Co oznacza skrót LoRaWAN?
LoRaWAN to skrót od Long Range Wide Area Network – rozległa sieć dalekiego zasięgu o niskim poborze energii, przeznaczona do komunikacji urządzeń Internetu Rzeczy (IoT).
Co to jest LoRa i czym różni się od LoRaWAN?
LoRa to sposób modulacji fali radiowej oparty na technologii Chirp Spread Spectrum, pozwalający na daleki zasięg i niski pobór energii.
LoRaWAN to z kolei protokół komunikacyjny, który wykorzystuje modulację LoRa do budowy sieci IoT złożonych z czujników, bramek i serwerów sieciowych.
Czy LoRaWAN to to samo co LPWAN?
Nie. LPWAN (Low Power Wide Area Network) to ogólna kategoria sieci niskiej mocy i dużego zasięgu. LoRaWAN jest jednym z jej standardów, obok Sigfox czy NB-IoT.
Czy LoRaWAN to technologia otwarta?
Tak. Standard LoRaWAN jest rozwijany przez organizację LoRa Alliance, zrzeszającą producentów i integratorów, która publikuje specyfikacje i zapewnia interoperacyjność urządzeń.
Czy LoRaWAN wymaga licencji radiowej?
Nie. LoRaWAN działa w otwartym paśmie ISM (868 MHz w Europie), więc nie wymaga licencji ani opłat za transmisję.
Jak działa komunikacja w sieci LoRaWAN?
Urządzenia końcowe (czujniki) wysyłają dane radiowo do bramki LoRaWAN. Bramka przekazuje je do serwera sieciowego, który następnie przesyła informacje do aplikacji użytkownika (np. dashboardu). Całość działa bez potrzeby kart SIM czy Wi-Fi.
Czy LoRaWAN działa przez Internet, czy jest niezależna od sieci komórkowych?
LoRaWAN jest niezależna od GSM. Korzysta z otwartych, nielicencjonowanych pasm radiowych ISM (868 MHz w Europie). Dostęp do Internetu jest potrzebny tylko po stronie bramki, aby dane mogły trafić do serwera sieciowego lub chmury.
Czy do działania LoRaWAN potrzebne jest Wi-Fi?
Nie. LoRaWAN wykorzystuje własny kanał radiowy, a nie sieć Wi-Fi. Wi-Fi może być użyte jedynie jako sposób komunikacji bramki z Internetem, ale nie jest wymagane.
Czy można podsłuchać transmisję LoRaWAN?
Można przechwycić pakiety radiowe, ale są one zaszyfrowane. Bez kluczy szyfrujących nie ma możliwości odczytania danych.
Jak daleko może sięgać transmisja LoRaWAN?
W terenie otwartym sygnał LoRaWAN może osiągać nawet kilkanaście kilometrów, a w zabudowie miejskiej zwykle 1-3 km. Zasięg zależy od topografii, anteny i klasy urządzenia.
Jaki jest maksymalny zasięg transmisji LoRaWAN w praktyce?
W zależności od warunków:
· teren otwarty: do 15 km,
· obszar wiejski: 5-10 km,
· miasto: 1-3 km.
Dzięki wysokiej czułości odbiornika (-137 dBm) LoRaWAN sprawdza się tam, gdzie inne technologie zawodzą.
Czy pogoda lub zabudowa mają wpływ na zasięg?
Tak. Wysoka wilgotność, deszcz czy gęsta zabudowa mogą osłabić sygnał radiowy. Dlatego przy planowaniu sieci LoRaWAN warto dobrać odpowiedni typ anteny i lokalizację bramek.
Ile urządzeń może obsłużyć jedna bramka (gateway)?
Jedna bramka LoRaWAN może obsługiwać od kilkuset do kilku tysięcy czujników, w zależności od liczby kanałów i natężenia ruchu w sieci.
Czy bramka LoRaWAN musi być stale podłączona do Internetu?
Tak, jeśli przesyła dane do zewnętrznego serwera (np. The Things Network). W sieciach prywatnych może działać lokalnie, bez stałego połączenia z Internetem.
Czy czujniki LoRaWAN komunikują się bezpośrednio między sobą?
Nie. Czujniki przesyłają dane wyłącznie do bramki – nie tworzą połączeń peer-to-peer. Dzięki temu sieć jest stabilna i energooszczędna.
Jakie są ograniczenia w przesyle danych - np. jak często można wysyłać pomiary?
W Polsce urządzenie LoRaWAN może nadawać tylko 1% czasu w ciągu godziny (ok. 36 sekund). Oznacza to, że czujnik może wysyłać dane np. co 1-2 minuty, w zależności od konfiguracji i parametrów SF (Spreading Factor).
Co to jest Spreading Factor (SF)?
To parametr modulacji LoRa określający stosunek prędkości transmisji do zasięgu.
Niższy SF (np. SF7) = szybsza transmisja, mniejszy zasięg.
Wyższy SF (np. SF12) = wolniejsza transmisja, większy zasięg.
Czy transmisja LoRaWAN jest bezpieczna?
Tak. Dane w sieci LoRaWAN są szyfrowane dwustopniowo już na poziomie czujnika, z użyciem kluczy AES-128. Nawet przechwycenie pakietu nie pozwala odczytać danych.
Jakie mechanizmy szyfrowania są stosowane w LoRaWAN?
LoRaWAN wykorzystuje 128-bitowe klucze sesyjne AES (AppSKey i NwkSKey). Przy autoryzacji OTAA klucze generowane są dynamicznie przy każdym połączeniu urządzenia.
Co się stanie, jeśli bramka przestanie działać - czy dane przepadną?
