Lora ve LoraWan Nedir ve Ne İşe Yarar?

IOT Nedir?

Günümüzde 'Nesnelerin İnterneti' olarak ifade edilen IoT (Internet of Things) , üretimden tüketim süreçlerine kadar üzerimizdeki etkisiyle hakkında çokça konuşulan bir teknolojidir. Genel manada, Nesnelerin İnterneti, cihazların internete bağlanarak veri paylaşımını ve birbirleriyle olan bağlantısını ifade eder.

IoT, internete ve birbirlerine bağlı nesne ve insanlardan oluşan çevresindeki verileri toplayıp paylaşan çok geniş bir ağdır. Bu teknoloji sensörler sayesinde nesneleri algılayarak kendi kendine sürüş yapan arabalardan fitness kıyafetleriyle ölçüm yapabilen cihazlara, otopark alanlarında size gideceğiniz rotayı çizecek uygulamalara kadar inanılmaz sayıdaki devasa nesneleri içerir.

Lora Nedir?

LoRa açılımı Long Range olan, ‘uzun menzil’ anlamına gelen ve CSS teknolojisinden türetilen kablosuz bir ağ tekniğidir. Bu teknik radyo frekans sinyallerinin çözümlenmesi ile veri alışverişi sağlar. Bu teknik bize yunusları ve yarasaları hatırlatır. Böylelikle, LoRa tekniği ile iletim sağlamak oldukça güvenli ve uzun mesafelere aktarım yapabilir.

Lora düşük boyutlarda verilerin düşük bit hızlarında iletimi için çok uygundur. Biraz açmak gerekirse, LoRa Wİ-Fİ ya da Bluetooth gibi teknolojilere kıyasla veriyi daha uzun bir sürede daha uzak mesafelere aktarır. Bu da onu düşük pil tüketen sensörler için ideal yapar.

LoRa 915 MHz, 868 MHz, 433 MHz gibi lisanssız frekans bantlarında çalışır. Türkiye'de 868 MHz bandında çalışır . Bu frekans bantları endüstriyel, bilimsel ve tıbbi kullanım için uluslararası olarak ayrılmış ISM bantları olarak tanımlanmıştır.

LoraWan Nedir?

LoRaWAN; Long Range Wide Area Network açılımıyla ‘’Uzun Menzil Geniş Alan Ağı’ olarak ifade edilen LoRa tekniği üzerine inşa edilmiş düşük güç tüketimi ve geniş alan çekimi olan bir iletişim protokolüdür. Yani cihazlarla gatewayler arasında iletişim kurulmasını sağlar ve cihazların internete çıkmasını sağlar. Lorawan endüstriyel alanlardan akıllı şehirlere kadar birçok alanda, düşük güç tüketimi ve uygun fiyatı ile ön plana çıkıyor. Çünkü, ağ yönetemi için lisanssız radyo frekanslarını kullanır ve cihazlarla gatewayler arasında uzun menzilli çift yönlü bir iletişim gerçekleştirir. Cihazlar küçük bir pil ile 10 yıla kadar çalışmaktadır.

LoRaWan uç cihazları yani sensörler iki şekilde ağa katılabilirler:

• OTAA, cihazın ağa katılması için bir ağ anahtarı ve bir de uygulama anahtarı gerek.
• ABP, cihazın ağa katılması için cihaza sabit bir anahtar yüklüdür. Bu yöntem daha kolay ama daha az güvenli bir yöntemdir.

LoRaWan kar amacı gütmeyen bir kuruluş olan LoRa Alliance tarafından desteklenmektedir.

LoRaWan Ne İşe Yarar?

Genel olarak IoT teknolojileri için önemli bir ağ protokol hizmeti sunan LoRaWAN özellikleri sayesinde geniş alanlarda sizi doğrudan, hiçbir kabloya veya enerji gücüne ihtiyaç duymayacak şekilde veri alış verişini sağlar. Bu sayede nesneler LoRaWAN ağ protokolü üzerinden birbirleriyle iletişim kurarlar.

Kullanım örneklerine akıllı park sistemlerinden akıllı şehir uygulamalarına kadar birçok örnek verilebilir. Bunlardan bazıları trafik ışık kontrolleri, akıllı atık yönetimi; genel olarak akıllı ölçüm sistemleridir. Örneğin, evlerimizde kullandığımız cihazların uzaktan kontrol edilmesi ve bunun gibi onlarcası.

LoRaWAN Cihaz Sınıfları Nelerdir?

A Sınıfı

A sınıfı cihazlarda gateway ile cihaz arasında çift yönlü bir iletişim vardır. Cihazdan gateway'e veri akışı olduğu gibi gatewayden de cihaza veri gönderimi olur. Cihaz herhangi bir zamanda gateway üzerinden sunucuya veri gönderirimi yapabilir. Sensör veri iletiminden sonra belirtilen zamanlarda (RX1 Gecikme ve RX2 Gecikme) sunucuya pencere açar. Bu pencere sırasında sunucudan bir bilgi gelirse (bilgiye downlink adı verilir) cihaz bu bilgiyi işler, yoksa bir sonraki fırsat cihaz veri alışverişi yapacağı zaman olur. Eğer bir downlink geldiyse cihaz bu veriyi işler. Sunucu iki veri alma penceresinden sadece bir tanesini kullanmalıdır. Cihaz ilk pencerede bir downlink alırsa ikinci pencereyi açmaz.

