Zašto smo izabrali LoRaWAN za teren bez signala
Prenosni koridori prolaze upravo tamo gdje nema mobilne pokrivenosti. To jedno ograničenje odredilo je najveći dio naše arhitekture.
Većina odluka u IoT arhitekturi predstavlja kompromis između stvari koje biste željeli. Naša je počela od nečega što više liči na zid.
Prenosni koridori se trasiraju iz elektroenergetskih i imovinsko-pravnih razloga, a ne zbog povezanosti. Prelaze grebene, klisure i šume gdje na stubu nema mrežnog napajanja, nema mobilne pokrivenosti na koju se može osloniti, niti realnog izgleda da će bilo šta od toga stići. Šta god da postavimo, moralo je da radi tamo, bez nadzora, kroz dinarsku zimu.
To ograničenje je eliminisalo najveći dio prostora opcija prije nego što smo uopšte došli do preferencija.
Šta ograničenje isključuje
Mobilna mreža (LTE-M / NB-IoT). Odlična tamo gdje ima pokrivenosti. Pokrivenost je problem — a postoji i posljedica drugog reda koja je važnija nego što se na prvi pogled čini: mobilne mreže degradiraju upravo tokom onih događaja zbog kojih najviše želite vidljivost. Oluje, požari i širi ispadi napajanja obaraju bazne stanice. Sistem za monitoring koji zaćuti tokom krize gori je od nikakvog monitoringa, jer ljude navikne da očekuju podatke koji neće stići.
Wi-Fi ili mreže kratkog dometa. Domet je pogrešan za red veličine za objekte razmaknute stotinama metara do kilometrima.
Satelitski link po čvoru. Tehnički izvodljivo, ali budžet potrošnje i cijene po čvoru ne preživljava susret sa mrežom od nekoliko hiljada stubova.
Šta LoRaWAN donosi
LoRaWAN je namjerno neambiciozan radio, i to je upravo poenta. Modulacija raširenim spektrom razmjenjuje brzinu prenosa za energetski bilans linka, što daje domet reda kilometara uz predajnu snagu reda milivata.
Za naš saobraćaj ta razmjena je gotovo besplatna. Ne prenosimo video. Šaljemo malu, strukturiranu telemetriju — inklinaciju, potpise vibracija, EMF, temperaturu, vlažnost, pritisak — u intervalima mjerenim minutima. Nekoliko desetina bajtova, povremeno, posao je za koji je LoRaWAN gotovo namjenski napravljen.
Posljedice se množe:
- Vijek baterije mjeren godinama, a ne mjesecima, pa održavanje ne vraća onaj trošak izlaska na teren koji smo htjeli da uklonimo.
- Nezavisna infrastruktura. Privatni gateway je naš da ga postavimo i naš da ga održavamo. Bez zavisnosti od odluka mobilnog operatora o pokrivenosti ili od njegovog ispada.
- Podnošljivo zgušnjavanje. Dodavanje čvorova duž koridora ne traži dodavanje backhaul veze na svakom od njih.
Gdje je zaista nezgodno
Bilo bi nepošteno predstaviti ovo kao besplatno.
Ograničenja radnog ciklusa u evropskim ISM opsezima limitiraju koliko često čvor smije da emituje. To je stvarno projektno ograničenje i znači da je sistem građen oko periodičnog javljanja uz poruke pokrenute događajem, a ne oko kontinuiranog prenosa velike brzine. Ako vašoj primjeni treba telemetrija ispod sekunde, LoRaWAN je pogrešan odgovor i treba da koristite nešto drugo.
Veličine paketa su male, pa sve što je skupo izraziti mora da se izračuna na rubu i pošalje kao rezultat, a ne kao sirovi podatak. Uplink poruke podrazumijevano nijesu potvrđene, što znači da platforma mora da tretira izostala očitavanja kao normalu, a ne kao grešku — pretpostavka koja se mora ugraditi od početka, a ne zakrpiti naknadno.
I LoRaWAN vam daje link, ne odgovor. Radio koji dobaci do planinskog grebena ne govori vam ništa o tome da li očitavanje nagiba od 0,4° nešto znači. Za to služe baseline po objektu i detekcija anomalija, i tu leži najveći dio stvarne težine.
Dio koji se uopštava
Razlog zbog kojeg se ova odluka čisto prenijela na lučku infrastrukturu jeste to što se prenijelo i osnovno ograničenje: objekti do kojih je skupo doći, u okruženjima neprijateljskim prema uobičajenoj povezanosti, gdje je vrijednost podatka u njegovom kontinuitetu, a ne u rezoluciji.
Izaberite radio koji preživljava okruženje, pa težak posao odradite u softveru. To je manje uzbudljiva arhitektura od alternativa. Takođe je ona koja u februaru i dalje javlja.