Есть вопросы? Звоните +7 (495) 240-82-42

LPWAN-технология «СТРИЖ»

Развитие телекоммуникаций и интернета дало человечеству поистине безграничные возможности обмена знаниями и информацией, навсегда изменив окружающий нас мир.

В последние 20 лет возникло множество беспроводных стандартов и сетей, отвечающих требованиям постоянно растущего объема передачи данных между людьми — GSM, GPRS, 3G, LTE, Wi-Max, Wi-Fi.

Что такое LPWAN

LPWAN (Low-Power Wide-Area Network) — новый подход в радиосвязи, применяемый для устройств и крупных распределенных беспроводных сетей телеметрии. Его особенность — низкое энергопотребление (low-power) и широкий территориальный охват (wide-area).

Любые существующие беспроводные технологии передачи данных обладают такими характеристиками как дальность, скорость и энергоэффективность, причем одновременно можно соответствовать лишь 2-м из 3-х.

Например, GPRS-модем, регулярно передающий показания счетчика воды или газа, будет совершенно нерентабельным даже при абонентской плате в 2-3 раза ниже минимальных тарифов сотовых операторов. Регулярная подзарядка или частая замена батарей также делают эксплуатацию дорогой и хлопотной.

Диаграма беспроводных технологий и LPWAN

Технология LPWAN обеспечивает энергоэффективную передачу данных на большие расстояния. СТРИЖ, используя подход LPWAN, создает устройства, способные передавать информацию на десятки километров и при этом работать в течение нескольких лет на одной батарее.

Существующие беспроводные технологии не способны обеспечить потребности отдельных приложений в передаче небольших по объему данных на дальние расстояния при высокой автономности и низкой стоимости подключения. Как правило, такие приложения относятся к области межмашинного взаимодействия и Интернета Вещей.

LPWAN — это технология, поддерживающая совершенно новый класс телематических устройств. Ее появление стало возможным благодаря развитию компонентной базы: радиомодулей и приемопередающего оборудования.

Диаграмма «Дальность - Энергопотребление» различных беспроводных технологий связи
Иконка. Цитата

Интернет Вещей (Internet of Things, IoT) — концепция дистанционного взаимодействия и обмена данными между устройствами и людьми через интернет в любом месте и в любое время. Принцип Интернета Вещей вкупе с технологией LPWAN обеспечивает взрывной рост количества решаемых задач, появление новых экономических подходов и изменения бизнес-модели целых отраслей.

Как работает «СТРИЖ»

Подход, используемый для передачи данных в сети «СТРИЖ» очень похож на принцип работы сотовых сетей.

Счетчики и сенсоры, подключенные к модемам «СТРИЖ», либо устройства с уже интегрированными радиомодулями, передают показания в интернет через базовую станцию. Далее на серверах «СТРИЖ» данные обрабатываются и предоставляются в удобном виде в специально разработанном веб-интерфейсе. Обратный канал связи позволяет управлять отдельными приборами и устройствами удаленно.

Схема работы беспроводной сети СТРИЖ

Однако, в отличие от технологии мобильной связи, «СТРИЖ» использует свой собственный протокол, который позволяет передавать данные на десятки километров и обеспечивает автономность работы датчиков свыше 10 лет без замены питания.

Что это дает?

Технология «СТРИЖ» дает беспрецедентную возможность быстрого построения беспроводной легко масштабируемой распределенной телематической сети. Высокая автономность конечных устройств, большая дальность передачи данных, минимальный набор оборудования и низкая стоимостью внедрения — главные отличия решений на базе «СТРИЖ».

Другими словами, «СТРИЖ» позволяет легко создать такую сеть, в которой одна базовая станция собирает данные в радиусе 50 километров с сотен тысяч разнотипных автономных  датчиков. и при этом остается дешевле и надежнее традиционных решений.

Что это дает?

Технология «СТРИЖ» дает беспрецедентную возможность быстрого построения беспроводной легко масштабируемой распределенной телематической сети. Высокая автономность конечных устройств, большая дальность передачи данных, минимальный набор оборудования и низкая стоимостью внедрения — главные отличия решений на базе «СТРИЖ».

Другими словами, «СТРИЖ» позволяет легко создать такую сеть, в которой одна базовая станция собирает данные в радиусе 10 километров с сотен тысяч разнотипных автономных  датчиков и при этом остаётся дешевле и надежнее традиционных решений.

10 преимуществ беспроводной технологии «СТРИЖ»

Низкая стоимость

Некоторые отрасли уже сегодня используют М2М-решения: банкоматы, охранные системы, торговые автоматы и др. Они, как правило, работают через сети сотовых операторов, потому что это рентабельно и окупается, несмотря на высокую стоимость.

В отраслях, где стоимость точки подключения является ключевым параметром, использование традиционных решений для построения сети будет слишком затратным. Однако, использование энергоэффективной сети дальнего радиуса действия становится экономически оправданным — с технологией «СТРИЖ» стоимость точки учета и услуг связи в разы ниже.

10 км радиус действия сети

Имеет высокую проникающую способность и при этом не требует построения сложной сетевой архитектуры. Технология «СТРИЖ» гораздо лучше подходит для построения М2М-сети, чем та же сотовая связь. Десятки квадратных километров могут быть покрыты одной базовой станцией. Построение такой сети проще, а обслуживание дешевле.

Подобный подход становится единственной альтернативой в случае, если датчики разнесены по большой территории. Как, например, счетчики воды в пределах одного микрорайона или датчики влажности почвы, размещенные сразу на нескольких полях.

