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23 Juin 2021

23 Juin 2021

Comment améliorer les performances de la passerelle LoRaWAN®

Roman Nemish TEKTELIC
By Dernière mise à jour: Septembre 4, 2024
Comment améliorer les performances de la passerelle LoRaWAN®
Comment améliorer les performances de la passerelle LoRaWAN®
Résumé

Quelles sont les bonnes pratiques pour amĂ©liorer les performances des passerelles LoRaWAN ? Le protocole de communication LoRa dĂ©pend de nombreux facteurs d'Ă©talement (SF), du dĂ©bit de donnĂ©es, du taux de codage, des conditions de propagation et de la spĂ©cification LoRaWAN. Par consĂ©quent, pour Ă©valuer les performances d'une passerelle, il est important de prendre en compte la puissance d'Ă©mission, le dĂ©bit de donnĂ©es, le facteur d'Ă©talement, le cycle de service, le taux d'occupation du canal et la distance entre les passerelles. Comprendre et optimiser ces facteurs vous permettra d'obtenir les meilleures performances possibles de votre rĂ©seau LoRa. Vous trouverez ci-dessous quelques conseils utiles pour amĂ©liorer les performances de votre passerelle LoRaWAN.

Facteur d'étalement

L'un des moyens d'amĂ©liorer Passerelle LoRaWAN Pour optimiser les performances du rĂ©seau, il est nĂ©cessaire d'ajuster les facteurs d'Ă©talement (SF) allouĂ©s Ă  la passerelle. Ces facteurs sont essentiels Ă  la capacitĂ© de la cellule LoRa, car ils influent sur les effets de capture. Plus les facteurs d'Ă©talement sont Ă©levĂ©s, plus l'utilisateur est Ă©loignĂ© de la passerelle ; inversement, plus ils sont faibles, plus l'utilisateur est proche de la passerelle.

Afin d'optimiser le PRP (Probabilité de réception du paquet) pour les appareils LoRaWAN, le facteur d'étalement est attribué à chacun des ED (Dispositifs finaux) dans un spectre étalé par chirp. Le ToA ((Durée de diffusion) de chaque appareils finaux La différence réside dans le fait que l'ajustement des facteurs d'étalement peut améliorer les performances du réseau LoRaWAN. L'allocation des facteurs d'étalement présente plusieurs caractéristiques et peut être optimisée pour réduire la consommation d'énergie. Cette technique de communication repose sur un algorithme ADR génétique à distribution uniforme.

Le facteur d'étalement est le rapport entre le débit de puces et le débit de symboles. Un débit élevé facteur d'étalement améliore le rapport signal/bruit (SNR) et augmente la durée de transmission d'un paquet.facteur précurseur peut varier de 6 à 12 selon les configurations. Plus le nombre est bas, facteur d'étalement, plus le taux de chirp est élevé. En plus d'affecter le SNR (Rapport signal/bruit), plus le facteur d'étalement améliore la sensibilité de l'antenne de réception. Si vous souhaitez améliorer les performances de votre Passerelle LoRaWAN, vous devriez considérer le facteur d'étalement utilisé dans le système. facteur d'étalement détermine la robustesse du signal face aux interférences et aux conditions du canal. Plus la valeur est élevée, facteur d'étalement, plus le taux d'erreur sera faible lors du décodage. facteur d'étalement est une variation linéaire de la fréquence, qui diminue lorsque la force du signal augmente. Augmenter la facteur d'étalement permet à la passerelle d'étendre la portée de transmission et de communication LoRa.

Cycle

Le cycle de service est un autre facteur d'optimisation des performances de la passerelle LoRaWAN. En modifiant le cycle de service de chaque nœud du réseau LoRa, on optimise la fréquence et le débit de transfert de données. Les facteurs d'étalement influent également sur le nombre de trames confirmées envoyées par la passerelle. Plus un nœud peut envoyer de trames par seconde, mieux c'est. À l'inverse, plus le cycle de service est élevé, plus le temps nécessaire pour établir la communication LoRa est long.

