LR & LoRaWAN, nesil teknolojilerin 5. nesli ile birlikte kablosuz iletim ve Nesnelerin İnterneti’ni dönüştürmek için çalışıyor! LoRaWAN, LR üzerine inşa edilmiş bir ağ protokolüdür, ancak içinde çalışmasını sağlayan birçok bileşen vardır – örneğin LoRaWAN Ağ Geçitleri! Ağ geçitleri, LoRaWAN ağ mimarisinde nispeten basit bir bileşen gibi görünse de, bilmeniz gereken bazı önemli noktalar vardır. Bugünkü makalemde daha fazla bilgi edinmek için bana katılın!
Bu makalede, aşağıdakiler ve daha fazlası hakkında bilgi edineceksiniz!
- LoRa & LoRaWAN nedir?
- LoRaWAN Ağ Geçitleri nedir?
- LoRaWAN Ağ Geçitleri hakkında bilmeniz gereken özellikler nelerdir?
- Tam LoRaWAN ağınızı kurmak için platformlar
- Seeed’in Endüstriyel IoT için SenseCAP Ekosistemi
- LoRaWAN ağınızı kurmak için donanım
LoRa & LoRaWAN nedir?
Kısaca özetlemek gerekirse, LoRa’yı uzun menzilli kablosuz iletişimi destekleyen bir donanım türü olarak anlayabilirsiniz, LoRaWAN ise LR tabanlı bir ağ protokolü anlamına gelir. LoRa & LoRaWAN’ın temel özellikleri ve faydaları hakkında daha önce LoRaWAN Ağ Geçitleri & Düğümler için Nazik Bir Giriş makalemde konuştum, bu konulara yeniyseniz önce onu kontrol ettiğinizden emin olun!
Bunun yerine, bu makale özellikle LoRaWAN çözümlerimizi tasarlarken LoRaWAN Ağ Geçitlerini daha iyi nasıl kullanabileceğimize odaklanacaktır!
O halde, LoRaWAN Ağ Geçitleri nedir?
LoRaWAN Ağ Geçitleri, LoRaWAN ağ mimarisinin dört ana bileşeninden biridir:
- Uç Düğümler – Kenar cihazlarını veya sensörleri temsil eder
- Ağ Geçidi – Birkaç uç düğümden veri toplar veya yoğunlaştırır
- Ağ Sunucusu – Ağ geçitlerinden gelen verileri uygulama sunucusuna yüklemek için konsolide eder
- Uygulama Sunucusu – Konsolide verileri işler veya görüntüler
Tanım gereği, bir ağ geçidi, iki ağ arasında bir kapı görevi gören bir cihazdır ve ağ trafiğinin ağın içine ve dışına akmasına izin verir! Örneğin, yönlendiriciler, güvenlik duvarları veya sunucular kendi başlarına ağ geçidi olarak kabul edilir.
Benzer şekilde, LoRaWAN Ağ Geçitleri, LoRaWAN ağında Uç Düğümler ile Ağ Sunucusu arasında köprü görevi görür. Uç Düğümlerden bilgi almak için, ağ geçitleri bir LoRa konsantratörü ile donatılmıştır ve aslında bir tür yönlendirici olarak düşünülebilir. İki ana tür LoRaWAN Ağ Geçidi, yazılım türüne göre farklılık gösterir:
- Minimal yazılım sadece paket iletim yazılımını ağ sunucusuna çalıştırır.
- İşletim sistemi paket iletim yazılımının arka planda çalıştığı bir sistemdir. Bu daha fazla enerji tüketse de, ağ geçidi yöneticileri ağ geçidi cihazını diğer amaçlar için kullanabilir.
LoRaWAN Uç Düğümlerinin, LoRaWAN Ağ Geçitleri ile düşük güçlü LoRaWAN üzerinden iletişim kurduğunu, Ağ Geçitlerinin ise Ağ Sunucusu ile WiFi, Ethernet veya Hücresel gibi daha yüksek bant genişliği iletişim protokolleri üzerinden iletişim kurduğunu ayırt etmek önemlidir!
LoRaWAN Ağ Geçitleri hakkında bilmeniz gereken özellikler nelerdir?
LoRaWAN Ağ Geçitlerinin en temel işlevi, uç düğümlerden LR paketlerini demodüle etmek ve bunları sunucuya iletmektir, ancak LoRaWAN Ağ Geçitleri veya genel olarak LoRaWAN ağları ile çalışırken farkında olmanız gereken birkaç önemli unsur vardır.
Ağ Geçidi İletim Protokolleri
Paket İletici, bir LoRaWAN Ağ Geçidinin temel işlevselliğini sağlayan yazılımdır ve LR paketlerini almak ve bunları ağ sunucusuna iletmek için kullanılan yöntemi tanımlar.
