Wat is LoRaWAN?

LoRaWAN is een Low Power Wide Area Network (LPWAN)-specificatie gemaakt voor draadloze, op batterijen werkende apparaten. Volgens de LoRa-Alliance wordt LoRa al in miljoenen sensoren toegepast. Enkele van de belangrijkste componenten die als basis voor de specificatie dienen, zijn bidirectionele communicatie, mobiliteit en lokalisatiediensten.

Een gebied waarop LoRaWAN verschilt van andere netwerkspecificaties is dat het een sterarchitectuur gebruikt, met een centraal knooppunt waarmee alle andere knooppunten zijn verbonden en gateways dienen als de transparante brug die berichten doorgeeft tussen eindapparaten en een centrale netwerkserver in de backend. Gateways zijn via standaard IP-verbindingen met de netwerkserver verbonden, terwijl eindapparaten draadloze single-hop-communicatie gebruiken met een of meerdere gateways. Alle eindpuntcommunicatie is bidirectioneel en ondersteunt multicast, waardoor software-upgrades via de ether mogelijk zijn. Volgens de LoRa-Alliance, de non-profitorganisatie die de LoRaWAN-specificaties heeft opgesteld, helpt dit de levensduur van de batterij te verlengen en een langeafstandsverbinding te realiseren.

Eén enkele LoRa-compatibele gateway of basisstation kan hele steden of honderden vierkante kilometers bestrijken. Het bereik hangt uiteraard af van de omgeving van een bepaalde locatie, maar LoRa en LoRaWAN beweren een verbindingsbudget te hebben, de belangrijkste factor bij het bepalen van het communicatiebereik, dat groter is dan welke andere gestandaardiseerde communicatietechnologie dan ook.

Eindpuntklassen

LoRaWAN beschikt over verschillende klassen eindpuntapparaten om tegemoet te komen aan de verschillende behoeften die tot uiting komen in het brede scala aan toepassingen. Volgens de website omvatten deze:

• Bidirectionele eindapparaten (klasse A): Eindapparaten van klasse A maken bidirectionele communicatie mogelijk, waarbij de uplink-transmissie van elk eindapparaat wordt gevolgd door twee korte downlink-ontvangstvensters. Het door het eindapparaat geplande transmissieslot is gebaseerd op zijn eigen communicatiebehoeften, met een kleine variatie op basis van willekeurige tijd (protocol van het ALOHA-type). Deze klasse A-operatie is het eindapparaatsysteem met het laagste vermogen voor toepassingen die alleen downlink-communicatie van de server vereisen kort nadat het eindapparaat een uplink-transmissie heeft verzonden. Downlink-communicatie vanaf de server op een ander tijdstip zal moeten wachten tot de volgende geplande uplink.
• Bidirectionele eindapparaten met geplande ontvangstslots (klasse B): Naast de willekeurige ontvangstvensters van klasse A openen apparaten van klasse B op geplande tijden extra ontvangstvensters. Om het eindapparaat zijn ontvangstvenster op het geplande tijdstip te laten openen, ontvangt het een tijdgesynchroniseerd baken van de gateway. Hierdoor weet de server wanneer het eindapparaat luistert.
• Bidirectionele eindapparaten met maximale ontvangstslots (Klasse C): Eindapparaten van klasse C hebben vrijwel continu open ontvangstvensters, alleen gesloten tijdens het zenden.