Tarix
10 dekabr 2024-cü il
Mövzu
Case Study
3-Layer LoRa Şəbəkəsinin həyata keçirilməsi
Bu texniki-iqtisadi əsaslandırma yaşayış evlərindən kommunal sayğac məlumatlarının toplanması və mərkəzləşdirilmiş LoRaWAN şlüzünə ötürülməsi üçün nəzərdə tutulmuş üç qatlı LoRa şəbəkəsinin həyata keçirilməsini araşdırır.

Giriş

Ağıllı şəhər mühitlərində səmərəli məlumatların toplanmasına artan tələbata cavab olaraq, möhkəm və genişlənə bilən kommunikasiya infrastrukturları üçün kritik bir tələb yaranır. Bu iş kommunal sayğac məlumatlarının ötürülməsi üçün etibarlı şəbəkə yaratmaq üçün Meshtastic nodes və LoRaWAN texnologiyasının inteqrasiyasının mümkünlüyünü qiymətləndirməyə çalışır.

Tipik LoRaWAN şəbəkə arxitekturası

Texniki imkanlar

Şəbəkə Memarlığı

Layer 1: LoRaWAN Gateway

- Əhatə dairəsini optimallaşdırmaq üçün yer səviyyəsində mərkəzləşdirilmiş şəkildə yerləşdirilmişdir.

- Məlumatların toplanması və backend serverinə yönləndirilməsi üçün cavabdehdir.

Bu, şəbəkə arxitekturasında ən üst təbəqədir. LoRaWAN Gateway mərkəzi rabitə mərkəzi kimi çıxış edir. Aşağı təbəqələr tərəfindən ötürülən məlumatların toplanması və mərkəzi şəbəkə serverinə yönləndirilməsi üçün məsuliyyət daşıyır. Bu şlüzlər adətən ərazinin əhatə dairəsini və şəbəkə səmərəliliyini optimallaşdırmaq üçün yerləşdirilir

Layer 2: Meshtastic Gateway Nodes kimi Heltec V3 Cihazları

- Məlumat ötürülməsi kimi fəaliyyət göstərmək üçün evlərdə və binalarda strateji yerləşmişdir.

- Meshtastic mesh şəbəkəsi ilə LoRaWAN şəbəkəsi arasında əsas körpü rolunu oynayır.

Vasitəçi təbəqə kimi yerləşdirilən bu qurğular uzunmüddətli, aşağı gücə malik şəbəkə şəbəkəsi olan Meshtastic şəbəkəsi daxilində şlüz qovşaqları kimi fəaliyyət göstərir. Heltec V3 cihazları kommunal sayğaclardan LoRaWAN şlüzlərinə məlumat ötürməyə kömək edir, hətta əsas şlüzlə birbaşa əlaqənin maneə törədilə biləcəyi şəhər mühitlərində belə möhkəm və davamlı məlumat axınını təmin edir.

Layer 3: Utility Sayğaclarda Meshtastic Nodes

- Birbaşa yaşayış kommunal sayğaclarına quraşdırılmışdır

- Çətin mühitlərdə belə məlumatların fasiləsiz ötürülməsini təmin edən möhkəm mesh şəbəkəsi yaradır.

Aşağı təbəqədə yerləşən bu qovşaqlar birbaşa yaşayış və kommersiya obyektlərində kommunal sayğaclarda quraşdırılır. Onlar şəbəkənin kritik bir hissəsini təşkil edir, temetrlərdən məlumat toplayır və onu Heltec V3 şlüz qovşaqlarına qədər şəbəkə şəbəkəsi vasitəsilə ötürür. Bu quraşdırma birbaşa xəttə ehtiyac olmadan geniş yayılmış və əlçatmaz ərazilərdən məlumatların toplanmasını təmin edir. -görmə və ya geniş naqillər.

(LoRaWAN IoT Architecture)

Texniki imkanlar

Aparat və Proqram Tələbləri

➢ LoRaWAN Gateway: Güclü qoşulma imkanları ilə təchiz olunmuş yüksək tutumlu şlüz.

➢ Heltec V3 Cihazları: LoRafunctionalities xüsusiyyətlərinə malik qənaətcil, enerjiyə qənaət edən mikrokontrollerlər.

➢ Meştastik qovşaqlar: Dayanıqlı şəbəkə yaratmaq üçün nəzərdə tutulmuş yığcam, batareya ilə işləyən qurğular.

➢ Proqram təminatı: Arduino IDE, Meshtastic proqram təminatı, LoRaWAN kitabxanaları (LMIC kimi) və verilənlərin emalı üçün backend server infrastrukturunun istifadəsi.

İcra

➢ Quraşdırma: Şəbəkənin əhatə dairəsini optimallaşdırmaq üçün yerləri prioritetləşdirərək şəhər boyu aparat komponentlərinin strateji yerləşdirilməsi

➢ Konfiqurasiya: Meshtastic mesajlarını effektiv şəkildə qəbul etmək və LoRaWAN şlüzinə ötürmək üçün Heltec V3 cihazlarının proqramlaşdırılması.