Pour optimiser les performances de votre passerelle LoRaWAN, vous devez modifier le paramètre de cycle de service. Ce paramètre limite le nombre de communications par paquet transmises en une heure. Dans la bande 863-870 MHz en Europe, un cycle de service de 1 % par canal est requis. En modifiant ce paramètre, vous pouvez améliorer les performances de votre passerelle LoRaWAN jusqu'à 50 %.

Le nombre de canaux doit être soigneusement conçu afin de minimiser la probabilité de collisions de paquets. De plus, ce nombre doit être étroitement lié au nombre de terminaux. Il doit être suffisamment élevé pour offrir des canaux de communication alternatifs aux nœuds du réseau en cas de collision. Ainsi, le cycle d'utilisation n'a pas d'impact majeur sur la latence. Le nombre de canaux de communication est donc de plus en plus important pour votre Passerelle LoRaWAN travailler efficacement.

Un cycle de service fixe limite le nombre de transmissions en liaison descendante. La période d'inactivité qui suit immédiatement les transmissions réduit également la capacité du réseau. Réseau LoRaWANL'utilisation d'un cycle de service fixe réduit le nombre de trames acquittées, mais peut s'avérer insuffisante pour les services ultra-fiables. La régulation du cycle de service limite également le nombre de trames acquittables, ce qui peut dégrader les performances.

Pour optimiser les performances de vos réseaux de passerelles LoRaWAN, il est essentiel d'ajuster le cycle de service en fonction du nombre de terminaux et de leurs besoins en données. Une passerelle LoRaWAN bien dimensionnée peut gérer des milliers de terminaux, tout en conservant la flexibilité nécessaire pour répondre aux exigences des différentes applications.

Taux d'occupation des canaux

Il existe plusieurs façons d'améliorer les performances d'une passerelle LoRaWAN, notamment en réduisant le chevauchement des canaux et en optimisant leur taux d'occupation. L'augmentation de ce taux garantit de meilleures performances dans un déploiement dense d'objets connectés (IoT). La fonctionnalité de conception assistée par ordinateur (CAO) du transducteur LoRa lui permet de détecter le signal de préambule LoRa et d'adapter la configuration. Une nouvelle méthode, décrite dans un article récent de Kim et al., consiste à sélectionner un facteur d'étalement adaptatif entre deux modems LoRa monocanal [2]. Cette méthode répartit les paires d'émetteurs selon des facteurs d'étalement qui réduisent les collisions, en tenant compte de la topologie multi-sauts.

Les auteurs proposent de classifier l'environnement avant le déploiement. Le mécanisme actuel d'estimation de la qualité de la liaison n'est pas adaptatif et ne tient pas compte des pertes dues aux collisions avec d'autres dispositifs LoRa. Il ne prend pas non plus en compte les effets des collisions avec d'autres réseaux LoRa. En augmentant le taux d'occupation du canal, le nombre de nœuds finaux pouvant communiquer entre eux augmentera. Cette stratégie peut améliorer significativement les performances de la passerelle LoRaWAN.

L'augmentation du taux d'occupation des canaux peut accroître les performances du réseau jusqu'à 15 %. De plus, elle peut améliorer la qualité de service fournie par une passerelle. Augmenter le taux d'occupation des canaux sur Passerelles LoRaWAN est une fonctionnalité clé qui permettra d'accroître la satisfaction des utilisateurs et de réduire les coûts opérationnels.

Distance entre les passerelles

La distance entre deux passerelles LoRaWAN influe considérablement sur les performances. Un grand nombre de passerelles améliore les performances globales, tandis qu'un nombre insuffisant peut les dégrader. Tant que la distance entre deux passerelles reste dans le rayon d'action du réseau, les performances du réseau IoT s'améliorent. Il est possible d'augmenter cette distance en rapprochant les passerelles, mais cela n'est avantageux que pour les réseaux LoRaWAN comportant un grand nombre de nœuds LoRa.

Plus la distance entre deux passerelles LoRaWAN est grande, plus la sensibilité des paquets à débit de données adaptatif est élevée. Plus les passerelles sont éloignées, plus les paquets de données collectés sont susceptibles d'être affectés par ce phénomène. facteur d'étalement Des valeurs plus faibles permettent à davantage de nœuds LoRa de transmettre. Cela permet également à un plus grand nombre de nœuds LoRa de transmettre avec une valeur plus basse. facteur d'étalement, réduisant ainsi les interférences et l'affaiblissement rapide. Mais la portée des signaux radio et la distance à laquelle ils peuvent transmettre des données sont limitées.

