De basis van de LoRa techniek
Lora is een draadloze techniek welke ervoor zorgt dat op een lage energie dataoverdracht kan plaatsvinden om informatie te zenden over grote afstanden. LoRa is daarmee een mooie IoT oplossing voor legio vraagstukken. De komende weken vertellen met meerdere artikelen meer over de techniek, de toepassingsgebieden en het gebruik van deze techniek bij onze klanten.
Het ontstaan van LoRa
De techniek werd in 2010 uitgevonden door een drietal vrienden in Frankrijk. Ze wilde een energie efficiënte lange afstand zendtechniek ontwikkelen. Deze is vervolgens gerealiseerd met de chirp spread spectrum (CSS) techniek.
De snelheden van LoRa zijn laag en bedoelt om kleine pakketjes op een lage snelheid te versturen tussen de 0,3 kbit/s en 27 kbit/s. Daarnaast gebruikt LoRa vrije zendfrequenties, dit zorgt ervoor dat de techniek in vele landen gebruikt wordt. Door een zeer stabiele zend technologie te gebruiken ontstond een sterk product welke, voor meerdere jaren, over meerdere kilometers data kan verzenden op een batterij. In 2012 is de techniek overgenomen door Semtech welke ook de LoRa Alliance heeft opgericht.
In 2015 werd de LoRaWAN technologie vrijgegeven, dit is een extra laag op het LoRa protocol waardoor er meer informatie beschikbaar is over hoe de hardware het LoRa protocol worden gebruikt. Bijvoorbeeld wanneer berichten worden verzonden, hoe de berichten in elkaar zitten en met welke informatie.
Toepassingsgebieden
Een groot bestand downloaden zit er met LoRa niet in. Het is puur bedoelt om kleine pakketjes te versturen op lage interval voor sensordata. Als je een foto wilt versturen zou dat meer dan 10 minuten innemen op de hoogste snelheid. Het is hiermee ook echt een IoT gerelateerd systeem. Lage snelheden maar erg betrouwbaar en over een grote afstand.
Voor InsiteSuite gebruiken we diverse LoRa modules om data te kunnen ontsluiten en visualiseren in de software. Waar wij vaak informatie uit de regelaars van het gebouwbeheersysteem halen is dat bij veel klanten niet aanwezig, niet mogelijk of een te kostbare investering. Dit laatste omdat de regeltechniek verouderd is of dat de te meten informatie ver van de regelkast is geplaatst. In het laatste geval gaat een kabel trekken een kostbare investering worden.
Publiek of privaat netwerk
Data van een LoRa sensor kan op verschillende manieren worden getransporteerd. Een sensor zal ergens zijn data moeten kunnen aanbieden voor verdere verwerking. Dit kan een zendmast zijn van een provider (KPN, Odido, enz.). Dit noemen we een publieke sensor. Voor deze verbinding moet een klein bedrag worden betaald aan de provider.
Een privaat netwerk is een sensor die op lokaal niveau communiceert met een gateway welke verbonden is aan het internet voor ontsluiting. Hierdoor kan zonder kosten voor datatransport met de gateway worden gecommuniceerd.
De keuze voor privaat of publiek ligt vaak in het aantal sensoren en het bereik. Een LoRa sensor stelt zichzelf in verhouding tot deze zijn berichten kwijt kan. Als het moeilijk is de berichten te versturen zal de sensor meer zenden en daarmee meer energie verbruiken. Het kan daarom soms interessant zijn een gateway te plaatsen zodat alle sensoren makkelijk hun data kwijt kunnen.
Dataverwerking
Binnen de InsiteSuite systemen wordt voor verschillende gebouwgebonden systemen data gecollecteerd en historisch opgeslagen. Dat geldt ook voor de LoRa apparatuur; een meetpunt wordt toegevoegd en periodiek opgeslagen. Binnen LoRa is dat meestal 15 minuten en kan naar wens worden verhoogd. Deze data wordt binnen InsiteView op een plattegrond gebruikt of in InsiteReports om diverse rapportages te voorzien van informatie.
De laatste toevoeging in de dataverweking is het gebruik van de sensordata in besluitvorming voor het GBS. De energiemeters van LoRa zijn populair. We zien dat energiegebruik kan worden beïnvloed met InsiteEngine. Met deze module wordt geanticipeerd op een trend waarbij InsiteView verstellingen doet in het systeem.
LoRa is minder geschikt voor directe regelingen aangezien het een traag systeem is, maar voor langer lopende regelingen of besluiten op historische data is dit geschikt.
Geolocatie
Er verdween eens een sensor op een school, deze ben je normaal kwijt. Met behulp van geolocatie konden we zien dat de sensor door Nederland reist. In dit geval kunnen we er niets mee, maar is het een mooi gegeven dat er een volgsysteem kan worden gecreëerd en de geolocatie bij gebruik van een publiek netwerk goed te gebruiken is.
Het is mogelijk binnen het gebouw assets terug te vinden die mogelijk kwijt kunnen raken. Denk aan een bepaalde kar of ander stuk gereedschap binnen een distributiecentrum of ziekenhuis. Een andere optie is een beamer binnen een school.
In het volgende artikel zoomen we in op een voorbeeld van de meting van gas wanneer dit een “oude” niet slimme meter betreft.