➢ Test: Məlumat ötürülməsinin etibarlılığını təsdiqləmək və şəbəkənin sabitliyini təmin etmək üçün hərtərəfli qiymətləndirmə prosedurları.

Əməliyyat texniki-iqtisadi əsaslandırma

Baxım və Dəstək

➢ Müntəzəm Baxım: Əməliyyat səmərəliliyini qorumaq üçün aparat komponentlərinin, xüsusən də batareya ilə işləyən Meshtastic qovşaqlarının planlı təftişləri.

➢ Texniki Dəstək: Problemlərin aradan qaldırılması və ümumi şəbəkənin idarə edilməsi üçün təcrübəli komanda tərəfindən xüsusi yardımın göstərilməsi.

➢ Ölçeklenebilirlik: Tələbdən asılı olaraq əlavə qovşaqların əlavə edilməsi ilə problemsiz genişlənməni asanlaşdıran miqyaslana bilən şəbəkə arxitekturasının tətbiqi.

Əməliyyat texniki-iqtisadi əsaslandırma

Təlim

➢ İşçilərin Təlimi: Şəbəkə infrastrukturunun səriştəli işləməsini təmin etmək üçün quraşdırma və texniki qulluq işçiləri üçün nəzərdə tutulmuş hərtərəfli texniki təlimlər.

➢ İstifadəçi Təlimi: Sakinlər üçün Meshtasticnode ilə təchiz edilmiş kommunal sayğacların düzgün istifadəsi və idarə edilməsi ilə tanış olmaq üçün məlumatlandırıcı seminarlar və sessiyalar keçirilmişdir.

Maliyyə mümkünlüyü

İlkin İnvestisiya

➢ Avadanlığın dəyəri: LoRaWAN şlüzləri, Heltec V3 cihazları və Meshtastic qovşaqları üçün satınalma xərcləri daxildir.

➢ Quraşdırma Xərcləri: Bütün şəhərdə aparat infrastrukturunun yerləşdirilməsi ilə bağlı xərcləri əhatə edir

Əməliyyat xərcləri

➢ Baxım: Batareyanın dəyişdirilməsi və avadanlıqların təmiri kimi müntəzəm texniki xidmət fəaliyyətləri üçün davam edən xərclərdən ibarətdir.

➢ Məlumatların idarə edilməsi: Məlumatların səmərəli işlənməsi üçün backendserver infrastrukturunun istismarı və idarə edilməsi ilə bağlı xərcləri əhatə edir.

Xərc-Fayda Təhlili

➢ Faydalar: Gözlənilən üstünlüklərə məlumatların toplanmasının səmərəliliyinin artırılması, sayğacın əl ilə oxunması xərclərinin azalması və məlumatların dəqiqliyinin artırılması daxildir.

➢ ROI: İnvestisiya üzrə gözlənilən gəlir, həyata keçirilən əməliyyat qənaətləri və xidmətlərin göstərilməsində irəliləyişlər vasitəsilə proqnozlaşdırılır.

Risk təhlili

Texniki Risklər

➢ Müdaxilə: Siqnal müdaxiləsi riski, xüsusən də radiotezlik tıxacının üstünlük təşkil etdiyi sıx məskunlaşan ərazilərdə.

➢ Etibarlılıq: Hava və ərazi dəyişkənliyi kimi dəyişkən ətraf mühit şəraitinə baxmayaraq davamlı və etibarlı məlumat ötürülməsini təmin etmək.

Əməliyyat Riskləri

➢ Baxım: Batareyanın vaxtında dəyişdirilməsi və avadanlıqların saxlanması daxil olmaqla, akkumulyatorla işləyən cihazların saxlanması ilə bağlı problemlər.

➢ Ölçeklenebilirlik: Optimal performans səviyyələrini qoruyarkən şəbəkə miqyasının effektiv idarə edilməsi ilə bağlı risklər.

Təsirlərin azaldılması strategiyaları

➢ Artıqlıq: Potensial hardware nasazlıqlarının təsirini azaltmaq və şəbəkənin etibarlılığını təmin etmək üçün lazımsız qovşaqların tətbiqi.

➢ Daimi Yeniləmələr: Yaranan problemləri həll etmək və ümumi sistemin dayanıqlığını artırmaq üçün proqram təminatı və proqram təminatı yeniləmələrinə qarşı proaktiv yanaşmanın qəbul edilməsi.

Nəticə

Yekun olaraq, Meshtastic və LoRaWAN texnologiyalarının təklif olunan 3 qatlı LoRa şəbəkəsi daxilində inteqrasiyası həm texniki, həm də əməliyyat imkanlarını nümayiş etdirir. Tələb olunan ilkin investisiyaya baxmayaraq, məlumatların toplanması və əməliyyat səmərəliliyinin artırılması da daxil olmaqla, uzunmüddətli üstünlüklər xərcləri əsaslandırır. Bununla belə, müvəffəqiyyət layihənin ömrü boyu dəqiq planlaşdırma, dəqiq icra və səylə texniki xidmətdən asılıdır. Bu amilləri nəzərə alaraq, təklif olunan şəbəkə öz maraqlı tərəflərinə əhəmiyyətli dəyər verməyə hazırdır.