LoRaWAN: tři třídy a proč záleží na volbě
LoRa je modulace; LoRaWAN je síť nad ní. Topologie je hvězda: zařízení vysílá do prázdna, slyší ho všechny brány v dosahu a ty to pošlou serveru, který duplikáty zahodí. Zařízení se k žádné bráně nepřipojuje a o žádné neví.
Tři třídy
| třída | kdy poslouchá | zpoždění povelu | proud |
|---|---|---|---|
| A | dvě krátká okna po každém vlastním vysílání | až celá perioda hlášení | ~10 µA |
| B | v oknech synchronizovaných majákem | sekundy až minuty | ~100 µA |
| C | nepřetržitě | do sekundy | ~12 mA |
Třída A je jediná, která splní slib o letech na baterii — a má vlastnost, kterou je potřeba vzít vážně: nedá se jí nic poslat, dokud sama nepromluví. Povel čeká na příští hlášení. Když zařízení hlásí po pěti minutách, povel dorazí za pět minut.
Co z toho plyne pro robotiku
LoRaWAN je senzorová síť, ne ovládací. Sedí na to:
- stav dveří, hladiny, teploty přes celý areál,
- počítadla a měřidla,
- hlášení „robot dojel do sekce D“ tam, kde na tom nic nestojí.
Nesedí na nic, co má reagovat. Duty cycle brány (kap. 3) navíc znamená, že i kdyby bylo zařízení třídy C, síť sama nemá kapacitu posílat povely mnoha zařízením — sto milisekund vysílání na sekundu se rozdělí mezi všechny.
Adaptivní volba rychlosti (ADR)
Server sleduje, s jakou rezervou zprávy docházejí, a posílá zařízení pokyn snížit SF. Zařízení blízko brány se tak samo dostane na SF7, vysílá dvacetkrát kratší dobu, vydrží déle na baterii a uvolní kanál ostatním. Je to nejúčinnější věc, kterou LoRaWAN dělá, a funguje jen u zařízení, která se nehýbou — pohyblivé si o ADR nemá cenu říkat, protože podmínky se mění rychleji, než se stihne přeladit.
Past, do které se padá při návrhu: počítat kapacitu sítě z počtu zařízení. Rozhoduje součin počtu a času na vysílači — a ten se mezi SF7 a SF12 liší dvacetkrát. Sto zařízení na SF7 zabere méně kanálu než pět na SF12.