オフライン GPS トラッキングにとって LoRa P2P が重要な理由
LoRa と LoRaWAN はよく混同されますが、解決できるトラッキング問題は異なります。 Loko GPS トラッカーは、ゲートウェイ、SIM カード、セルラー ネットワーク、または月額データ プランを使用せずに、GPS 座標を受信機に直接送信できるため、LoRa P2P を使用します。
GPS トラッキングの場合、重要な決定は LoRa P2P と LoRaWAN です。 Loko は LoRa P2P を使用するため、トラッカーはゲートウェイ、SIM カード、月額データ プランなしで受信機と直接通信します。を参照してください。 Loko LoRa GPS トラッカー ページ 製品レベルの説明については、
午前 - 振幅変調
FM - 周波数変調
変調： このプロセスには、周波数、振幅、または位相を変化させることによって搬送信号上に情報をエンコードすることが含まれ、これにより、有用な信号を長距離にわたって送信できるようになります。
振幅変調 (AM): キャリア信号の振幅は情報信号に比例して変化しますが、周波数と位相は一定のままです。
周波数変調 (FM): キャリア信号の周波数は情報信号に比例して変化しますが、その振幅は一定のままです。
LoRa は、信号周波数が定義された範囲内で連続的に増加または減少する、線形周波数変調 (チャープ スペクトラム拡散、CSS) に基づく複合変調技術を採用しています。
LoRaWAN 変調は、LFM (線形周波数変調) または CSS (チャープ スペクトラム拡散) を利用します。
LoRa チャープ変調: サイクル ブレークとノイズ耐性
LoRa のチャープ変調は不規則なサイクル ブレークで構成されます。つまり、サイクルは等時間間隔ではなく任意の時点で停止する可能性があります。これにより時間のずれが生じ、堅牢性と耐ノイズ性が向上します。
LoRaWAN 変調は、中間点でサイクルを「中断」することによって発生し、タイム シフトとして解釈されます。
無線インターフェース。拡散率
拡散率 (SF): LFM信号の周波数変化の「速さ」を表します。 SF 値が高いほど、周波数の変化が遅いことを示します。
SF を 1 単位変更すると、サイクル (チャープ) 時間が 2 倍になることを意味します。 SF=7 および 125 kHz 帯域幅の場合、チャープ持続時間は 1.024 ミリ秒です。
チャープの長さは信号ノイズに影響を与え、出力での信号認識を強化します。これにより、より低いエネルギーと低減された RSSI レベルでの信号検出が可能になります。
概念は次のように簡略化されています。 SF を「ズーム レンズ」と考えてください。SF が高いほど、より長い範囲に「ズームイン」しますが、データの送信は遅くなります。
重要な原則: 拡散率が高い = 範囲は長くなりますが、データは遅くなります。
データのエンコーディング
コーディング： 送信されるユーザー データに冗長 (制御) 情報を追加して、受信成功の確率を高めます。
冗長性のレベルは、4/5 などのコードレート (CR) 比によって決まります。これは、送信される 5 ビットごとに 4 ビットが有用なデータで、1 ビットが制御 (冗長) ビットであることを意味します。
LoRaWAN は 4/5 から 4/8 の Coderate を採用します。
125 kHz チャネル帯域幅のデータ伝送速度 (bps) は、拡散率 (SF) とコードレート (CR) によって異なります。
LoRa 信号サンプル
データレートと伝播距離の相互依存性
拡散率、データ レート、伝播距離の関係は、LoRa のパフォーマンスの基本です。拡散率が高いと長距離通信が可能になりますが、データ伝送速度が低下します。
結論
LoRa および LoRaWAN テクノロジーは、長距離低電力ワイヤレス通信のための強力なソリューションを提供します。 LoRa の導入を最適化し、通信範囲、消費電力、データ スループットの最適なバランスを達成するには、変調、拡散率、データ エンコーディングの重要な概念を理解することが不可欠です。