Örneğin, Semtech UDP Paket İletici, orijinal LoRaWAN paket ileticisidir ve iletim için Semtech UDP protokolünü kullanır. Bugün, çoğu ağ geçidi, genellikle belirli bir ağ geçidine uyarlanmış bir önceden derlenmiş Semtech UDP Paket İletici sürümünü içerir. Diğer popüler bir paket iletim protokolü ise, popüler Chirpstack sunucu altyapısıyla kullanılan MQTT’dir.
Frekans Planları
LoRaWAN, lisanssız radyo spektrumunda çalışır, bu da iletim haklarını elde etmeden ücretsiz olarak kullanılabileceği anlamına gelir. Evet, bu aynı zamanda herkesin ekipman satın alabileceği ve kendi LoRaWAN ağını lisans veya izin olmadan kurabileceği anlamına gelir.
Ancak, LoRaWAN sınırlamalar olmadan değildir – aslında tam tersidir. LoRaWAN, daha uzun menzil elde etmek için daha düşük radyo frekansları ile çalıştığı için, genellikle ülkeye özgü kısıtlamalar vardır. Bununla başa çıkmak için, LoRaWAN kullanımı ve ekipmanı, farklı bölgelerde kullanım için izin verilen bir dizi frekans bandı için tasarlanmıştır.
Yine de, karşılaşabileceğiniz iki yaygın bant 915MHz Avustralya ve Kuzey Amerika için ve 868MHz Avrupa için‘dir. Bazı diğer bölgelerde, birden fazla frekans planı kullanma esnekliğine sahip olabilirsiniz. Yerel kullanımınıza uygun frekans planları için hızlı bir referans olarak, Ülkeye Göre Frekans Planları sayfasını The Things Network’ün web sitesinde ziyaret etmek isteyebilirsiniz.
Not: Bölgeniz için doğru frekans bandını kullanmak önemlidir, aksi takdirde yasal olarak cezalandırılabilirsiniz!
Görev Döngüleri
Bir görev döngüsü, iletimin gerçekleştiği zaman diliminin kesiridir. Örneğin, bir cihaz belirli bir kanalda 10 saniyelik bir zaman diliminde iki saniye iletim yapıyorsa, %20’lik bir görev döngüsüne sahip olduğu söylenir. Bir cihaz farklı bir kanalda iletim yapıyorsa ancak aynı zaman diliminde ise, bu da görev döngüsü hesaplamasına dahil edilecektir.
Neden görev döngülerinden bahsediyoruz? İletim frekansının yanı sıra, görev döngüleri genellikle hükümetler tarafından da düzenlenmektedir. Çoğu durumda, bu görev döngüsü genellikle %1 olarak ayarlanır – bu nedenle cihazlarınızın (hem LoRaWAN Ağ Geçitleri hem de Düğümler) ne sıklıkla iletişim kurması gerektiğini bilmek önemlidir! Görev döngüsü düzenlemelerine uymak için, her iletimden sonra bir duraklama programlanır.
“`html
Cihaz Tanımlaması
LoRaWAN ağındaki cihazların ölçeğini karşılamak için, her cihazı yapılandırmak ve tanımlamak için belirli adresleme önlemleri alınmaktadır – LoRaWAN Ağ Geçitleri de dahil!
- DevEUI – 64 bit uç cihaz tanımlayıcısı, EUI-64 (eşsiz)
- DevAddr – 32 bit cihaz adresi (eşsiz değil)
- AppEUI – 64 bit uygulama tanımlayıcısı, EUI-64 (eşsiz)
- GatewayEUI – 64 bit ağ geçidi tanımlayıcısı, EUI-64 (eşsiz)
GatewayEUI, ağ geçidi ile birlikte üretilen eşsiz bir tanımlayıcıdır ve The Things Network gibi LoRaWAN bulut platformlarına bağlanmak için kullanılır. TTN’ye göre, ağ geçidinizin gömülü bir EUI ile gelmemesi durumunda endişelenmenize gerek yoktur, çünkü yalnızca bir Ağ Geçidi Kimliği gerektiren MQTT tabanlı bir yönlendirici de kullanabilirsiniz; bu kimliği kendiniz seçebilirsiniz.
Bölgesel Parametreler
Sıklık planları ve görev döngülerinin yanı sıra, bölgenizde LoRaWAN kullanımına yönelik başka kısıtlamalar da olabilir. Örneğin, temel düzenlemelere uyumun ötesinde belirli donanım sertifikaları gerekebilir. Bu durumda, en iyi hareket tarzı, standartlar, arayüzler, parametreler ve sertifikasyon programları hakkında tam belgelerin bulunduğu resmi LoRa Alliance® Web Sitesi‘ne başvurmaktır!
