LoRa netwerken zijn ontwikkeld om IoT sensors met elkaar en met het internet te koppelen. Het is technologie die speciaal is ontwikkeld voor devices die niet continu met elkaar of met het internet in verbinding hoeven te staan, maar slechts incidenteel een pakketje data moeten uitwisselen. LoRa betekent Long Range Low Power. Die naam maakt meteen duidelijk wat de sterke punten zijn. Deze netwerken hebben een groot bereik en het kost nauwelijks energie om informatie te verzenden. Eigenlijk is het de perfecte oplossing voor het IoT.
Low Power, Long Range
Met een actieradius van 2,5 tot 15 kilometer per mast is het bereik van LoRa indrukwekkend. Daardoor is het eenvoudig om in een grote stad volledige dekking te krijgen. Het energieverbruik van een device is tegelijkertijd extreem laag. Het is geen uitzondering dat twee batterijen volstaan om een device ruim 10 jaar met het netwerk te verbinden. Voor IoT toepassingen zijn de lage bandbreedte en de beperkte pakketgrootte geen bezwaar. De snelheid is maximaal 50 Kbps. Er mag hooguit 1% van de tijd gezonden worden. Zolang die zendtijd niet wordt overschreden is het aantal berichten onbeperkt.
Voordelen van LoRa
Ten opzichte van andere netwerktechnologieën heeft LoRa veel voordelen. Ten eerste is het heel simpel en bedoeld voor basisopdrachten zoals aan/uit, vrij/bezet, open/dicht, vol/leeg en dergelijke. Een tweede voordeel is het al eerder genoemde lage energieverbruik. Maar het belangrijkste argument om in IoT devices LoRa te gebruiken is de lage prijs. Doordat de kosten om een device geschikt te maken voor LoRa zo laag zijn, is de techniek ook beschikbaar voor kleinschalige projecten. Wat het qua kostprijs extra aantrekkelijk maakt, is vrije toegang tot het netwerk. Het is onafhankelijk van providers en er is dus geen simkaart nodig.
Toepassingen
LoRa is bij uitstek geschikt voor situaties waarbij IoT devices incidenteel informatie verzenden en ontvangen. Dat is het geval bij bewaking en beveiliging van spullen op bedrijventerreinen en het terugvinden van gestolen goederen. LoRa heeft ook een sterke positie in het op afstand laten uitvoeren van eenvoudige handelingen. Daarbij moet je denken aan het openen van een tuinhek of garagedeur, het aanzetten van de verwarming of het op afstand vullen van de voederbak van je hond. Ook op industrieel terrein zijn er legio toepassingen, zoals het op afstand watergeven van planten in kassen.
Smart cities
LoRa wordt ook nadrukkelijk in verband gebracht met de ontwikkeling van de ‘slimme stad’. Het idee achter deze smart cities is, dat het verbinden van allerlei autonome devices een enorme meerwaarde kan bieden. LoRa is uitstekend geschikt om de koppeling te maken tussen filemelders, stoplichten, parkeermeters, locatiemonitoring van ambulance, brandweer en politie, monitoring van luchtkwaliteit, straatverlichting, etc. Analyse van de data uit deze devices leidt ongetwijfeld tot efficiencyverbeteringen. Dat heeft als gevolg dat de stad op den duur een prettiger en gezondere leefomgeving wordt.
LoRa in Nederland
Nederland loopt voorop in de totstandkoming en toepassing van LoRa netwerken. In ons land wordt de potentie van zo’n netwerk voor devices erkend. In Amsterdam is in 2015 in korte tijd een netwerk in de stad uitgerold. Met slechts tien zendmasten kon een dekkend netwerk worden gerealiseerd, dat door iedereen in de stad mag worden gebruikt. Er zijn initiatieven om dit concept uit te breiden naar andere steden. Als grote provider heeft KPN een landelijk dekkend LoRa netwerk opgezet. Ook dit bedrijf doet dit vanuit de overtuiging dat dit systeem de oplossing van de toekomst is om devices met elkaar te verbinden.
