Waarom de LoRa ideaal is
voor industrieel en huishoudelijk IoT

history 1. De evolutie van LoRa technologie

De LoRa werd ontwikkeld door het Franse bedrijf Semtech begin 2010. De technologie is gebaseerd op een gepatenteerde radiomodulatietechniek, afgeleid van het CSS (Chirp Spread Spectrum), dat gegevens over zeer lange afstanden met een zeer laag emissievermogen uitzendt.

In 2015 verenigden de belangrijkste spelers in de sector zich in de LoRa Alliance, die het LoRaWAN communicatieprotocol (netwerklaag) definieert en standaardiseert. Tegenwoordig telt de alliantie meer dan 500 leden, waaronder reuzen zoals Cisco, IBM, Amazon, Orange, Bouygues Telecom en Proximus. Deze massale adoptie heeft LoRaWAN de facto de standaard voor IoT met lage datasnelheden.

Tankio gebruikt de eigen meegeleverde gateway: de sensor stuurt de metingen er via LoRa naartoe, waarna de gateway via wifi verbinding maakt met internet. De installatie is dus niet afhankelijk van een openbaar LoRaWAN-netwerk.

network_cell 2. LPWAN: Waarom het werkt

LoRa behoort tot de familie van LPWAN-netwerken (Low Power Wide Area Network), speciaal ontworpen voor het IoT. Deze netwerken onderscheiden zich door drie fundamentele kenmerken: laag verbruik, groot bereik, lage datasnelheid.

Het principe van LPWAN is eenvoudig: in plaats van te proberen om continue gegevens zoals WiFi of 4G te imiteren, LPWAN apparaten verzenden van kleine gegevenspakketten (een paar dozijn bytes) met regelmatige tussenpozen (elk uur, elke dag). Deze aanpak vermindert het energieverbruik met verschillende orden van grootte ten opzichte van traditionele technologieën.

In het bijzonder kan een LPWAN sensor als een tankiometer werken 3 tot 5 jaar op twee AA batterijen, tegen een paar weken voor een gelijkwaardige WiFi-sensor. Dit maakt LPWAN essentieel voor toepassingen waar sensoren moeilijk toegankelijk zijn (begraven tanks, kelders, afgelegen industriële locaties).

LPWAN is het "minder" van het IoT: minder gegevens, minder energie, meer reikwijdte, meer autonomie.

battery_saver 3. Laag verbruik: het beslissende voordeel

Energieautonomie is de LoRa's belangrijkste voordeel voor IoT-toepassingen. Een typische LoRa-sensor verbruikt:

• 1-2 μA in diepe slaap (99,9% van de tijd).
• 10-30 mA tijdens de emissie (een paar milliseconden per dag).
• 2-5 mA tijdens de meting (een paar honderd milliseconden per dag).

Dit extreem lage verbruik wordt bereikt dankzij CSS-modulatie, waardoor transmissie met een zeer lage signaal-ruisverhouding mogelijk is. In de praktijk kan een LoRa-sensor -20 dBm (100 keer minder dan een WiFi smartphone) wordt ontvangen enkele kilometers verderop.

Vergelijk met een aangesloten ESP8266 WiFi-module: 15-50 mA. Een WiFi-sensor die elk uur gegevens verstuurt moet aangesloten worden op het net of batterijen accepteren die 2 tot 4 weken duren. Voor een slimme niveaumeter is dit verschil tegendraads : Niemand wil de batterijen van hun tanksensor elke maand vervangen. Wij geven deze vergelijking in ons artikel LoRa vs WiFi voor aangesloten tank.

radar 4. Lange afstand en penetratie van obstakels

De tweede troef van LoRa is het uitzonderlijke bereik. In landelijke gebieden kan een LoRa-sensor communiceren met een brug van meer dan 15 km in direct zicht. In dichtbevolkte stedelijke gebieden ligt het bereik nog steeds 1 tot 3 km, wat grotendeels de meeste Belgische woningen omvat.

Dit bereik heeft twee verklaringen: enerzijds de gebruikte frequentieband (868 MHz), die obstakels beter doordringt dan de 2,4 GHz-band van WiFi, en anderzijds de uitzonderlijke gevoeligheid van LoRa-ontvangers (tot -148 dBm, vergeleken met ongeveer -90 dBm voor WiFi). Een LoRa-ontvanger kan een signaal ontvangen dat 10.000 keer zwakker is dan een WiFi ontvanger.