Nie. Urządzenia końcowe mogą ponowić transmisję lub przekazać dane przez inną bramkę w zasięgu. Własna infrastruktura LoRaWAN zapewnia wysoką niezawodność sieci.
Jak wygląda proces konfiguracji urządzenia LoRaWAN?
Każde urządzenie rejestrowane jest w serwerze sieciowym na podstawie identyfikatorów DevEUI, AppEUI i AppKey. Po aktywacji (OTAA lub ABP) automatycznie rozpoczyna transmisję danych.
Jak wygląda rejestracja urządzenia w sieci LoRaWAN?
Każdy czujnik ma unikalny identyfikator DevEUI. Rejestracja odbywa się poprzez dodanie urządzenia do serwera sieciowego i autoryzację za pomocą kluczy AppEUI i AppKey (dla OTAA).
Czy można zdalnie aktualizować urządzenia LoRaWAN?
Tak, ale tylko te, które wspierają funkcję FUOTA (Firmware Update Over The Air). Nie wszystkie czujniki ją posiadają, ze względu na ograniczoną przepustowość.
Czy można tworzyć prywatną sieć LoRaWAN, czy trzeba korzystać z publicznej?
Można. LoRaWAN pozwala na budowę prywatnych sieci lokalnych, które zapewniają pełną kontrolę nad bezpieczeństwem, konfiguracją i skalowaniem.
Jak połączyć czujniki LoRaWAN z platformą do monitoringu lub chmurą?
Dane z czujników trafiają do serwera sieciowego (np. The Things Network, Kerlink Wanesy SPN, Chirpstack), a stamtąd przez protokoły MQTT lub HTTP do aplikacji takich jak Node-RED, Grafana czy SCADA.
Czy LoRaWAN współpracuje z systemami SCADA, Modbus lub MQTT?
Tak. Wiele czujników LoRaWAN oraz kontrolerów IoT obsługuje integrację przez Modbus, RS485, MQTT lub JSON, co ułatwia połączenie z systemami przemysłowymi.
Jak zintegrować dane z LoRaWAN z systemem IT klienta?
Najczęściej wykorzystuje się API MQTT, HTTP lub JSON, które umożliwiają automatyczne przekazywanie danych z serwera LoRaWAN do systemów ERP, SCADA lub aplikacji chmurowych.
Jak wygląda dekodowanie danych z czujników LoRaWAN?
Dane z czujników są przesyłane w formie zakodowanej (hex/base64). Dekodowanie odbywa się w aplikacji (np. Node-RED, TTN, Chirpstack), która przelicza bajty na jednostki pomiarowe (np. °C, %RH, ppm).
Do jakich zastosowań LoRaWAN sprawdza się najlepiej (Smart City, przemysł, rolnictwo itp.)?
LoRaWAN idealnie nadaje się do:
• Smart City – oświetlenie uliczne, liczniki mediów, parkingi, jakość powietrza,
• Przemysł – monitoring maszyn, alarmy środowiskowe, zdalny odczyt danych,
• Rolnictwo – wilgotność gleby, pogoda, lokalizacja zwierząt,
• Smart Home / Building – temperatura, CO₂, otwarcie drzwi, zalania.
Jakie są główne zalety LoRaWAN w porównaniu z NB-IoT lub LTE-M?
LoRaWAN nie wymaga kart SIM ani abonamentu, działa w pasmach bezlicencyjnych, pozwala tworzyć prywatne sieci i oferuje znacznie niższe zużycie energii.
Czy korzystanie z LoRaWAN wiąże się z abonamentem lub opłatami?
Nie. Korzystanie z LoRaWAN jest bezpłatne, ponieważ używa nielicencjonowanego pasma ISM (868 MHz). Koszty dotyczą jedynie zakupu urządzeń i ewentualnego utrzymania serwera.
Jak długo działa czujnik LoRaWAN na jednej baterii?
Zazwyczaj od 2 do 10 lat, w zależności od częstotliwości wysyłania danych, klasy pracy i typu ogniwa (np. litowego).
Ile energii zużywa urządzenie LoRaWAN i jak długo działa na baterii?
Urządzenia LoRaWAN są ekstremalnie energooszczędne. Czujnik zasilany baterią może pracować nawet kilka lat, szczególnie w klasie A z transmisją okresową.
Czy LoRaWAN działa w ruchu - np. w pojazdach?
Tak, choć transmisja może być mniej stabilna. Istnieją trackery GPS LoRaWAN, które działają poprawnie przy prędkościach do ok. 60-80 km/h.
Czy można używać LoRaWAN do przesyłania zdjęć lub dźwięku?
Nie. Przepustowość LoRaWAN jest zbyt mała do transmisji multimediów – służy wyłącznie do małych pakietów danych telemetrycznych.
Jakie są ograniczenia technologii LoRaWAN?
• niska przepustowość (nie nadaje się m.in. do transmisji wideo),
• ograniczona częstotliwość wysyłania danych (1% godziny = 36 sekund przesyłu),
• zależność od jakości środowiska radiowego.
Czy LoRaWAN to przyszłość Internetu Rzeczy (IoT)?
Zdecydowanie tak – ze względu na niski koszt wdrożenia, długi czas pracy urządzeń i możliwość tworzenia prywatnych sieci, LoRaWAN jest jednym z filarów rozwoju inteligentnych miast i przemysłu 4.0.
Czy LoRaWAN będzie rozwijana dalej?
Tak. Obecnie rozwijana jest wersja LoRaWAN 1.1, poprawiająca bezpieczeństwo oraz standard LR-FHSS (Long Range – Frequency Hopping Spread Spectrum), zwiększający zasięg i pojemność sieci.
Skontaktuj się z doradcą!
