Τι είναι το LoRaWAN
Το LoRa είναι τρόπος διαμόρφωσης του ραδιοσήματος. Το LoRaWAN είναι το πρωτόκολλο από πάνω: οι κανόνες με τους οποίους χιλιάδες συσκευές μοιράζονται τον ίδιο αέρα χωρίς να ενοχλούν η μία την άλλη, και με τους οποίους τα δεδομένα τους φτάνουν προστατευμένα στην εφαρμογή. Τα δύο συγχέονται συχνά — το πρώτο είναι το ραδιόφωνο, το δεύτερο το δίκτυο.
Το νόημα όλου του πράγματος είναι μια ανταλλαγή: θυσιάζεται ταχύτητα για να κερδηθεί απόσταση και διάρκεια μπαταρίας. Λίγα byte την ώρα αντί για megabit το δευτερόλεπτο — αλλά από χιλιόμετρα μακριά και με μπαταρία που κρατά χρόνια. Για έναν αισθητήρα που λέει «η στάθμη είναι 1,25 μέτρα», αυτή είναι η σωστή συμφωνία.
Το LoRaWAN δεν αντικαθιστά το Wi-Fi ούτε το κινητό ίντερνετ. Δεν μεταφέρει βίντεο ούτε φωνή. Μεταφέρει μέτρηση και εντολή — εκεί που το καλώδιο δεν φτάνει και μια κάρτα SIM ανά συσκευή θα ήταν πεταμένα χρήματα.
Η διαδρομή μιας μέτρησης
- Η τελική συσκευή μετρά και εκπέμπει. Τον υπόλοιπο χρόνο το ραδιό της κοιμάται — από εκεί προκύπτει η μεγάλη διάρκεια μπαταρίας.
- Η πύλη ακούει ό,τι βρίσκεται στην εμβέλειά της και το προωθεί. Δεν αποφασίζει τίποτα· μόνο ακούει και παραδίδει.
- Ο διακομιστής δικτύου απορρίπτει τα διπλά, όταν το ίδιο πακέτο το άκουσαν πολλές πύλες, ελέγχει την ακεραιότητα και τακτοποιεί.
- Η εφαρμογή παίρνει έτοιμες τιμές και αποφασίζει τι θα κάνει — να δείξει, να καταγράψει, να σημάνει συναγερμό, να βάλει αντλία.
Μία συσκευή μπορεί να ακούγεται από πολλές πύλες ταυτόχρονα. Δεν είναι πρόβλημα αλλά πλεονέκτημα: ο διακομιστής κρατά την καλύτερη εγγραφή και πετά τις υπόλοιπες. Έτσι η κάλυψη βελτιώνεται προσθέτοντας πύλες, χωρίς να πειραχτεί ούτε μία συσκευή στο πεδίο.
Εμβέλεια και ταχύτητα
Η συσκευή επιλέγει πόσο «αργά» θα μιλήσει. Όσο πιο αργά, τόσο πιο μακριά ακούγεται και τόσο περισσότερο αέρα καταλαμβάνει. Οι τιμές παρακάτω αφορούν την ευρωπαϊκή ζώνη των 868 MHz.
| Διασπορά | Ταχύτητα | Τυπική εμβέλεια | Κατάλληλο για |
|---|---|---|---|
| SF7 | 5470 bps | έως 2 km | πυκνό αστικό περιβάλλον |
| SF9 | 1760 bps | 2 – 5 km | προάστια, βιομηχανικοί χώροι |
| SF10 | 980 bps | 5 – 8 km | εκτός οικισμού |
| SF12 | 250 bps | 10 – 15 km | οπτική επαφή, ακραία σημεία |
Οι αριθμοί είναι οδηγός, όχι υπόσχεση. Η πραγματική εμβέλεια εξαρτάται από το ανάγλυφο, το ύψος της κεραίας και το τι στέκεται ανάμεσα στα δύο σημεία. Ένας λόφος ανάμεσα σε πύλη και αισθητήρα αφαιρεί περισσότερα απ' όσα προσθέτει οποιαδήποτε ρύθμιση.
Κλάσεις συσκευών
Κλάση A
Η συσκευή μιλά όποτε αποφασίσει και ακούει μόνο για λίγο μετά. Ο πιο οικονομικός τρόπος — και ο πιο συνηθισμένος. Μια εντολή περιμένει την επόμενη εκπομπή της.
Κλάση B
Επιπλέον ανοίγει αυτί σε πρόγραμμα που συγχρονίζει η πύλη. Η εντολή φτάνει σε προβλέψιμο χρόνο, με λίγο μεγαλύτερη κατανάλωση.
Κλάση C
Ακούει συνεχώς — η εντολή φτάνει αμέσως. Το ραδιό δεν κοιμάται ποτέ, οπότε αφορά συσκευές με μόνιμη τροφοδοσία: ελεγκτές και τελικά στοιχεία ελέγχου.
Ασφάλεια
Κάθε πακέτο κρυπτογραφείται με AES-128, και μάλιστα σε δύο επίπεδα, με δύο διαφορετικά κλειδιά. Το ένα προστατεύει τη ζεύξη συσκευής και δικτύου, το άλλο το περιεχόμενο ως την εφαρμογή. Ο διαχωρισμός έχει ακριβές νόημα: ο πάροχος του δικτύου μεταφέρει τα δεδομένα χωρίς να μπορεί να τα διαβάσει.
Η σύνδεση γίνεται με κλειδί γραμμένο στη συσκευή από την κατασκευή (OTAA). Σε κάθε σύνδεση συμφωνούνται νέα κλειδιά συνεδρίας, ώστε μια καταγεγραμμένη παλιά ανταλλαγή να μην ωφελεί όποιον κρυφακούει. Οι μετρητές πακέτων απορρίπτουν εγγραφή που ξαναστάλθηκε.
Εφαρμογή για κινητό
Το σύστημα δεν παρακολουθείται μόνο από υπολογιστή. Υπάρχουν εφαρμογές για Android και iPhone — τα ίδια δεδομένα, οι ίδιες εντολές, στην τσέπη.
- Ζωντανό διάγραμμα του έργου — στάθμες, αντλίες, βάνες, κατάσταση.
- Ειδοποίηση συναγερμού αμέσως, όχι στο επόμενο άνοιγμα.
- Εναλλαγή αυτόματης και χειροκίνητης λειτουργίας, με επιβεβαίωση.
- Ιστορικό ανά ημέρα και εβδομάδα, για να φανεί αν επαναλαμβάνεται.
- Πολλά έργα σε έναν λογαριασμό, με ξεχωριστά δικαιώματα.
Διακομιστής δικτύου
Ο διακομιστής δικτύου των εγκαταστάσεών μας βρίσκεται στο my.lorawan-bg.net. Εκεί δηλώνονται οι συσκευές, παρακολουθούνται τα πακέτα ζωντανά, ορίζονται κανόνες συναγερμού και φαίνεται ποια πύλη ακούει ποια συσκευή και με τι ένταση.