Tam LoRaWAN Ağınızı Kurmak İçin Platformlar
Bir ağ geçidi ve birkaç uç cihaz ile özel bir LoRaWAN ağı kurabilirsiniz, ya da LR P2P İletişimi gibi doğrudan iletim kullanabilirsiniz, ancak uzun menzil ve büyük ölçekli ağların avantajları, uygun bir LoRaWAN sunucusu ile eşleştirildiğinde gerçekten ortaya çıkar. Bu bölümde, tam LoRaWAN Ağınızı kurmanıza yardımcı olacak en popüler platformları ele alacağız!
The Things Network (TTN)
The Things Network, LoRa Alliance® üyesidir ve IoT uygulamaları geliştirmek için açık araçlar ve küresel bir ağ seti sunar. Ayrıca, LoRaWAN eşleri için küresel bir işbirlikçi ağ barındırmaktadır, bu da mevcut LoRaWAN Ağ Geçitlerini kullanarak verilerinizi buluttaki uygulamanıza iletebileceğiniz anlamına gelir! Ayrıca, topluluk sürümünün adil kullanım için ücretsiz olduğunu bilmek sizi heyecanlandıracaktır, böylece IoT uygulamalarınızı geliştirmeye başlamak için bir başlangıç noktası olarak kullanabilirsiniz!
SenseCAP Portal
SenseCAP Portal, Seeed’in SenseCAP Ekosistemi‘nin bir parçasıdır ve endüstriyel sınıf sensörler ve LoRaWAN ağ geçitleri ile tam uyumluluk sağlayarak IoT uygulamalarınızı desteklemek için eksiksiz bir paket sunar. Microsoft’un güvenilir ve güvenli Azure IoT platformu üzerine inşa edilen SenseCAP portalı, ayrıca LoRaWAN cihazlarınızı ve iletişimlerini HTTP, MQTT ve Websocket gibi çeşitli protokoller aracılığıyla kolayca yönetmek için SenseCAP API’sini kullanmanıza olanak tanır!
Azure IoT
Microsoft’un IoT platformunun tanıtıma ihtiyacı yok. Bugün, Azure IoT, LoRaWAN içeren büyük ölçekli IoT uygulamaları geliştirmek için en popüler bulut platformlarından biridir. 2019’da, Microsoft ayrıca TTN ile işbirliği içinde Azure IoT Central Cihaz Köprüsü‘nü uyguladı ve bu, Azure’ın hizmetleri aracılığıyla LoRaWAN uygulamalarını bağlamayı son derece kolay hale getiriyor!
Ayrıca, Azure’ı kendi LoRaWAN ağınızı ve sunucunuzu barındırmak için de kullanabilirsiniz. Daha fazla bilgi için bu blog yazısını ziyaret edin!
Seeed’in Endüstriyel IoT için SenseCAP Ekosistemi
Seeed olarak, endüstriyel IoT ihtiyaçlarınızı karşılamak için endüstriyel sınıf IoT ürünleri ve çözümleri geliştirmeye kararlıyız. Seeed, SenseCAP Serisi ile donanım aracılığıyla endüstriyel dönüşümleri desteklemektedir: SenseCAP Sensörleri, SenseCAP LoRaWAN Ağ Geçidi; ve SenseCAP Portal, SenseCAP Uygulaması, SenseCAP API ve SenseCAP Dashboard gibi destekleyici yazılımların tam bir seti.
Bulut sunucularına bağlı geniş bir LoRaWAN ağı kurarak, izleme, kontrol veya bakım gibi herhangi bir iş sorununa yönelik çeşitli çözümler geliştirilebilir!
Not: Aşağıdaki ürünlerden herhangi birini satın almadan önce, lütfen bölgeniz için doğru frekans bandını seçtiğinizden emin olun! Daha fazla ayrıntı için, lütfen bir kez daha The Things Network web sitesindeki Ülkeye Göre Frekans Planı‘nı ziyaret edin.
LoRaWAN Ağınızı Kurun!
Ağ altyapısının birçok bileşeni kafa karıştırıcı olabilir. Ancak, doğru donanımı seçmek genellikle en basit ama en önemli başlangıç yoludur! Kendi LoRaWAN ağınızı kurmanıza yardımcı olacak bazı ürün önerileri burada!
SenseCAP LoRaWAN Dış Mekan Ağ Geçidi
Seeed’in SenseCAP LoRaWAN Ağ Geçidi, sahadaki sensörlerinizden verileri toplar, birleştirir ve buluta yükler, böylece kolay erişim ve daha fazla işlem için hazır hale getirir. SenseCAP LoRaWAN Ağ Geçidi, büyük ölçekli ağlarda dayanıklılığı ve yüksek performansı sağlamak için AM3358 yüksek performanslı işlemci ve telekom operatörü seviyesinde LR çipi SX1301 ile donatılmıştır. Ayrıca, ek güvenlik için karşılıklı kimlik doğrulama ve şifreleme içerir! SenseCAP Portal ile ek uyumluluk sayesinde, LoRaWAN çözümünüzü kurmak her zamankinden daha kolay!
