor. Apana’nın su yönetimi çözümü, su sızıntısının meydana geldiği ancak yaygın olarak görülmediği süreç sapması, mekanik arızalar ve arıza noktalarının tanımlanması yoluyla işletmelere toplam su ayak izlerini azaltmak için gereken bilgileri sağlamasıdır.

Fransa’da 3 Milyon Bağlantılı Cihaza Uzanan Yolculuk

Akıllı su ölçümleri yapan şirketlerden biri olan Birdz, 2015 yılında Fransa'nın Lyon şehrinde 400.000'den fazla LoRa tabanlı cihazdan oluşan su yönetim sistemini devreye aldı. Teknolojiyi kullanılmaya başladığından beri şehir, 1.200'den fazla su sızıntısını onardı ve su şebekesi verimliliğinde yüzde 8'lik bir artış gördü. Şehir, geleneksel ölçümden akıllı ölçüme geçişin bir sonucu olarak yılda ortalama bir milyon metreküp tasarruf sağlıyor.

Birdz, Fransa'daki uygulamalarını genişleterek ülke çapında üç milyon 3 akıllı sensör ekledi. Kilit hedef, önümüzdeki on yıl içinde su sayaçlarının %70'inden fazlasında uzun mesafeli uzaktan okuma elde etmektir.

Bu yapılan çalışmalar doğrultusunda, LoRa tabanlı sensörlerin ölçeklenebilirliği ve çalışabilirliği, gelecekte geleneksel yönetimlerden akıllı çözümlere geçişte önemli bir rol oynayacaktır.

Kaynak:

►allaboutcircuits.com
►semtech.com