Le protocole LoRaWAN définit le nombre maximal de nœuds et le nombre maximal de collisions admissibles avant que le réseau LoRa ne rencontre des problèmes de transmission radio, de débit de symboles, de modulation, de transmission et de portée. Ceci permet d'estimer la capacité du canal de communication tout en préservant les hautes performances de la technologie LoRa. Il est également important de prendre en compte la distance entre les passerelles LoRa et leurs cycles de service, afin d'optimiser leurs performances globales. La distance entre les passerelles LoRaWAN ne doit pas excéder 200 m, sous peine de rendre la transmission du serveur réseau instable sur de longues distances.

Plusieurs études ont analysé l'évolutivité du réseau LoRa. L'article de Georgiou et al. propose un modèle mathématique d'un réseau à passerelle unique, prenant en compte la saturation du canal de démodulation et l'ajout d'une seconde passerelle [1]. Les performances des réseaux LoRa ainsi obtenus sont supérieures à celles d'un réseau à passerelle unique comportant peu de nœuds. Toutefois, l'espacement entre les passerelles permet d'accroître le nombre de nœuds du réseau.

Gain de traitement

Cette augmentation du gain de traitement doit ĂŞtre implĂ©mentĂ©e dans la passerelle afin d'accroĂ®tre son dĂ©bit global longue portĂ©e. Le nombre maximal de nĹ“uds LoRa est proche de 1 000. L'utilisation d'une technologie LoRa bidirectionnelle en bande permet de minimiser la surcharge de contrĂ´le de la mise en file d'attente distribuĂ©e (DQ). Selon la configuration, le gain de traitement peut tripler le dĂ©bit total. Le protocole MAC (Medium Access Control) est un autre facteur Ă  prendre en compte pour l'amĂ©lioration. Passerelle LoRaWAN la performance.

Les réseaux LoRaWAN peuvent gérer des millions de messages par jour. Le nombre de messages pris en charge par une passerelle dépend du nombre de dispositifs de surveillance et d'applications IoT qui y sont connectés. Par exemple, une passerelle à huit canaux ne peut gérer que quelques centaines de milliers de messages sur une période de 24 heures. Un réseau comportant dix passerelles ou plus peut gérer jusqu'à un million de messages par jour. Il ne s'agit pas de la limite globale des réseaux LoRaWAN, mais de la capacité de chaque passerelle.

Comme mentionné précédemment, la facteur d'étalement affecte les performances de communication des réseaux LoRa. Une grande facteur d'étalement Cela se traduit par un temps d'antenne plus long. Plus grand facteur d'étalement Améliore le bilan de liaison, mais réduit la sensibilité. Un plus petit facteur d'étalement améliore la portée de transmission et augmente le nombre de messages. Cependant, le facteur d'étalement Le mode de modulation doit correspondre à celui utilisé par la passerelle. Dans le cas contraire, la passerelle ne pourra pas recevoir les données.

Problèmes potentiels liés aux réseaux LoRaWAN

RF en bande et hors bande (Radiofréquence) Les interférences constituent l'un des problèmes les plus courants des réseaux LoRaWAN®, entraînant une couverture LoRaWAN® médiocre et peu fiable, une disponibilité et une fiabilité réduites des réseaux LoRa, ainsi que la nécessité de retransmettre les paquets (ce qui diminue l'autonomie de la batterie des appareils). Ces signaux RF parasites sont très fréquents et sont générés par les stations de base cellulaires 2G à 5G déployées à proximité, FM (Modulation de fréquence) Les émetteurs, les signaux de télévision, les stations de retransmission GPS et les émetteurs sans fil fixes et mobiles sont affectés. Les communications LoRa et les passerelles LoRaWAN® mal conçues, dont les ports d'antenne ne rejettent pas ou ne rejettent pas suffisamment ces signaux d'interférence, sont impactées, ce qui entraîne de mauvaises performances.