“`
Ürün Özellikleri:
- Yüksek performanslı Cortex A8 1GHz işlemci, Linux sistemi.
- LoRaWAN protokolü Sınıf A’yı destekler, ultra düşük güç tüketimine sahip SenseCAP Sensörü destekler.
- 8 RX, 1 TX alıcı-verici, maksimum iletim gücü 27dBm.
- Birden fazla ISM bandı: CN470, EU868, US915.
- 4G veya Ethernet üzerinden İnternet Erişimi.
- Ultra uzun mesafe iletimi: Görüş hattında 10km, kentsel ortamlarda 2km.
- Endüstriyel sınıf koruma: IP66 muhafaza, sıcaklık -40℃~70℃, dış mekan uygulamaları için uygundur.
- Kolay dağıtım ve hızlı yapılandırma.
SenseCAP LoRaWAN Gateway hakkında daha fazla bilgi ve nasıl başlayacağınıza dair hızlı bir eğitim için Seeed Online Store‘u ziyaret edin!
SenseCAP M2 Çoklu Platform LoRaWAN İç Mekan Geçidi (EU868, US915, AS923, AU915)
SenseCAP M2 Çoklu Platform LoRaWAN Geçidi, farklı ağ sunucularına bağlanmayı destekleyen standart bir LoRaWAN geçididir. 865 MHz ile 923 MHz arasındaki küresel LoRaWAN frekans planlarını destekler ve akıllı binalar, çevresel izleme sistemleri, hassas tarım gibi birçok LoRaWAN uygulamasında kullanılabilir.
Ürün Özellikleri:
- LoRaWAN® kapsama alanı 10km’ye kadar ve güçlü sinyal, kullanıcıların düşük veri hızlarında son derece uzun mesafelerde veri göndermesine olanak tanır.
- Packet Forwarder / Basic Station modu kullanarak AWS, TTN, ChirpStack gibi birden fazla LNS ile uyumludur.
- Chirpstack’a dayalıdır, LoRaWAN ağını başlatmak için hızlı ve güvenilir bir çözüm sunar.
- Bu cihaza PoE özelliği de eklenmiştir, bu da dağıtımınızı daha güvenilir ve hızlı hale getirir.
- İnternet geri dönüşü için Hücresel (isteğe bağlı), Wi-Fi ve Ethernet’i destekler.
SenseCAP M2 Çoklu Platform İç Mekan Geçidi hakkında daha fazla bilgi edinmek için ürün sayfasına tıklayın.
Wio-E5 Geliştirme Kiti
Wio-E5 Geliştirme Kiti, Wio-E5 Geliştirme kartı, bir antena, bir USB Type C Kablosu ve bir 2*AA 3V Pil Tutucu içerir. Wio-E5 Geliştirme Kartı, küresel frekans bandında LoRaWAN protokolü uyumluluğuna sahip Wio-E5 STM32WLE5JC modülü ile entegre edilmiştir. Ayrıca, tam GPIO’lar, RS-485 ve Grove gibi çeşitli veri protokollerini ve arayüzlerini destekler!
Ürün Özellikleri:
- Ultra düşük güç tüketimi ve yüksek performans.
- Kolay test etme ve hızlı prototipleme.
- RS-485, Grove ve diğerleri dahil olmak üzere zengin arayüzlere çıkış sağlayan tam GPIO’lar.
- Küresel LoRaWAN® ve LR frekans planı desteklenmektedir.
- Açık alanda 10km’ye kadar uzun mesafe iletim aralığı (ideal değer).
Wio-E5 Geliştirme Kitini almak istiyorsanız, hemen Seeed Online Store‘u ziyaret edin!
Wio E5 Geliştirme Kartı, Wio E5 Serisi‘nin bir parçasıdır ve ARM Cortex-M4 çekirdeği ile SX126x LR modülü ile tasarlanmış Wio E5 STM32WLE5JC modülü etrafında inşa edilmiştir. Ayrıca, özel tasarımlarınız için mini Geliştirme Kartı, Grove modülü veya Wio E5 modülünü kendiniz sipariş edebilirsiniz!
Özet & Daha Fazla Kaynak
LoRaWAN geçitleri, LoRaWAN’ın değerli olduğu geniş kapsama alanını sağlayan ağ mimarisinin son derece önemli bir bileşenidir. Fonksiyonları basit görünse de, bir geçit seçerken veya LoRaWAN çözümünüzü tasarlarken dikkate almanız gereken unsurlar hakkında daha iyi bir anlayışa sahip olduğunuzu umuyorum!
Daha fazla bilgi edinmek için lütfen aşağıdaki kaynakları ziyaret edin!