Nettverksstruktur og rekkevidde
LoRa Wan står for Longrange Radio Wide Area Network og bygger på tradisjonell radioteknologi mellom enheter i nettverket. Enhetene benytter 868 Mhz som standard, men 433 Mhz kan også benyttes.
Et nettverk kan bestå av 1000-vis av LoRa-sensorer som kommuniserer med LoRa-basestasjoner gjennom 868 Mhz frekvensen. Disse basestasjonene er plassert slik at man sikrer god flatedekning i sensor-området man ønsker å hente inn data fra. Selve basestasjonene sender data videre til en IoT-tjenesteplattform via enten fiber (hvor det er tilgjengelig) eller LTE. Ved fiberoppkobling setter vi også opp en LTE-forbindelse for å ha redundans i nettverket.
Rekkevidden på signalene mellom en sensor og en basestasjon vil variere med topografien i området det er satt opp, men erfaringer viser at en sensor fint kan sende data til en basestasjon 20 km unna.
I forkant av utplassering av basestasjoner, gjennomføres en dekningsanalyse av området hvor det ønskes flatedekning. Man vil tilstrebe å ha overlappende dekning mellom basestasjoner, og gjennom bruksanalyse vil man kunne se hvilke sensorer som benytter hvilke baser og derfor optimalisere plasseringen etter hvert.
Når data har blitt sendt fra sensor, via basestasjon og inn til IOT-plattformen, vil de bli dekryptert, pakket og sortert før de sendes videre til et presentasjonslag. Data kan også gå uendret og kryptert gjennom. Presentasjonslaget kan være et web-basert grensesnitt vi tilbyr, egne IOT-applikasjoner eller applikasjoner man allerede benytter i kommunen i dag.
Sikkerhet
LoRaWAN gir sikker og robust overføring av data fra sensor til sluttbruker. Det benyttes AES kryptering både i applikasjonslaget og kommunikasjonslaget, gjennom ApplicationSessionKey og NetworkSessionKey. Data krypteres derfor fra sensor til basestasjon, fra basestasjon til IOT-plattformen og deretter til sluttbruker. Gjennom Id-nøkler har man i tillegg full kontroll på hvilke sensorer man kobler til nettverket.
For å ivareta sikkerheten rundt innsamlede data for offentlig virksomhet er det et krav at innsamlede data forblir i Norge. Vår IoT-plattform er plassert og driftes i Norge og ivaretar således disse kravene.
Tekniske egenskaper med LoRaWAN
LoRaWAN har en rekke fordeler kontra et 4G- eller NB-IOT-basert nettverk. På grunn av at en LoRa-sensor ikke er avhengig av å gjøre seg til kjenne i nettverket kontinuerlig, reduserer man strømtrekket betydelig. Dermed øker batterilevetiden – opptil 3 ganger sammenlignet med NB-IoT. En LoRa-sensor kan dermed ha en batterilevetid opptil 10-12 år før den må byttes (avhengig av sensor-oppgave og sende-intervall).
I tillegg til lavt strømtrekk har også LoRaWAN høy følsomhet (-140 dBm) og klarer å lese data selv i områder med mye svake signaler. LoRaWAN er derfor egnet til sensorer som plassers der mobilnettet har dårlig dekning. Typiske områder er nede i kjellere hvor vannmålere ofte er plassert, i parkeringsgarasjer, bak branndører av metall, nede i kummer eller i geografiske områder hvor mobilnettet generelt har dårlig flatedekning.
En LoRa-sensor er ikke avhengig av et SIM-kort for å kommunisere med basestasjonene, og det finnes ingen begrensning i datamengde når det gjelder kostnader. Sensorene blir dermed billigere og driftskostnadene lavere, og de kan bygges lettere og mindre siden det ikke kreves plass til SIM-kort.
Egenhet
LoRaWAN egner seg godt til bruk på sensorer som sender små datamengder med jevn frekvens:
- Vannmålere
- Avfallssensorer
- Parkeringssensorer
- Nivåsensorer
- Vibrasjonssensorer
- Temperatursensorer
- Fuktsensorer
- Bevegelsessensorer
- Luft- og vannkvalitetssensorer
- GPS-sensorer og andre batteridrevne sensorer i områder uten infrastruktur