Une augmentation de la charge du réseau et une dégradation du débit utile peuvent dégrader les performances de Réseaux LoRaWANPour pallier ces problèmes, le protocole de communication LoRaWAN devra intégrer de nouvelles fonctionnalités telles que des antennes omnidirectionnelles, un débit de transmission accru, un gain d'antenne optimisé, une faible consommation d'énergie et une longue portée des ondes radio. Le serveur d'applications de l'Internet des objets (IoT) est chargé de traiter les données des capteurs et de créer les données de liaison descendante de la couche application pour les applications et appareils IoT connectés. De plus, un serveur d'intégration gérera le processus d'activation à distance des appareils LoRa.

De nombreuses passerelles LoRaWAN® déployées dans le monde entier ne fournissent aucune sélectivité de réception ni de rejet hors bande, ce qui entraîne une dégradation des performances LoRaWAN®, une réduction de la couverture (dans de nombreux cas, les opérateurs et les entreprises ont signalé une réduction de la couverture de 5 à 10 km à moins de 1 km), une augmentation du Rx (Recevoir) niveau de bruit, réduction du rapport signal/bruit (SNR) de réception, IM3 de niveau élevé (Intermodulation du troisième ordre) et IM2 (Intermodulation du second ordre) générés dans la bande de réception LoRaWAN®, la modulation croisée et les dommages (brûlures) des LNA de la passerelle (Amplificateur à faible bruit).

Combinées, ces altérations RF réduisent la couverture LoRaWAN®, limitent la pénétration à l'intérieur des bâtiments, affectent la fiabilité et la fiabilité des réseaux LoRa, dégradent les performances globales de modulation LoRa à un niveau jugé non fiable pour de nombreuses applications pratiques (telles que la construction de villes intelligentes, la surveillance de la consommation d'énergie ou des services sélectionnés au hasard), et coûtent beaucoup plus cher à l'opérateur, car il doit déployer davantage de passerelles LoRaWAN® pour couvrir les mêmes zones, avec une maintenance et un entretien plus fréquents des réseaux LoRa.

Beaucoup supposent que les mauvaises performances RF sont liĂ©es Ă  la norme LoRaWAN® elle-mĂŞme, mais le vĂ©ritable problème provient de la mauvaise conception des radios des passerelles LoRaWAN®. La solution est plutĂ´t simple et peu coĂ»teuse. â€“ mettre en Ĺ“uvre les mĂŞmes considĂ©rations de conception que celles appliquĂ©es depuis 50 ans par les stations de base 1G Ă  4G et la plupart des autres dĂ©veloppeurs de produits sans fil.

Quels sont les Ă©lĂ©ments importants Ă  prendre en compte lors du choix d'une passerelle IoT ?

Quels sont les critères les plus importants pour choisir une passerelle IoT ? Cette section prĂ©sente l’importance du stockage des donnĂ©es, de la consommation d’énergie et de la sĂ©curitĂ© du rĂ©seau. Le rĂ´le principal de la passerelle est d’assurer une transmission fluide des donnĂ©es sur de longues distances via les rĂ©seaux de communication, grâce Ă  un signal spĂ©cifique.

Stockage de données

Le choix d'une passerelle IoT dĂ©pend de nombreux facteurs, notamment du stockage des donnĂ©es. Dans certains cas, une seule passerelle suffit, tandis que d'autres peuvent en nĂ©cessiter plusieurs. Le nombre de capteurs requis est Ă©galement variable ; certains systèmes peuvent en exiger jusqu'Ă  10 000, effectuant 30 relevĂ©s par seconde. Avant de prendre une dĂ©cision, il est essentiel d'Ă©valuer l'environnement de dĂ©ploiement de la solution IoT. Par exemple, une entreprise de tĂ©lĂ©communications peut avoir besoin d'installer ses capteurs au sommet d'un pylĂ´ne de communication. La passerelle IoT devra alors ĂŞtre installĂ©e au point le plus haut possible et rĂ©sister aux hautes tempĂ©ratures. Ă€ l'inverse, un constructeur automobile pourrait avoir besoin d'une passerelle installĂ©e dans un local.