NB-IoT
LoRa is niet het enige initiatief om IoT devices draadloos te verbinden. Ook Narrowband Internet of Things (NB-IoT) doet dat vanuit de doelstelling om batterij gevoede apparaten met lage datasnelheden te koppelen aan mobiele netwerken. Het grootste verschil met LoRa is dat NB-IoT netwerken worden beheerd door een provider. Dat geeft de garantie dat de stabiliteit van de netwerken wordt gegarandeerd. Maar het is een nadeel dat de devices allemaal moeten worden voorzien van een simkaart. Daardoor is NB-IoT duurder dan de andere long range low power netwerken. In Nederland heeft T-mobile een dekkend NB-IoT netwerk.
SigFox
Een draadloze techniek die al een aantal jaren wordt gebruikt bij slimme energiemeters is SigFox. Net als bij LoRa mag er slechts 30 seconden per uur verbinding zijn en kan er een pakketje informatie worden verstuurd. De snelheid is met 100 Bps echt heel laag en er mogen maximaal 140 berichten per dag worden verzonden. SigFox biedt wel de mogelijkheid om iets terug te sturen naar het apparaat dat het bericht heeft verstuurd. Die mogelijkheden zijn echter, net als bij LoRa, heel beperkt. Het retour zenden van berichten brengt ook relatief hoge kosten met zich mee.
Verschillen tussen de netwerken
LoRa, SigFox en NB-IoT zijn de belangrijkste alternatieven om IoT devices op lage snelheid met elkaar en aan het internet te koppelen. NB-IoT heeft een snelheid van ongeveer 20 Kbps, data roaming is mogelijk en het aantal berichten is onbeperkt. Dat het netwerk provider gebonden is wordt als een groot nadeel gezien. Voor SigFox is weinig infrastructuur nodig en de kosten zijn laag. Bi-directioneel verkeer is nauwelijks mogelijk, het aantal berichten is beperkt tot 140 en de snelheid is met 100 Bps laag. Voor LoRa is relatief veel infrastructuur nodig, maar het signaal dringt goed door, ook in gebieden met veel bebouwing. Bi-directionele communicatie is beperkt, de snelheid is 50 Kbps, en het aantal berichten is in principe onbeperkt zolang de zendtijd binnen de 1% blijft. Het wordt als een groot voordeel gezien dat LoRa niet gebonden is aan een provider.
Meer over LoraWAN
De LoRaWAN-netwerkarchitectuur wordt geïmplementeerd in een star-of-stars-topologie waarin gateways berichten doorsturen tussen eindapparaten en een centrale netwerkserver. De gateways zijn verbonden met de netwerkserver via standaard IP-verbindingen en fungeren als een transparante brug, door simpelweg RF-pakketten om te zetten in IP-pakketten en vice versa. De draadloze communicatie maakt gebruik van de Long Range-kenmerken van de fysieke LoRa-laag, waardoor een single-hop-verbinding tussen het eindapparaat en een of meerdere gateways mogelijk is. Alle apparaten zijn in staat tot bidirectionele communicatie en er is ondersteuning voor multicast-adresseringsgroepen om efficiënt gebruik te maken van spectrum tijdens taken zoals Firmware Over-The-Air (FOTA) -upgrades of andere massadistributieberichten.
LoRa devices bij de Mediawinkel.eu
De Mediawinkel.eu is een specialist op het gebied van IoT. Of je nu beweging, licht, geluid, impact, temperatuur of vocht wilt detecteren, de Mediawinkel.eu heeft er wel sensors voor. Voor wie zijn devices wil koppelen via LoRa netwerken of zelf zo’n netwerk wil bouwen heeft de webshop interessante producten. Bij bijna elk product in de webshop is uitgebreide informatie beschikbaar. Bij de Mediawinkel.eu zijn producten van diverse leveranciers te vinden die geschikt zijn voor LoRa. Trouwe klanten maken kans op aantrekkelijke kortingen, zodat het bestellen van uw IoT producten bij De Mediawinkel.eu nog leuker is.