In concrete termen betekent dit dat een sensor geïnstalleerd in een tank begraven 2 meter ondergrondse erin slaagt om zijn gegevens te verzenden naar een brug gelegen in het huis, zelfs met verschillende betonplaten tussen beide. Voor een tank in een kelder of regenwatertank in de tuin is deze penetratiecapaciteit doorslaggevend. Ontdek hoe we deze technologie toepassen op onze slimme niveaumeter.

apps 5. Echte IoT toepassingen van LoRa

De LoRa wordt ingezet in honderdduizenden toepassingen over de hele wereld. Dit zijn de meest voorkomende.

Slimme meting

Energieleveranciers zetten massale verbindingsmeters (gas, elektriciteit, water) in in LoRaWAN. De automatische uitlezing van de meterstanden vermijdt meteropnames aan huis en detecteert anomalieën.

Intelligente landbouw

Bodemvochtigheidssensoren, aangesloten weerstations, gevolgd door het niveau van de agrarische watervoorziening: LoRa is de ideale technologie voor grote agrarische gebieden waar WiFi niet bestaat en waar 4G te veel kost.

Slimme stad

Openbare verlichting aangesloten, vuilniscontainers die melden hun niveau van vullen, parkeerplaatsen detecteren van hun bezetting, bezoekerstellers in de parken. Veel Belgische steden gebruiken de LoRa al voor deze toepassingen.

Controle van tanks (tankio)

Het monitoren van het niveau van regenwatertanks is een toepassing die perfect geschikt is voor LoRa: de sensor hoeft slechts één meting per uur (een paar dozijn bytes), het is vaak gelegen op een moeilijke plek om toegang te krijgen, en het moet jaren zonder interventie werken. tankio gebruikt de LoRa precies om deze redenen.

frequency 6. De 868 MHz-band: een gratis Europese norm

De Europese LoRa maakt gebruik van de ISM-band 863-870 MHz, bekend als "vrije band." Dit betekent dat er geen vergunning nodig is om op deze frequentie uit te zenden, in tegenstelling tot de banden die worden gebruikt door mobiele telefonie (die een abonnement door een exploitant vereisen).

Deze band wordt gereguleerd door de ERC 70-03 (CEPT) waarin emissiegrenswaarden worden vastgesteld (max. 25 mW ERP voor de meeste subbanden) en gebruikscycli (dienstcyclus). De LoRaWAN respecteert deze beperkingen en biedt opmerkelijke prestaties.

De keuze van 868 MHz is een aanzienlijk voordeel ten opzichte van WiFi (2.4 GHz) of Bluetooth: de lagere frequentie biedt een betere verspreiding in gebouwen en minder materiaalabsorptie. Als je een tank in de kelder hebt of begraven, is de 868 MHz 3 tot 5 keer meer doordringend dan 2,4 GHz. Voor meer informatie over onze technologie, raadpleeg de Veelgestelde vragen.

verified 7. Waarom tankio de LoRa koos

Bij tankio hebben we alle beschikbare technologieën geëvalueerd voordat we onze sensoren ontwierpen. Onze specificaties waren veeleisend: Meerjarige autonomie, voldoende bereik om obstakels over te steken, installatie zonder werk, industriële betrouwbaarheid LoRa was de natuurlijke keuze.

Voor de tank maakt de LoRa de installatie van de sensor zonder beperkingen van de nabijheid mogelijk: of uw tank zich nu in de kelder, in de garage, buiten of in een technische ruimte bevindt, de communicatie passeert met de LoRa-brug in het huis. Geen repeater, geen kabel, geen complexe netwerkconfiguratie.

Voor de regenwatertank, vaak begraven of buiten gelegen, is de LoRa nog relevanter. De sensor verstuurt de gegevens probleemloos vanuit de tank, en de gateway in het huis stuurt deze via uw bestaande internetverbinding naar de app. Allemaal met een 3-5 jaar autonomie op batterijen, zonder onderhoud.

Tot slot is LoRa een technologie van de toekomst: open, gestandaardiseerd, voortdurend evoluerend. Door de LoRa te kiezen, garandeert tankio zijn gebruikers een oplossing die jarenlang compatibel en efficiënt zal blijven. Ontdek onze oplossingen voor tank en Regenwatertank.