Les donnĂ©es gĂ©nĂ©rĂ©es par les objets connectĂ©s se prĂ©sentent sous diffĂ©rents formats : relevĂ©s de capteurs, mĂ©tadonnĂ©es relatives Ă  l’état des appareils, images ou vidĂ©os volumineuses. Le stockage et la transmission de ces formats peuvent s’avĂ©rer complexes, et ces donnĂ©es peuvent ĂŞtre exposĂ©es Ă  des environnements difficiles. Dans de tels environnements, les solutions de stockage de donnĂ©es doivent rĂ©pondre Ă  un large Ă©ventail d’exigences.

Un autre élément à prendre en compte est la quantité de données stockées par la passerelle. Une passerelle industrielle, par exemple, est généralement conçue pour une utilisation dans un environnement réseau fiable, mais cela ne signifie pas que les données seront stockées indéfiniment. Souvent, ces passerelles ne disposent pas d'une capacité de stockage suffisante pour gérer d'importants volumes de données. Pour ce faire, la passerelle doit être dotée d'une mémoire extensible et d'emplacements pour cartes microSD.

Puissance de calcul

Plusieurs facteurs sont à prendre en compte lors du choix d'une passerelle. Selon l'objectif final et les fonctionnalités requises, les valeurs idéales varient. Par exemple, vous pouvez avoir un seul capteur, tandis qu'une autre configuration peut en compter jusqu'à dix mille. Il est important de considérer la puissance de traitement de la passerelle, car certaines peuvent nécessiter jusqu'à trente relevés par seconde, ce qui est impossible avec une passerelle basse consommation. Vous pourriez également avoir besoin de plusieurs passerelles afin d'alterner les valeurs de transmission (envoi et réception des informations).

Un autre facteur à prendre en compte est la quantité d'équipements anciens utilisés dans votre usine. De nombreuses usines dépendent encore de matériels anciens, et différentes études ont montré que leur mise à niveau n'est généralement ni pratique ni rentable. C'est pourquoi il est important de s'assurer que la passerelle choisie est compatible avec les équipements anciens. Cela vous permettra d'intégrer toutes les données provenant de plusieurs machines et de surveiller leurs performances. Vous pouvez également envisager d'autres fonctionnalités telles que les capacités d'économie d'énergie et la compatibilité LTE (Long-Term Evolution). Une passerelle dotée de ces fonctionnalités doit être flexible et facile à utiliser.

Lors du choix d'une passerelle, la puissance de traitement est un facteur essentiel. Plus la puissance est élevée, plus le nombre d'applications pouvant être exécutées simultanément est important. Cependant, une puissance accrue implique également une plus grande vulnérabilité. Les passerelles IoT constituant le premier point de contact du système, leur sécurité est impérative. Il est donc crucial de privilégier celles qui fonctionnent sur des réseaux fiables avec transmission chiffrée à longue portée.

Si votre entreprise dépend de données industrielles, vous devez choisir des passerelles dotées d'une puissance de traitement suffisante. La passerelle doit pouvoir traiter les données provenant des dispositifs de surveillance. Par exemple, si vous souhaitez automatiser l'irrigation de votre exploitation agricole, vous devrez installer plusieurs capteurs pour surveiller l'humidité du sol, le rendement des cultures et les performances générales. Ces capteurs doivent transmettre les résultats obtenus via des passerelles équipées d'un gain d'antenne suffisant, d'une faible consommation d'énergie et d'une longue portée. De plus, pour une utilisation optimale, votre passerelle doit intégrer des alertes vous informant lorsqu'une modification est nécessaire.

Sécurité

Si vous envisagez d'intégrer des projets IIoT (Internet industriel des objets) à votre infrastructure existante, privilégiez une passerelle dotée de capacités d'analyse en temps réel. Ces analyses contribuent à prévenir les défauts de fabrication. Optez pour une passerelle offrant des fonctionnalités de gestion à distance pour la surveillance des alertes et l'analyse des données. De plus, recherchez des modèles proposant une sécurité renforcée et un chiffrement des transmissions. Enfin, choisissez une passerelle compatible avec plusieurs protocoles de communication afin de garantir une transmission longue portée.

