Wat is LoRaWAN?

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

LoRaWAN onderscheidt zich van andere netwerkspecificaties doordat het een sterarchitectuur gebruikt, met een centraal knooppunt waarmee alle andere knooppunten zijn verbonden en gateways als transparante brug dienen voor het doorgeven van berichten tussen eindapparaten en een centrale netwerkserver in de backend. Gateways zijn verbonden met de netwerkserver via standaard IP-verbindingen, terwijl eindapparaten gebruikmaken van draadloze single-hop-communicatie naar één of meerdere gateways. Alle eindpuntcommunicatie is bidirectioneel en ondersteunt multicast, waardoor software-upgrades draadloos mogelijk zijn. Volgens de LoRa-Alliance, de non-profitorganisatie die de LoRaWAN-specificaties heeft opgesteld, helpt dit de batterijduur te verlengen en een verbinding met een groot bereik te realiseren.

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

Eindpuntklassen

LoRaWAN kent verschillende soorten eindpuntapparaten om te voldoen aan de verschillende behoeften die voortvloeien uit het brede scala aan toepassingen. Volgens de website van LoRaWAN omvatten deze:

• Bidirectionele eindapparaten (klasse A)Eindapparaten van klasse A maken bidirectionele communicatie mogelijk, waarbij de uplinktransmissie van elk eindapparaat wordt gevolgd door twee korte downlinkontvangstvensters. De transmissietijd die door het eindapparaat wordt gepland, is gebaseerd op zijn eigen communicatiebehoeften, met een kleine variatie op basis van een willekeurige tijdsbasis (ALOHA-protocol). Deze klasse A-werking is het systeem met het laagste vermogen voor toepassingen die alleen downlinkcommunicatie van de server nodig hebben kort nadat het eindapparaat een uplinktransmissie heeft verzonden. Downlinkcommunicatie van de server op elk ander tijdstip moet 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 ervoor te zorgen dat het eindapparaat zijn ontvangstvenster op het geplande tijdstip opent, ontvangt het een tijdgesynchroniseerde 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, die alleen gesloten zijn tijdens het zenden.