Przedstawienie koncepcji budowy sieci LoRaWAN dla Łodzi na podstawie dotychczasowych wdrożeń LoRaWAN realizowanych w ramach społeczności The Things Network.

1. THE THINGS NETWORK ŁÓDŹ
Sieć LoRaWAN dla Łodzi
Grzegorz Skorupa
grzegorz.skorupa@signocom.com

2. Czym jest LoRaWAN
LoRaWAN jest to protokół sieciowy opracowany na bazie technologii LoRa, stworzony
przez LoRa Alliance. Używa on nielicencjonowanego pasma ISM (Industrial, Scientific and
Medical) w celu umożliwienia komunikacji dalekiego zasięgu pomiędzy czujnikami i
bramkami podłączonymi do sieci, wymagając do tego niewielkiej energii.
LoRa jest sposobem modulacji fal radiowych opatentowanym przez firmę Semtech
Corporation.
Z uwagi na niewielki pobór prądu przez nadajniki LoRa, mówi się o potencjalnym czasie
pracy urządzeń zasilanych bateryjnie nawet do 20 lat.

3. Sieci dla IoT
Local Area Network: Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee
LPWAN: LoRa, NB-IoT, Sigfox
Cellural: 3G, 4G, 5G
LoRaWAN
Zalety:
● nielicencjonowane pasmo
● niski pobór prądu
● duży zasięg
● bezpieczeństwo
Wady:
● mała prędkość transmisji
● potencjalne opóźnienia
● nie nadaje się do aplikacji krytycznych

4. Sieci LoRaWAN o zasięgu narodowym w Europie (istniejące lub oficjalnie zapowiedziane)
● Francja
do końca 2017 (Orange France, Objenious)
● Holandia
obecnie (KPN Netherlands)
● Litwa, Estonia
luty 2017 (Actility)
● Polska
maj 2017 (Netemera + Kerlink)
● Czechy
wrzesień 2017 (LORIOT + CRA)
● Włochy
wrzesień 2017 (LORIOT)
● Szwecja
wrzesień 2017
(Blink Services + MultiTech)
LoRaWAN - stan bieżący

5. 212 km ziemia-ziemia
702 km powietrze-ziemia
Największy odnotowany w sieci TTN zasięg ziemia-ziemia komunikatu LoRa to 212 km.
W sierpniu 2017 balon napełniony helem wyniósł nadajnik LoRa na wysokość 38.772 km. Wysłany sygnał odebrało 148
różnych bramek w sieci The Things Network. Jedna z tych bramek była zlokalizowana we Wrocławiu.
Dystans 702 km został osiągnięty przy użyciu nadajnika o mocy 25mW (14dBm), około 40 razy mniejszej niż stosowana w
telefonach komórkowych.
https://goo.gl/FFk3wT
LoRaWAN - rekordy

6. The Things Network (TTN)
THE THINGS NETWORK
31 979 osób
tworzących 429 lokalnych społeczności
utrzymujących 2 830 bramek LoRa
w 90 krajach
przekazujących dane do 15 699 aplikacji
(* dane przybliżone)
Z platformy TTN korzystają m. inn.:
● Microchip
● Arduino
● Microsoft
● Amazon Web Servives
● Accenture

7. TTN - przykłady wdrożeń
Zurich
● 109 contributors
● 91 gateways
● 1 partner
Bern
● 52 contributors
● 65 gateways
● 1 partner

8. TTN - przykłady wdrożeń
Berlin
● 50 contributors
● 39 gateways
● 9 partners
Amsterdam
● 111 contributors
● 44 gateways
● 2 partners

9. Przykładowe projekty
Projekty społecznościowe i hobbystyczne
● monitorowanie rowerów, łodzi
● stacje pogodowe
● badanie jakości powietrza
Projekty komercyjne
● Systemy sterowania oświetleniem (Tallin, Estonia)
● Rolnictwo - monitorowanie upraw (USA, Australia)
● Hodowla - monitorowanie zwierząt (Urugwaj, Brazylia, Australia)
● Ochrona - monitorowanie obiektów, osób
● Monitorowanie poziomu wody, alarmy przeciwpowodziowe (Wlk. Brytania)
● Ochrona czarnych nosorożców (Tanzania)
https://internetofbusiness.com/haven-kakumae/
http://www.westernfarmpress.com/grapes/companies-launch-wireless-sensor-network-agricultural-areas
https://www.iothub.com.au/news/lorawan-network-for-farmers-announced-465854
http://www.rfidjournal.com/articles/view?16657
http://devices.governmentcomputing.com/news/bradford-council-to-launch-new-smart-cities-networks-5746784
https://internetofbusiness.com/park-rangers-use-iot-tech-to-save-the-endangered-black-rhino/

10. TTN Łódź
● 17 członków
● 3 aktywne bramki LoRa
● 1 bramka w fazie realizacji
(zatwierdzony projekt studentów WEEIiA PŁ)
● wsparcie w zakresie know-how - Signocom Sp. z o.o.

11. LoRaWAN Łódź - koncepcja
Rozwiązanie docelowe
Rozmiar sieci szacowany na przykładzie Berlina, który ma ok. 3 razy większą powierzchnię niż Łódź
Szacunkowy koszt sprzętu
● około 30 bramek LoRaWAN (koszt bramki od 800 do 3 000 zł w zależności od wybranego modelu - DIY
lub komercyjne)
● należy uwzględnić koszt montażu bramki i okablowania
● zakładamy brak kosztów wynajmu dachu poprzez instalacje bramek na budynkach będących
własnością uczestników projektu
Przybliżony roczny koszt utrzymania jednej bramki LoRaWAN
● sieć i prąd: 12 * 25 zł = 300 zł
● do tego amortyzacja sprzętu
Uwaga!
W przypadku jeśli bramka jest prywatna i korzysta z istniejącego łącza kablowego lub światłowodowego,
koszt połączenia jej z Internetem można pominąć (zużyje ona jedynie niewielką część przepustowości łącza).

12. Dodatkowe informacje
https://www.thethingsnetwork.org/community/lodz/
https://www.facebook.com/TheThingsNetworkLodz/
https://www.thethingsnetwork.org/
https://www.lora-alliance.org/
https://www.semtech.com/technology/lora
https://www.signocom.com