Les passerelles IoT doivent respecter les normes de sĂ©curitĂ© adaptĂ©es aux besoins de votre entreprise. Recherchez DES (Data Encryption Standard), RSA (Rivest–Shamir–Adleman), AES (Standard d'encryptage avancĂ©)ou le chiffrement par l'algorithme Twofish. Votre passerelle doit Ă©galement disposer d'un stockage local. Le stockage dans le cloud est dĂ©conseillĂ© ; un pĂ©riphĂ©rique local est prĂ©fĂ©rable. La sĂ©curitĂ© des passerelles IoT repose notamment sur le chiffrement et l'authentification. Lors du choix d'une passerelle IoT, tenez compte de son niveau de sĂ©curitĂ©, Ă©valuĂ© par la Fondation IoT.

Les passerelles IoT doivent intégrer un chiffrement, un protocole d'authentification robuste et une plateforme de mise à jour logicielle à distance sécurisée. Le gain de l'antenne périphérique, le traitement et l'analyse des données sont également essentiels pour un transfert de données sécurisé. Choisissez une passerelle dotée de ces fonctionnalités pour garantir la sécurité de vos données IoT de bout en bout. Privilégiez également une passerelle compatible avec les protocoles de connectivité les plus récents et les appareils mobiles.

Applications informatiques de périphérie

Lors du choix d'une passerelle IoT, il est essentiel de garder à l'esprit que les applications de périphérie utilisent la puissance de traitement en bordure de réseau pour agréger, prétraiter et évaluer les données IoT. La sécurisation de ces dispositifs est impérative pour qu'ils puissent gérer des données sensibles et faciliter la prise de décisions concernant le monde physique. Pour renforcer la sécurité, les passerelles de périphérie proposent des solutions de chiffrement et de contrôle d'accès. Elles peuvent également être équipées d'un système de gestion des pannes afin de garantir la continuité de la transmission des données même en cas de défaillance d'un nœud.

Un autre critère de choix d'une passerelle IoT est le dĂ©bit rĂ©seau. Le dĂ©bit correspond Ă  la quantitĂ© de donnĂ©es transmises par seconde. Cette mesure s'exprime gĂ©nĂ©ralement en gigabits et mĂ©gabits. Les applications nĂ©cessitent souvent un dĂ©bit minimal pour fonctionner correctement ; un faible dĂ©bit peut donc impacter leurs performances. De plus, une latence Ă©levĂ©e limite les fonctionnalitĂ©s d'une application. Pour pallier ce problème, les passerelles de pĂ©riphĂ©rie offrent Ă©galement des capacitĂ©s de dĂ©pannage. Ces passerelles sont gĂ©nĂ©ralement situĂ©es en dehors d'un centre de donnĂ©es sĂ©curisĂ©.

Un autre critère de choix d'une passerelle IoT est la possibilité de déployer le calcul en périphérie. Cette technologie permet un déploiement dans divers environnements physiques, y compris en extérieur et dans les usines de fusion. Le calcul en périphérie se généralise avec l'adoption croissante de l'IoT. Ses applications permettent de réduire la latence. La plupart des données issues des capteurs sont inutiles pour la majorité des applications IoT. Par exemple, si un capteur de température enregistre une variation de 20 degrés Celsius par seconde, le calcul en périphérie permettra de filtrer les données directement sur le capteur avant de les envoyer vers le cloud. Cela réduit les coûts réseau, ainsi que les coûts de stockage et de traitement dans le cloud, et augmente la valeur de l'information.

Protocoles de communication

Choisissez une passerelle IoT compatible avec le protocole de communication approprié. Contrairement aux protocoles de communication standard, les protocoles IoT reposent sur des architectures et des fonctionnalités différentes. Le choix du protocole doit dépendre du type d'application et du niveau de sécurité et de fiabilité souhaité. Si votre application est soumise à des contraintes de ressources, privilégiez un protocole à faible débit et à haut niveau de sécurité. Si vous avez besoin d'une connexion sécurisée et fiable, optez pour un protocole offrant une transmission longue portée fiable.

