Czujnik nie zawsze potrzebuje szybkiego internetu.
W wielu miejskich zastosowaniach urządzenie ma przesłać tylko małą porcję informacji: temperaturę, poziom zapełnienia, stan baterii, wilgotność, sygnał o zajętości miejsca albo prosty pomiar środowiskowy. Takie dane nie muszą być wysyłane co sekundę i nie wymagają dużej przepustowości.
Właśnie w takich sytuacjach pojawiają się technologie LoRa i LoRaWAN. Ich główną zaletą nie jest szybkość, lecz możliwość przesyłania niewielkich komunikatów na większe odległości przy niskim zużyciu energii.
LoRa to sposób przesyłania sygnału
LoRa jest techniką komunikacji radiowej zaprojektowaną z myślą o dalekim zasięgu i niskim poborze energii. Dzięki temu nadaje się do urządzeń, które mają pracować długo na baterii i wysyłać krótkie komunikaty.
Nie należy jednak mylić LoRa z klasycznym internetem bezprzewodowym. To nie jest Wi-Fi i nie służy do przesyłania dużych plików, obrazu ani ciągłego strumienia danych. LoRa sprawdza się tam, gdzie ważniejszy jest zasięg i oszczędność energii niż duża prędkość transmisji.
Dobrym przykładem jest czujnik, który raz na kilka lub kilkanaście minut wysyła pomiar. Dla takiego urządzenia ważne jest, aby wiadomość dotarła do systemu, a bateria wystarczyła na możliwie długi czas.
LoRaWAN to sieć dla urządzeń IoT
LoRaWAN to standard komunikacji, który określa, jak urządzenia wykorzystujące LoRa mogą działać w sieci. W uproszczeniu można powiedzieć, że LoRa jest warstwą radiową, a LoRaWAN opisuje sposób organizacji komunikacji między czujnikami, bramkami i systemem odbierającym dane.
Typowa ścieżka wygląda następująco: czujnik wykonuje pomiar, wysyła krótki komunikat radiowy, bramka LoRaWAN odbiera ten komunikat, a następnie przekazuje go dalej do systemu informatycznego. Dopiero tam dane mogą zostać zapisane, przetworzone, pokazane na wykresie, mapie albo udostępnione jako zbiór danych.
To odróżnia miejskie IoT od pojedynczego urządzenia. Sens ma nie tylko sam czujnik, ale cały łańcuch: pomiar, transmisja, zapis, opis danych i późniejsze wykorzystanie.
Dlaczego to może być przydatne w mieście?
Miasto to przestrzeń, w której wiele rzeczy można mierzyć punktowo i okresowo. Czujniki mogą dostarczać informacji o warunkach środowiskowych, działaniu infrastruktury, wykorzystaniu obiektów albo stanie wybranych urządzeń.
Nie chodzi o to, aby wszystko mierzyć tylko dlatego, że jest to możliwe. Sensowny projekt IoT zaczyna się od pytania: jaka informacja jest potrzebna, komu pomoże i czy pomiar rzeczywiście może ją dostarczyć. Dopiero później wybiera się czujnik, sposób transmisji i formę publikacji danych.
LoRaWAN może być przydatny tam, gdzie urządzenie znajduje się poza budynkiem, nie ma stałego zasilania, nie powinno korzystać z karty SIM albo ma wysyłać małe komunikaty przez długi czas.
Ograniczenia są częścią projektu
LoRaWAN nie jest rozwiązaniem do wszystkiego. Ma ograniczoną przepustowość i najlepiej sprawdza się przy krótkich komunikatach wysyłanych z odpowiednią częstotliwością. Nie nadaje się do dużych danych, obrazu, dźwięku ani bardzo częstych pomiarów wymagających natychmiastowej reakcji.
Ważne są także jakość pomiaru, lokalizacja czujnika, warunki radiowe, żywotność baterii i sposób opisania danych. Sam odczyt z czujnika nie wystarczy, jeśli nie wiadomo, gdzie wykonano pomiar, kiedy go zarejestrowano i jak należy go interpretować.
Dlatego dobre miejskie IoT wymaga nie tylko urządzeń, ale także porządku w danych.
Podsumowanie
LoRa i LoRaWAN pozwalają budować sieci czujników, które przesyłają małe porcje danych na większe odległości i mogą działać przy niskim zużyciu energii. To czyni je interesującymi w projektach miejskich, szczególnie tam, gdzie potrzebny jest prosty, okresowy pomiar.
Najważniejsze jest jednak to, aby technologia wynikała z potrzeby. Czujnik ma sens wtedy, gdy dostarcza danych, które można opisać, sprawdzić i wykorzystać. W miejskim laboratorium IoT nie chodzi więc tylko o urządzenia, ale o drogę od pomiaru do użytecznej informacji.