LoRa
LoRaとLoRaWANは、ともに低電力ワイドエリア（LPWA）ネットワークプロトコルを定義している。バッテリー駆動の「もの」を、地域、国内、またはグローバルネットワーク内のインターネットにワイヤレス接続するように設計されている。モノのインターネット（IoT）の双方向通信、エンドツーエンドのセキュリティ、モビリティ、ローカリゼーションサービスなどの要件となることを目標としている。一般ユーザーや企業を対象にしたより多くの電力を使用してより多くのデータを伝送するように設計されたワイヤレスWANとは対照的に、低電力、低ビットレート、IoTでの利用などの特徴がある。LoRaWANのデータレートは、1チャンネルで0.3 kbit/sから50kbit/sの範囲である[1]。
| 開発者 | Semtech |
|---|---|
| 接続種類 | SPI/I2C |
| 対応機器 | SX1261、SX1262、SX1268、SX1272、SX1276、SX1278 |
| 物理的範囲 | >10 km（理想的な条件下） |
LoRa （「long range」に由来）は、プロプライエタリの物理的な無線変調技術である[2]。チャープスペクトラム拡散（chirp spread spectrum、CSS）技術から派生したスペクトラム拡散変調技術に基づいている[3]。フランスのグルノーブルの会社であるCycleoによって開発され（特許9647718-B2）、その後、Semtechによって買収された[4][5]。
LoRaWANは、ソフトウェア通信プロトコルとシステムアーキテクチャを定義している。LoRaWANプロトコルの継続的な開発は、SemTechが創設メンバーとである、オープンな非営利組織のLoRaアライアンスによって管理されている。
特徴
LoRaは、ライセンス不要のサブギガヘルツ無線周波数帯域を使用する。ヨーロッパではEU868（863–870 / 873 MHz）、南アメリカではAU915 / AS923-1（915–928 MHz）、北アメリカではUS915（902–928 MHz）、インドではIN865（865–867 MHz）、アジアではAS923（915–928 MHz）[6]、世界中では2.4GHzをそれぞれ使用している[7]。LoRaを利用すると、低消費電力で長距離伝送が可能になる[8]。LoRaがカバーするのは物理層であり、上位層は、LoRaWAN（Long Range Wide Area Network）などの他の技術やプロトコルでカバーされている。拡散率により、0.3 kbit/s〜27 kbit/sのデータレートを実現できる[9]。
LoRa ゲートウェイからのタイムスタンプを用いた 三辺測量 を行うことで、LoRa 機器の位置を特定することができる[10]。
関連項目
- DASH7 – 人気のあるオープンなLoRaの代替プロトコル
- IEEE 802.11ah – 非プロプライエタリの低電力長距離通信の標準
- CC430 – MCU & sub-1 GHz RF transceiver SoC
- NB-IoT
- LTE Cat M1
- MIoTy – センサーネットワーク向けのsub-GHz LPWAN技術
- SCHC – static context header compression
参考文献
- Ferran Adelantado, Xavier Vilajosana, Pere Tuset-Peiro, Borja Martinez, Joan Melià-Seguí and Thomas Watteyne. Understanding the Limits of LoRaWAN (January 2017).
- “What is LoRa?” (英語). Semtech. 2021年1月21日閲覧。
- “LoRa Modulation Basics”. Semtech. 2019年7月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年2月5日閲覧。
- “Semtech Acquires Wireless Long Range IP Provider Cycleo” (英語). Design And Reuse. 2019年10月17日閲覧。
- , "Wireless communication method"
- “RP002-1.0.3 LoRaWAN Regional Parameters”. lora-alliance.org. 2021年6月9日閲覧。
- “LoRa 2.4GHz”. Semtech LoRa 2.4GHz. 2021年11月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年11月8日閲覧。
- Ramon Sanchez-Iborra; Jesus Sanchez-Gomez; Juan Ballesta-Viñas; Maria-Dolores Cano; Antonio F. Skarmeta (2018). “Performance Evaluation of LoRa Considering Scenario Conditions”. Sensors 18 (3): 772. Bibcode: 2018Senso..18..772S. doi:10.3390/s18030772. PMC 5876541. PMID 29510524.
- Adelantado, Ferran; Vilajosana, Xavier; Tuset-Peiro, Pere; Martinez, Borja; Melia-Segui, Joan; Watteyne, Thomas (2017). “Understanding the Limits of LoRaWAN”. IEEE Communications Magazine 55 (9): 34–40. doi:10.1109/mcom.2017.1600613. ISSN 0163-6804.
- Fargas, Bernat Carbones. “GPS-free Geolocation using LoRa in Low-Power WANs”. DTU Library. 2022年3月21日閲覧。
参考文献
- Olivier Bernard André Seller. "Wireless communication method" U.S. Patent No. 9,647,718. 09 September 2015.
- Lee, Chang-Jae, Ki-Seon Ryu, and Beum-Joon Kim. "Periodic ranging in a wireless access system for mobile station in sleep mode." U.S. Patent No. 7,194,288. 20 March 2007.
- Ghoslya (2019年4月17日). “How to generate LoRa Symbols”. All About LoRa and LoRaWAN. 2022年3月21日閲覧。
- Quigley, Thomas J., and Ted Rabenko. "Latency reduction in a communications system." U.S. Patent No. 7,930,000. 19 April 2011.
- Bankov, D.; Khorov, E.; Lyakhov, A. "On the Limits of LoRaWAN Channel Access". 2016 International Conference on Engineering and Telecommunication (EnT): 10–14.
- Seneviratne, Pradeeka. "Beginning LoRa Radio Networks with Arduino - Build Long Range, Low Power Wireless IoT Networks." Apress, 2019, eBook ISBN 978-1-4842-4357-2, Softcover ISBN 978-1-4842-4356-5, Ed: 1