De plus, tenez compte de la portée des données que l'objet connecté peut transmettre. Le Bluetooth Low Energy (BLE) n'est pas adapté aux applications WAN. Par ailleurs, la portée de l'appareil doit être compatible avec le protocole utilisé pour les communications à distance. En outre, privilégiez une passerelle avec traitement en périphérie (Edge Computing), qui permet de transmettre et d'analyser les données directement depuis l'appareil. En cas de doute, envisagez l'utilisation d'une passerelle multi-sauts.

Qu’est-ce qui rend les ondes radio TEKTELIC fiables ?

Le TEKTÉLIC Notre Ă©quipe dĂ©veloppe des radios sans fil et des stations de base 1G-4G depuis plus de 25 ans (15 ans chez Nortel, ALU et Ericsson, entre autres, et 12 ans chez TEKTELIC) pour des intĂ©grateurs et opĂ©rateurs mondiaux de premier plan, et nous n'avons jamais produit une seule radio 1G Ă  4G, une petite cellule ou une station de base sans filtres RF Ă  cavitĂ© ou duplexeurs assurant une sĂ©lectivitĂ© de rĂ©ception et une rĂ©jection hors bande suffisantes.

L'exécution des calculs des imperfections RF radio et des bilans système permet de déterminer le niveau requis de sélectivité de réception et de réjection hors bande, et de les répartir au sein de la bande de base radio. facteur d'étalement section et interface. La mise en œuvre proprement dite est réalisée à l'aide de filtres numériques, de transistors céramiques embarqués et de transistors SAW (Onde acoustique de surface)/BAW (Onde acoustique de volume) filtres, filtres à cavité RF et duplexeurs.

Il est vrai que ces implĂ©mentations ajoutent des coĂ»ts, une certaine complexitĂ©, un poids supplĂ©mentaire et un volume Ă  Passerelles LoRaWAN®Cependant, elles garantissent les meilleures performances LoRaWAN® possibles dans toutes les conditions de dĂ©ploiement Ă  proximitĂ© d'un Ă©metteur sans fil. Il en rĂ©sulte Couverture LoRaWAN® considĂ©rablement amĂ©liorĂ©e, la fiabilitĂ©, la robustesse et la portĂ©e de transmission en prĂ©sence de signaux parasites hors bande importants. De plus, les mĂŞmes Les opĂ©rateurs LoRaWAN® peuvent s'attendre Ă  une linĂ©aritĂ© de rĂ©ception amĂ©liorĂ©e et Ă  un facteur de bruit de rĂ©ception plus faible.Cette technologie garantit des performances plus fiables et stables des rĂ©seaux LoRaWAN®, une capacitĂ© rĂ©seau accrue, une rĂ©duction des retransmissions entre appareils et une autonomie prolongĂ©e grâce Ă  une faible consommation d'Ă©nergie. Elle n'entraĂ®ne aucune baisse significative des performances ; seule une lĂ©gère augmentation du coĂ»t, du poids et de la taille de la passerelle est constatĂ©e, ce qui se traduit par un coĂ»t rĂ©seau global nettement infĂ©rieur (moins de passerelles nĂ©cessaires pour couvrir la mĂŞme zone) et des coĂ»ts d'exploitation annuels considĂ©rablement rĂ©duits (moins de problèmes et une maintenance globale bien moindre).

   Figure 1 – Filtres Ă  cavitĂ© intĂ©grĂ©s TEKTELIC KONA Mega Gateway

La figure 1 est une image du système LoRaWAN® extĂ©rieur TEKTELIC Passerelle IoT KONA Mega DotĂ© de duplexeurs Ă  cavitĂ© RF haute performance intĂ©grĂ©s et conçus sur mesure, le TEKTELIC KONA Mega Gateway offre des performances exceptionnelles, mĂŞme en prĂ©sence de fortes interfĂ©rences ou d'autres perturbations de l'environnement RF. Ces duplexeurs, associĂ©s Ă  des filtres numĂ©riques I/Q et Ă  des filtres cĂ©ramiques RF embarquĂ©s, occupent environ 60 % du volume et près de la moitiĂ© du poids de la passerelle. Bien qu'ils reprĂ©sentent la part la plus importante du coĂ»t, cet investissement est largement justifiĂ© pour les clients dĂ©ployant des rĂ©seaux LoRaWAN® de qualitĂ© opĂ©rateur, Ă  haute capacitĂ©, haute disponibilitĂ© et fiabilitĂ©, conçus pour fonctionner pendant 10 Ă  15 ans sans intervention sur site.

