LoRaとはWAN?

LoRaWAN は、バッテリ駆動のワイヤレス デバイス向けに作成された低電力ワイド エリア ネットワーク (LPWAN) 仕様です。LoRa-Alliance によると、LoRa はすでに数百万のセンサーに導入されています。この仕様の基礎となる主要コンポーネントには、双方向通信、モビリティ、ローカリゼーション サービスなどがあります。

LoRaWAN が他のネットワーク仕様と異なる点の 1 つは、他のすべてのノードが接続される中央ノードと、エンドデバイスとバックエンドの中央ネットワーク サーバーの間でメッセージを中継する透過的なブリッジとしてゲートウェイが機能するスター アーキテクチャを使用していることです。ゲートウェイは標準の IP 接続を介してネットワーク サーバーに接続されますが、エンドデバイスは 1 つまたは複数のゲートウェイへのシングルホップ ワイヤレス通信を使用します。すべてのエンドポイント通信は双方向であり、マルチキャストをサポートしているため、無線によるソフトウェアのアップグレードが可能です。LoRaWAN 仕様を作成した非営利団体 LoRa-Alliance によると、これはバッテリー寿命を維持し、長距離接続を実現するのに役立ちます。

単一の LoRa 対応ゲートウェイまたは基地局で都市全体または数百平方キロメートルをカバーできます。もちろん、通信範囲は特定の場所の環境に依存しますが、LoRa と LoRaWAN は、通信範囲を決定する主な要素であるリンク バジェットが他のどの標準化された通信テクノロジーよりも大きいと主張しています。

エンドポイントクラス

LoRaWAN には、幅広いアプリケーションに反映されるさまざまなニーズに対応するために、いくつかの異なるクラスのエンドポイント デバイスがあります。ウェブサイトによると、これらには次のものが含まれます。

• 双方向エンドデバイス (クラス A): クラス A のエンドデバイスは双方向通信を可能にし、各エンドデバイスのアップリンク送信の後に 2 つの短いダウンリンク受信ウィンドウが続きます。エンドデバイスによってスケジュールされた送信スロットは、それ自体の通信ニーズに基づいており、ランダムな時間ベース (ALOHA タイプのプロトコル) に基づいてわずかに変動します。このクラス A 動作は、エンドデバイスがアップリンク送信を送信した直後にサーバーからのダウンリンク通信のみを必要とするアプリケーション向けの、最も消費電力の低いエンドデバイス システムです。それ以外の時点でのサーバーからのダウンリンク通信は、次にスケジュールされたアップリンクまで待機する必要があります。
• スケジュールされた受信スロットを備えた双方向エンドデバイス (クラス B): クラス A のランダム受信ウィンドウに加えて、クラス B デバイスはスケジュールされた時間に追加の受信ウィンドウを開きます。エンドデバイスがスケジュールされた時刻に受信ウィンドウを開くために、ゲートウェイから時刻同期されたビーコンを受信します。これにより、サーバーはエンドデバイスがいつリッスンしているかを知ることができます。
• 最大の受信スロットを備えた双方向エンドデバイス (クラス C): クラス C のエンドデバイスは、受信ウィンドウをほぼ継続的に開き、送信時にのみ閉じます。