LoRa-Update unterstützt weltweite Bereitstellungen

LoRa ist bereits eines der am weitesten verbreiteten Low-Power-Wide-Area-Protokolle und hat einige jüngste Entwicklungen erlebt, die versprechen, die Einführung des Protokolls voranzutreiben. Eine neue Link-Layer-Spezifikation soll dazu beitragen, den weltweiten Einsatz zu erleichtern, und eine Innovation bei der Verpackung passiver Komponenten verspricht, die Implementierungsgröße zu reduzieren. Zusammen können sie dazu beitragen, die Dynamik der LoRa-Einführung zu steigern.

Das neue Spezifikationspaket, LoRaWAN TS1-1.0.4 Link Layer (L2) Specification, enthält mehrere Elemente, die zusammen eine Referenzimplementierung definieren, die als Ausgangspunkt für die Produktentwicklung dienen kann . Neben der L2-Spezifikation selbst bietet das Paket einen Weg zur Designzertifizierung. Dieser Weg beginnt mit dem TS009-Zertifizierungsprotokoll und definiert sowohl ein Zertifizierungsprogramm als auch ein Anforderungsdokument. Darüber hinaus ist ein Update des LoRaWAN-Zertifizierungstesttools (LCTT) für Vorzertifizierungs- und Regressionstests enthalten. Das Paket enthält auch einen Referenzcode für Endgeräte, die die Zertifizierungsanforderungen erfüllen.

Das Spezifikationsupdate enthält zahlreiche Klarstellungen, um die Interoperabilität zwischen Geräten sicherzustellen, die dem Standard entsprechen. Diese Klarstellung soll dazu beitragen, die Entwicklung, Bereitstellung und Verwaltung von LoRaWAN-Netzwerken zu vereinfachen, indem Unklarheiten und mögliche Verwirrung bei der Interpretation beseitigt werden. Es wurden auch neue Sicherheitsfunktionen hinzugefügt, um die inhärente starke Sicherheit des Protokolls zu erhöhen. Dazu gehören Erläuterungen zum Umgang mit Zählern und persistenten Parametern.

Abbildung 1. LoRaWAN erlebt bereits eine weit verbreitete Akzeptanz, die durch seine neueste Link-Layer-Spezifikation erweitert werden soll. Quelle:LoRa Alliance

Spezifikationen allein reichen jedoch nicht aus, um die Akzeptanz einer Technologie sicherzustellen; Produkte, die eine schnelle Entwicklung unterstützen, werden ebenfalls benötigt. Für das LoRaWAN werden solche Produkte zunehmend verfügbar. Senet, Inc. zum Beispiel hat sich kürzlich mit dem Distributor Symmetry Electronics zusammengetan, um Module, Gateways und Sensoren anzubieten, die mit dem Carrier-Grade-LoRaWAN-Netzwerk von Senet funktionieren. Darüber hinaus können Symmetry-Kunden während der Entwicklung auf das Senet-Netzwerk zugreifen, um ihre Systeme während des Prototypings und der Produktion einzubinden und zu testen.

Passive Komponenten erfahren auch innovatives Engineering für die Arbeit mit LoRa-Systemen. Johanson Technology hat vor kurzem ein integriertes passives Gerät (IPD) veröffentlicht, das alle Front-End-Kondensatoren und -Induktivitäten kombiniert, die erforderlich sind, um zwischen einem Semtec LoRa-Chipsatz und einer Antenne in einem 2,0 × 1,25-mm-SMT-Gehäuse zu passen. Dazu gehören ein Impedanzanpassungsnetzwerk, ein Balun und ein Filter, für die ansonsten bis zu 40 HF-Komponenten erforderlich wären, und die unter Verwendung der Niedertemperatur-Co-fired Ceramic (LTCC)-Fertigungstechnologie hergestellt werden.

Abbildung 2. Ein einzelnes SMT-Gehäuse enthält alle passiven Schaltkreise, die zum Implementieren eines impedanzangepassten Symmetrierfilters für LoRa erforderlich sind. Quelle:Johanson Technology

Der IPD-Ansatz bietet Entwicklern mehrere Vorteile. Zum einen ist es etwa 40 % kleiner und leichter als ein Ersatzschaltbild aus diskreten Geräten, was ein kompakteres IoT-Gerätedesign ermöglicht. Darüber hinaus bietet die integrierte Implementierung eine höhere Zuverlässigkeit, indem Leiterbahnen und Durchkontaktierungen auf der Leiterplatte eliminiert werden. Durch die Integration wird auch die Variabilität im Schaltungsbetrieb reduziert.

Innovationen wie das IPD tauchen ständig auf dem LoRaWAN-Markt auf und tragen dazu bei, die weitere Einführung des Protokolls voranzutreiben. Die niedrigen Datenraten von LoRa bedeuten, dass der Ansatz nicht für jede IoT-Anwendung die beste Wahl ist, aber für Sensoren und andere Systeme, bei denen geringer Stromverbrauch und große Reichweite wichtiger sind als Datenkapazität, können solche Innovationen nur die Dynamik der Einführung der Technologie fördern weltweit.

Rich Quinnell ist Ingenieur und Autor im Ruhestand und ehemaliger Chefredakteur bei EDN.

>> Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am unsere Schwesterseite EDN.