A sınıfı cihazların genel özellikleri;

• Genelde pil ile çalışırlar
• Düşük enerji tüketimleri vardır.
• Çoğunlukla uyku modunda çalışırlar.
• Veri gönderim süreleri arası uzundur.

A sınıfı cihazların genel kullanım alanları;

• Ortam izleme
• Hayvan takibi
• Yangın sistemleri
• Su kaçak önleme
• Konum takibi

A sınıfı cihazlara örnek olarak LHT65 sensörü verilebilir

B Sınıfı

B sınıfı, cihazların downlink mesajı almak için veri göndermeyi beklemeden zamanlanmış pencereler açarak veri gönderebilmesidir. Gateway tarafından iletilen zamanlanmış beaconlar kullanarak cihazlar periyodik olarak veri alma penceresi açarlar. Veri alma süresi işaret süresi olarak geçer ve cihazların downlink almak için uygun olduğu süre de "ping slot" dur. B sınıfı cihazlar aynı A sınıfında olduğu gibi veri gönderimi sonrası veri alımı yaparlar. Bundan dolayı B sınıfı cihazların A sınıfı cihazlara göre daha düşük gecikme payları vardır. Pil ömürleri de daha kısadır; çünkü cihaz çalışıyorken beaconlar ve ping slotları arasında enerji harcarlar.

B sınıfı cihazların kullanım alanları;

• Akıllı sayaç okuma
• Raporlama

C Sınıfı

C sınıfı cihazlar veri gönderdikleri zaman dışında veri alımına sürekli olarak açıktırlar. Bu sayede neredeyse yok denebilecek kadar düşük gecikme süresiyle çalışırlar. Fakat bu yüzden çok fazla enerji tüketirler.

C sınıfı cihazlar;

• Çoğunlukla prize takılı olarak çalışır
• Hiç downlink gecikmesi yoktur.

Kullanım Alanları

• Trafik ışıkları.
• Sokak aydınlatmaları

C sınıfı cihazlara örnek olarak LT-22222-L sensörü verilebilir

LoRaWAN Özellikleri Nelerdir?

Uzak Mesafe

Açık alanda 10 km'ye kadar çekim alanı sağlayarak cihazları birbirine bağlar, yapılaşmanın yoğun olduğu şehirlerde de derin bina iç ortamlarına nüfus eder.

Düşük Güç Tüketimi

Minimum enerji ihtiyacı sayesinde 10 yıla kadar pil ömrü sağlar ve pil maliyetini en aza indirir.

Güvenlik

Uçtan uca AES128 şifrelesi kullanır. Karşılıklı kimlik doğrulaması sayesinde bütünlük koruması ve gizliliğe sahiptir.

Düşük Maliyet

Altyapı yatırımlarını, pil değiştirme giderlerini en aza düşürerek işletmeci giderlerini azaltır.

Yüksek Kapasite

Her bir Gateway tarafından milyonlarca veri transferini destekleyerek büyük işletmelerin ihtiyaçlarını karşılar.

Coğrafi Konum

Diğer birçok teknolojinin sunamadığı GPS'siz konum izleme uygulamaları hizmeti düşük güç tüketimi ile sunabilmektedir.

Mobilite

Hareket halindeki cihazlarla güç tüketimini arttırmadan iletişimini sürdürür.

LoraWan Sensörlerinin Kullanım Alanları Nelerdir?

Akıllı Tarım

Ürün üretimini etkileyen dış ortam koşullarının takibinden hayvanların sağlığının takibine kadar IoT teknolojisi kullanılmaktadır. Lorawan sensör kullanarak çevresel koşulların üretime olan etkisini azaltarak, verimliliği en üst düzeye çıkartır ve masrafları en aza indirir. Böylelikle, Vaps'ın hali hazırda çalışmakta olduğu seralarda %50'ye varan su kullanımının azalması ve %30'a kadar mahsül artımı gibi çok önemli sonuçlar alınmıştır. Daha detaylı bilgi için Sera kullanımlarını ziyaret ediniz.

Akıllı Oteller

Otellerde soğuk hava depolarının sürekli olarak ölçümü, havuzların klor seviyesinin uzaktan takibi, odalarda acil durum butonu ya da yangın sistemi gibi birçok kullanım alanı vardır. Bu kullanım alanlarında işletmecinin ihtyaçlarını kolay bir şekilde karşılarken, altyapı olarak kablo gerektirmeden düşük batarya kullanımı vardır. Daha detaylı bilgi için Otel kullanımlarını ziyaret ediniz.

Soğuk Hava Depoları

Soğuk hava depolarında ısı ve nemin sürekli olarak gözlenmesi, acil bir durum olduğunda hızlı müdahale edilmesi kritik bir öneme sahiptir. İşletmeci olarak deponun ısı ve neminin kayıt altına alınması ilerde oluşabilecek bir sorun karşısında kullanılabilir. Bunun yanı sıra, acil bir durumda anlık olarak bildirim alabilir ve durumdan haberdar olarak müdahale edebilirsiniz. Böylelikle oluşabilecek sorunların önüne geçebilirsiniz. Daha detaylı bilgi için Soğuk hava kullanımlarını ziyaret ediniz.