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【LPWAN專輯】LoRa技術與應用專輯

LPWAN具雙向溝通能力 不僅數據蒐集也能滿足遠端控制需求

近從家電控制,遠到外太空衛星控制,掌握更多的資訊與數據,擴大控制管理的深度和廣度,是科技和網路技術為人類帶來的好處。

在物聯網應用發展下,屬於低功率廣域網路(LPWAN)的各種通訊技術,雖都具備雙向溝通能力,但礙於傳輸頻寬限制,避免遠端控制影響佔用頻寬,因此大部分的LPWAN應用,多以單向數據蒐集為主,而磐儀科技則透過邊緣運算與LoRa雙向溝通特性,創造遠端智慧監控需求。

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磐儀的LoRa物聯網應用解決方案架構。磐儀

專長於工業物聯網的磐儀科技技術長陳榮昌指出,LoRa等低功率廣域網絡無線通訊技術陸續出現,促使智慧城市、遠距離資料傳輸功能得以實現。LoRa其特色是通訊距離可達10公里,終端感測器僅需定期傳送封包,整體功耗非常低,可能長達數年不需更換電池,非常適合戶外物聯網的各種應用的數據蒐集。

像是台灣這種地狹人稠的情境,網路訊號涵蓋率相對完整全面,很難想像其實很多應用情境,設備建置位置十分偏遠,各種無線訊號可能都無法觸及,甚至連維修人力都不易抵達,像是沙漠地帶、海上鑽油平台等案例,而低功率廣域網路則可解決這種情境痛點。

磐儀科技目前針對特殊情境應用需求,打造一套LoRa傳輸解決方案,磐儀自動化事業處資深經理林揚城指出,整體傳輸架構包含終端感測節點(Node)、閘道器(Gateway),同時為了讓使用者方便於遠端監控,另外開發了手機專屬雲端App。

其中,終端感測節點內建環境光感測、溫度、溼度,定期將資料封包傳輸至LoRa 閘道器,單一閘道器就可蒐集訊號傳輸可及範圍內所有節點的數據,為了方便讓使用者可同時管理多個閘道器,閘道器將數據傳至雲端後,使用者即可一指監看與操控遠端設備。

目前大部分LoRa傳輸解決方案大多專注於數據蒐集,主因LoRa資料傳輸量有限,倘若要落實雙向溝通,可能會影響數據傳輸品質,但磐儀方案為了提供更完整解決方案,在終端設備內都建置有繼電器(Relay),讓每個終端節點都可以執行開關動作。

在應用具體案例上,路燈是城市不可或缺的設備,但也是耗能較高的設備之一,若讓路燈內建多元感測技術,不僅可透過路燈蒐集各區域資訊,並能透過遠端控制或智慧感測設定,減少路燈能源使用。

使用者可指令傳輸到閘道器,再由閘道器轉發到終端設備,以完成設備開關等動作;另個途徑也可透邊緣運算(Edge computing)概念,經由終端設備內部建立邏輯,當觸發特定條件時,自動啟動繼電器開關,例如當感測器發現環境光源偏暗時,則自動開啟路燈開端。

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