Connectitude ♥ LoRa

LoRa gör IIoT ännu enklare och mer lättillgängligt. Men vad är det och vad innebär det? Vi har samlat och besvarat de vanligaste frågorna vi får om LoRa, i denna artikel. Har du fler frågor? Kontakta oss!

Varför trådlöst?

Den stora fördelen med trådlösa system för datatrafik inom IIoT är kostnadsbilden. Kabel kostar, installationstid kostar och felsökning i ett trådade system kostar. Installationen måste dessutom ofta föregås av projekttid och samordning av insatser som håltagningar och montering av kabelstegar etc. För utrustning som enkelt ska kunna flyttas är kanske trådade lösningar inte ens ett alternativ.  Med enklare installation och felsökning, hög säkerhet, batteritider på uppåt 7 till 10 år och en allt mer gynnsam prisbild för trådlösa sensorer, så är argumenten både många och starka.

Varför just LoRa och LoRaWAN?

LoRaWAN är ett kommunikations-protokoll för komprimerad överföring av datapaket som lämpar sig utmärkt för telemetri och sensorvärden. Det ger en strömsnål sändning, bra räckvidd och begränsat behov av bandbredd. Inga av alternativen, såsom Zigbee, BlueTooth och Wi-Fi, är lika starka inom alla av dessa tre önskvärda egenskaperna. SigFox som påminner om LoRaWAN, bygger på att all datatrafik ska mellanlagras i nätleverantörens egna serverlösningar. Det medför fler rörliga kostnader och ytterligare beroenden jämfört med att själv ha full kontroll över hela kommunikationskedjan.

Utöver sin fina tekniska prestanda innebär också protokollet LoRaWAN en helt öppen och kostnadsfri standard. Många andra kommunikationsprotokoll för industri- och fastighetautomation har licenskostnader eller är hårt knutna till en specifik tillverkare av sensorer och hårdvaror.

LoRa + Connectitude = Sant?

Bland våra kunder med Connectitude IIoT Platform™, ser vi en snabbt ökande efterfrågan på LoRa-lösningar i många olika branscher. Från enklare behov av extra sensorer för temperatur och luftfuktighet till mer komplexa helhetslösningar för mät- och styrfunktioner. Enheter som kommunicerar med LoRa kan skicka sin data direkt till en gateway med vår plattforms mjukvara för local edge installerad. Avancerade LoRa-enheter kan även ta emot information som skickas från plattformen, såsom uppdateringar av firmware eller andra konfigureringar.

Vad betyder namnet LoRa?

Lora är en förkortning av Long Range, dvs lång räckvidd. Den specificerade räckvidden för LoRa är 151 dB, vilket betyder cirka 10-15 kilometer i stadsmiljö vid goda förhållanden. Merparten av våra installationer finns inomhus i fastigheter och fabrikslokaler. Där kan den effektiva räckvidden variera från ett par hundra meter och uppåt beroende på konstruktion och byggmaterial.

Ska vi vänta på att kommunen erbjuder stadsnät för LoRa?

Stadsnät är riktigt bra på att snappa upp data från sensorer m.m som är spridda på stora ytor och i miljöer där det är svårt att installera egna gateways. För en helt autonom sensor, som skickar ett värde per timme, i exempelvis en publik soptunna, är det en närmast ideal lösning.  Nackdelen med stadsnät är att de är uppbyggda som Sigfox-lösningen, enligt ovan. All datatrafik måste gå via stadsnätets egen server för mellanlagring. Genom ett rättighetsstyrt gränssnitt för kommunikation, så kallat API, hämtar olika mjukvaror sedan sin önskade information från stadsnätets gemensamma server.

Varför bör vi ha ett eget LoRa-nät?

Vi hjälper gärna till med att utveckla våra kunders systemintegrationer mot stadsnät. Men, för miljöer där det är möjligt att placera en dedikerad och lokalt installerad gateway, rekommenderar vi att LoRa-enheter kommunicerar direkt med Connectitude IIoT Platform. Det minskar antalet tekniska beroenden samt eventuella extrakostnader för tjänster och datatrafik. Det ger också ökad kontroll och flexibilitet för hela systemlösningen. Signalkedjan har mindre tidsfördröjning och data kan även skickas oftare. I ett privat LoRa-nät hanterar vår plattform sekundvis uppdatering av mätvärden.
För våra kunder är det vanligtvis strömförsörjningen för sensorn som sätter gränser för lämplig sändningsfrekvens.

Så då är det bara att köpa in olika givare och köra på?

Anledningen till att LoRaWAN-protokollet just är så strömsnålt och har så få överföringsfel är att datapaket skickas i ett kompakt och hexadecimalt strängformat. Strängformatet i sig är helt standardiserat. Däremot finns ännu inte strikta regler för hur själva informationen i strängarna, den så kallade payloaden, ska struktureras.

Exemplet ovan innehåller en sträng med 32 tecken, som skickats från en multisensor.  Den representerar värden för 6 olika storheter, presenterade i en viss ordning. Vissa värden är heltal, andra har decimaler. En annan sensor kan ha en liknande sträng, men som anger värden för helt andra storheter, eller bara i en annan ordningsföljd. Det innebär att en ny typ av sensor kan behöva ett unikt script för översättning av datasträngen till rätt värden och mätenheter. Kontakta oss om vilka LoRa-enheter som redan är kompatibla.

Men är LoRa säkert?

LoRa signaler sänds i Europa på de öppna och licensfria radiofrekvenserna 433 MHz och 866 MHz. 915MHz i Nordamerika och 923MHz i många delar av Asien. Kommunikationen mellan sändare och Connectitude IIoT platform™ har hög säkerhet genom olika former av autentisering. En bra LoRa-enhet kan hantera två unika säkerhetsnycklar, en Network session key och en Application session key. Plattformen generar dessa nycklar som överförs till LoRa-enheten via närfältskommunikation, NFC. Informationen måste ”blippas” över på ett nära avstånd, ungefär samma sätt som när en mobiltelefon används som betalkort eller biljett. Likaså har varje enhet sitt unika ID och en hexadecimal payload som kräver avkodning, se ovan. Det gör att sändningarna av data är det väldigt svåra att avlyssna eller manipulera.

Vill du komma igång med LoRa eller har frågor om IIoT? Kontakta oss!