Pour surmonter des problèmes similaires rencontrĂ©s par un certain nombre de clients qui ne pouvaient pas remplacer leurs passerelles LoRaWAN® d'origine pour diverses raisons (le temps et le coĂ»t Ă©tant les plus importantes), TEKTELIC a dĂ©veloppĂ© un filtre frontal RF propriĂ©taire en bande ISM IP67 qui prend en charge Ă  la fois FDD (Duplex Ă  rĂ©partition de frĂ©quence) et TDD (Duplex Ă  rĂ©partition temporelle) modes de fonctionnement avec les passerelles de fournisseurs tiers. Ses performances ne sont pas identiques Ă  celles de la TEKTELIC KONA Mega et Macro Les passerelles, mais cela amĂ©liore considĂ©rablement les performances globales de LoRaWAN® en prĂ©sence de signaux parasites importants. Ci-dessous figure une image du filtre frontal RF de la bande ISM.

Figure 2 – Filtre frontal RF bande ISM

Les opérateurs LoRaWAN® doivent savoir qu'en cas de problèmes de couverture de réception, de fiabilité, de disponibilité ou autres difficultés de performance de leur réseau LoRaWAN®, ils doivent rechercher la présence de signaux parasites à l'entrée de l'antenne LoRaWAN, non seulement dans la bande LoRaWAN, mais également 200 à 300 MHz au-dessus et en dessous de la bande ISM LoRaWAN, car les amplificateurs à faible bruit (LNA) des passerelles LoRaWAN sont des dispositifs à très large bande. Si de tels signaux parasites sont présents (ce qui est presque toujours le cas dans la plupart des déploiements urbains et périurbains lorsqu'il y a de nombreux autres systèmes sans fil déployés sur la même tour, le même bâtiment ou le même poteau, ainsi que dans les déploiements LoRaWAN® ruraux sur la même tour), contactez votre intégrateur système, votre fournisseur de passerelle LoRaWAN®, un autre spécialiste ou l'équipe TEKTELIC. Nous serons ravis de vous aider à améliorer la couverture, la fiabilité, la disponibilité et les performances globales de transmission de votre réseau LoRaWAN®.

Comme vous le voyez, pour rĂ©pondre Ă  la question « comment amĂ©liorer les performances d'une passerelle LoRaWAN ? Â», il faut prendre en compte un certain nombre de facteurs. Choisir une passerelle adaptĂ©e Ă  vos besoins peut s'avĂ©rer assez difficile, et vous aurez certainement besoin d'un partenaire fiable pour vous accompagner. TEKTÉLIC Notre Ă©quipe d'assistance est prĂŞte Ă  vous aider Ă  choisir la meilleure passerelle IoT, alors n'hĂ©sitez pas Ă  nous Ă©crire Ă  l'adresse info@tektelic.com.

  1. Georgiou, A., Katkov, M., et Tsodyks, M. (2021). Modèle d'interfĂ©rence rĂ©troactive de l'oubli. Journal des neurosciences mathĂ©matiques11(1). doi: 10.1186/s13408-021-00102-6
  2. Kim, S., Lee, H., et Jeon, S. (2020). Un schĂ©ma de sĂ©lection adaptatif du facteur d'Ă©talement pour un modem LoRa Ă  canal unique. Capteurs (Bâle, Suisse), 20 (4), 1008. https://doi.org/10.3390/s20041008

Questions fréquemment posées

Quels sont les critères les plus importants pour choisir une passerelle IoT ? Cette section prĂ©sente l’importance du stockage des donnĂ©es, de la consommation d’énergie et de la sĂ©curitĂ© du rĂ©seau. Le rĂ´le principal de la passerelle est d’assurer une transmission fluide des donnĂ©es sur de longues distances via les rĂ©seaux de communication, grâce Ă  un signal spĂ©cifique.
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