10 лет работы от батареи

Подавляющее большинство телематических устройств требуют наличия автономного питания от батареи со сроком службы в несколько лет. Вы не сможете позволить себе менять батареи каждые несколько дней или месяцев в сотнях датчиков парковочных мест, которые отслеживают наличие авто на стоянках целого города.

Устройства «СТРИЖ» рассчитаны на потребление 50 мА во время отправки пакета данных, которая длится, в среднем, 1 000 мс. Все остальное время потребление не превышает нескольких мкА. В результате батарея, АА-типа служит в течение нескольких лет, экономя средства и время на обслуживание системы в целом.

Масштабируемость и универсальность

Максимальное количество точек учета, которое может одновременно обслуживать одна базовая станция, практически не ограничено. Одна станция «СТРИЖ» может принимать данные с нескольких сотен тысяч устройств в пределах своего радиуса действия. Сеть «СТРИЖ» масштабируется до нужного размера только за счет добавления новых датчиков, без промежуточного оборудования, mesh-архитектуры и снижения надежности.

Любой датчик или микроконтроллер может передавать данные в Интернет. В сети «СТРИЖ» могут одновременно работать самые разные устройства. Например, одна базовая станция может принимать данные со счетчиков воды, электричества и тепла, датчиков протечек, открытия дверей или наличия задымления.

Простота использования

Для того, чтобы развернуть сеть и начать передавать данные с ваших устройств, не потребуется создание сложной архитектуры.  Возьмите подходящий модем, подключите его к вашему прибору учета или используйте уже готовое устройство «СТРИЖ».

Традиционные решения требуют использования промежуточных концентраторов, ретрансляторов и другого коммуникационного оборудования, понижающего надежность сети и увеличивающего стоимость. Со «СТРИЖ» ничего этого не нужно!

Не требует лицензирования

Передача происходит на частоте 868 МГц при мощности до 25 мВт. На данном частотном диапазоне разрешено свободное и бесплатное использование радиопередающих устройств на основании Решений ГКРЧ.

Кроме того, сеть «СТРИЖ» может быть адаптирована к диапазонам, находящимся в так называемой нелицензируемой зоне промышленных, научных и медицинских частот ISM (Industrial, Scientific and Medical Radio Band).

Телеметрия без GSM и Интернет

Теперь вы можете собрать данные с различных датчиков без интернета или мобильной сети. Простые примеры — аграрная промышленность с огромными площадями полей или лесные хозяйства вдали от городской инфраструктуры.

Канал связи между базовой станцией и сервером может быть выбран в зависимости от преобладающих условий: от обычного GPRS до спутникового VSAT.

Высокая проникающая способность

Особенность протокола радиосвязи «СТРИЖ» — высокая проникающая способность. Конструкции зданий не являются серьезной преградой, а передача возможна из подвалов и через толстые стены.

Кроме того, сигнал невозможно заглушить, так как передача сигнала идет в широком диапазоне частот. Неоспоримое преимущество для систем безопасности.

Расчет дальности связи

Посчитайте, какой дальности передачи сигнала можно добиться при разных характеристиках связи.

СТРИЖ
LoRa
Свои параметры
Режим
Вверх
Вниз
Город
Пригород
Мощность устройства
Усиление антенны устройства
Чувствит. антенны станции
Усиление антенны станции
Шум на стороне станции
Частота
Высота антенны
Высота устройства
300 м
1 м Высота антенны
10 м
1 м Высота устройства
Максимальная дальность 2023.95 м 800 км2 Бюджет канала связи: 164 дБм

Примечания

Чувствительность технологий взяты из технич. описаний для миним. скорости передачи.

Расчет дальности по Харлею основан на модели распространения радиоволн Эгли.

Параметры Харлея для 500 МГц: 3,85 для пригорода и 4,00 для города.

Для 900 МГц: 4,00 для пригорода и 4,15 для города.

Для 2,4 ГГц: 4,30 для пригорода и 4,45 для города.

Дальность распространения сигнала не может быть больше дальности видимости горизонта.

Сравним конкретные цифры

Технология «СТРИЖ» используется в самых разных отраслях, в то время как другие беспроводные решения просто не в состоянии соответствовать требованиям — Bluetooth, WiFi, ZigBee не обеспечивают связь на дальних дистанциях, а использование сотовых сетей оказывается невыгодно из-за большой стоимости оборудования, высокого энергопотребления и низкой проникающей способности сигнала.

Сравните первичные характеристики различных беспроводных технологий, и вы убедитесь, что у «СТРИЖ» в таких случаях нет конкурентов.

Таблица сравнения параметров беспроводных технологий

Примеры использования технологии «СТРИЖ»

«СТРИЖ» уже сегодня применяется в самых разных отраслях. ЖКХ, аграрная промышленность, системы безопасности, городское управление — вот лишь несколько секторов, в которых уже сегодня решения на базе LPWAN нашли свое применение.

Автоматизированный сбор показаний счетчиков воды

Яркий пример того, как технология «СТРИЖ» меняет целую отрасль. Системы диспетчеризации ЖКХ стали дешевле в 10 раз, а работают в 10 раз дольше. Подробнее

Удаленный сбор показаний счетчиков электричества

СТРИЖ решил задачу быстрого и легко масштабируемого внедрения автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии. Подробнее

Контроль влажности почвы в теплицах и на полях

Единственно возможное решение по беспроводному дистанционному контролю влажности сельскохозяйственных полей — «СТРИЖ». Подробнее

Узнайте детальные технические подробности технологии «СТРИЖ»

или скачайте брошюру с детальными характеристиками

© Copyright 2010 - 2017
«СТРИЖ» — первый провайдер энергоэффективной беспроводной связи класса LPWAN для Интернета вещей