LoRa

LoRa moodul

LoRa (Long Range) on patenteeritud traadita andmete saatmise tehnoloogia.

Selle töötas välja Cycleo Prantsusmaal ja 2012 omandas selle Semtech. LoRa tehnoloogia koosneb kahest osast – LoRa, mis OSI (avatud süsteemide sidumise arhitektuur) mudelil oleks füüsiline kiht ja LoRaWAN, mis oleks MAC-layer ehk kanalikiht.

LoRa ja LoRaWAN on väikese energiatarbega, seade peab oma akudel vastu üle 10 aasta ja on väga hea levialaga: 15–30 km linnavälisel alal. Need omadused võimaldavad ühendada erinevaid nutistu (Internet of Things – IoT) seadmeid ja saada nende infot. Olenevalt levitamistegurist on andmete edastamise kiiruseks 292 bitti kuni 27 kilobitti sekundis, mis on IoT sensoriteks piisavalt, kuid otsepildi edastuseks liiga vähe. LoRa kasutab litsentsivabu alla gigahertsiseid sagedusi. Litsentsivabad sagedused on näiteks 433 MHz, 868 MHz (Euroopas), 915 MHz (Põhja-Ameerikas) 865 MHz kuni 867 MHz (Indias) ja 923 MHz (Aasias). Neid sagedusi saab igaüks vabalt kasutada, kuid paljude kasutajatega võib tekkida palju müra ning info kättesaamine halveneb.

LoRa saab kasutada ka seadme asukoha määramiseks.

LoRaWAN

LoRaWAN on MAC-protokoll, mis on suure mahtuvuse, pika vahemaa ja vähese energiatarbimisega ning on mõeldud spetsiaalselt Internet of Things võrgustiku ühenduse jaoks neile, kes kasutavad LoRa tehnoloogiat. Tegemist on avaliku LPWANi standardiga, mida haldab LoRa Allience. LoRaWAN on Wi-Fi, mis ühendab IoT seadmed võrguga ja võimaldab neil omavahel suhelda.

LoRaWAN määrab võrgu sideprotokolli ja süsteemi arhitektuuri, LoRa füüsiline kiht võimaldab pikamaasuhtlusühenduse. LoRaWAN vastutab ka kõigi seadmete kommunikatsioonisageduste, andmeedastuskiiruse ja võimsuse haldamise eest. Võrgu seadmed toimivad asünkroonis ehk edastatakse andmeid ainult siis, kui seadmel on midagi edastada. Seadme poolt edastatud andmed edastatakse mitmesse erinevasse lüüsi (ingl gateways), mis edastab andmepaketid tsentraliseeritud võrku. Seal omakorda filtreeritakse välja duplikaadid, krüptitakse info ja edastatakse see vastavasse rakendusse, kus soovitakse näha tulemusi.

LoRa liit

LoRa liit on aastal 2015 loodud ühendus, mis toetab LoRaWAN protokolli ning tagab kõigi LoRaWAN-i toodete ja tehnoloogiate koostalitlusvõime. Sellel ühingul on praegu üle 500 liikme. Liitu juhib VTM Group, mis asub Oregonis, Beavertonis.

LoRaPHY

LoRaPHY on LoRa füüsilise kihi protokoll, aga kuna see on suletud ja patenteeritud, siis ei ole tegemist vabalt kättesaadava dokumentatsiooniga.

LoRaWan turvalisus

Kuna LoRa abil saadetakse palju infot, mis peaks olema nähtav ainult neile, kellele on ligipääs antud sensorile siis on turvalisus tähtsal kohal. LoRa turvalisuse tagamiseks kasutatakse erinevaid võtteid:

• seadmetes kasutatakse AES128 võtmeid;
• seadmete võtmetel on kiire võtmete tühistamine ja taastamine;
• igal saadetud paketil on enda krüpteering andmete privaatsuse jaoks;
• kaitse kordus rünnakute vastu;
• kaitse vahendaja ründe vastu.

LoRaWANi platvormid

LoRa tehnoloogiat kasutavad mitmed sensorid, näiteks:

• ThingsConnected – tasuta platvorm, kus saab testida uusi IoT seadmeid ja neid võrku ühendada.
• Strataggem – pakuvad sensoreid, nende ülesseadmist ja haldamist ning optimeerivad nende asukohta, et oleks parim leviala. Nende põhilised huviobjektid on targad linnad, arukas põllumajandus ja robootika.
• loriot.io – ülemaailmne avalik LoRaWANi operaator, mis on mõeldud nii privaatsete kui ka avalike võrkude jaoks. Samas pakuvad ka programmeerimise platvormi, mis võimaldab seadistada nutistu (asjade interneti) seadmeid, mis on sinna külge ühendatud koos võimalusega edastada sissetulnud infot edasi kolmandatele osapooltele.