CC BY
245А, то затраты составят:
72 500 + 20 000 (работы по установке) = 92500 рублей.
При этом изготовитель даёт гарантию, что при поломке оборудования будет произведена бесплатная замена.
Исходя из результатов экономических расчетов, можно сделать вывод, что целесообразнее заменить действующий ПСВК-1 на новый как можно раньше, чтобы избежать непреднамеренных расходов.
Список литературы
1. Виноградов С.Н., Таранцев К.В., Виноградов О.С. Выбор и расчет теплообменников: Учебное пособие. Пенза: Изд-во ПГУ, 2001. 100 с.
2. Карабанов Ю.Ф. Расчет теплообменника: учебное пособие / Ю.Ф. Карабанов. Иваново: ИЭИ, 1979. 28 с.
3. Инструкция ТЭЦ-2 г. Йошкар-Ола по использованию ПСВК-1.
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ БЕСПРОВОДНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
LORAWAN
1 2 Выдрин Д.Ф. , Ситдиков Д.Р.
1Выдрин Дмитрий Федорович - магистрант;
2Ситдиков Дмитрий Рафаэлевич - магистрант,
направление: приборостроение, кафедра информационно-измерительной техники, факультет авионики, энергетики и инфокоммуникаций, Уфимский государственный авиационный технический университет,
г. Уфа
Аннотация: приведено определение технологии LoRaWAN. Описана архитектура сети, параметры работы. Приведены основные преимущества LoRaWAN. Ключевые слова: LoRaWAN, LoRa, интернет вещей.
Технология LoRaWAN - это сетевой протокол дальнего радиуса с низким электропотреблением, разработанный специально для беспроводного подключения устройств Интернета вещей c батарейным питанием к региональной, национальной или глобальной сети, а также для удовлетворения ключевых требований Интернета вещей (IoT), таких как двунаправленной передачи, безопасности передачи данных, мобильности и локализации [1].
Архитектура сети LoRaWAN организована по топологии «звезда звезд», в которой базовые станции (шлюзы) ретранслируют сообщения между конечными устройствами и центральным сетевым сервером. Базовые станции подключены к серверу через стандартные IP-соединения и работают как прозрачный мост, просто преобразуя радиочастотные пакеты в IP-пакеты и наоборот. Беспроводная связь, благодаря характеристикам большого радиуса действия физического уровня LoRa, позволяет реализовать прямую связь между конечным узлом и базовой станцией. Все режимы способны к двунаправленной передаче данных, а также есть поддержка многоадресной передачи для эффективного использования спектра для таких задач, как обновления программного обеспечения по воздуху (Firmware Over-The-Air) или других сообщений массового распространения.
В спецификации указаны параметры инфраструктуры устройства для физического уровня (LoRa®) и для протокола (LoRaWAN), и таким образом обеспечивается беспрепятственное взаимодействие между производителями.
Хотя спецификация определяет техническую реализацию, она не указывает на то, какую коммерческую модель или тип развертывания (публичная, частная, корпоративная) использовать, и поэтому предлагает производителям свободу инновации и дифференциации того, как она используется [1].
Чтобы продлить срок службы батареи (аккумулятора) в конечном узле (end-node) и оптимизировать общую пропускную способность сети, сетевой сервер LoRaWAN управляет скоростью передачи данных и мощностью радиочастотного выхода каждого конечного устройства по отдельности на основании расстояния от шлюза. Управление осуществляется с помощью алгоритма адаптивной скорости передачи данных ADR (от англ. Adaptive Data Rate). Это имеет решающее значение для высокой производительности сети и позволяет осуществлять ее необходимую масштабируемость. Скорость передачи данных по протоколу LoRaWAN в системе LoRa лежит в диапазоне от 0,3 до 11 кбит/с.
Технология LoRa значительно повышает чувствительность приемника и, аналогично другим методам модуляции с расширенным спектром, использует всю ширину полосы пропускания канала для передачи сигнала, что делает его устойчивым к канальным шумам и нечувствительным к смещениям, вызванным неточностями в настройке частот при использовании недорогих опорных кварцевых резонаторов. Технология LoRa позволяет осуществлять демодуляцию сигналов с уровнями на 19,5 дБ ниже уровня шумов, притом, что для правильной демодуляции большинству систем с частотной манипуляцией FSK (от англ. FSK - frequency shift keying) нужна мощность сигнала как минимум на 8-10 дБ выше уровня шума.
В сетях, использующих модуляцию LoRa, связь между устройствами происходит по радиоканалу в субгигагерцовом нелицензируемом диапазоне частот ISM (Industrial, Scientific and Medical — фактические границы диапазона зависят от страны, в Украине для этого выделены диапазоны 433 и 868 МГц, как и в Европе). В LoRaWAN сетях на физическом уровне, как правило, используется модуляция LoRa на частоте 863-870 (868, реже на 433) МГц в Европе и 902-928 (915) МГц в США, и 779-787 МГц в Азии. Все LoRa модемы, как правило, также поддерживают модуляцию GFSK.
LoRaWAN имеет три разных класса конечных устройств для удовлетворения различных потребностей, отраженных в широком спектре приложений [1].
Класс A - двунаправленные конечные устройства c наименьшей мощностью. Класс А должен поддерживаться всеми конечными устройствами LoRaWAN по умолчанию. Передача всегда инициируется конечным устройством и полностью асинхронна. Каждая передача по восходящей линии связи может быть отправлена в любое время и за ней следуют два коротких окна нисходящей линии связи, что дает возможность для двунаправленной связи или команд управления сетью, если это необходимо. Это протокол типа ALOHA.
Конечное устройство может войти в режим с низким энергопотреблением в зависимости от его индивидуальных настроек. Это делает класс A самым энергоэффективным и время жизни сенсора от 5 лет и выше, в то же время позволяя осуществлять связь по восходящей линии связи в любое время.
Поскольку связь по нисходящей линии связи всегда должна следовать за передачей по восходящей линии связи с расписанием, определенным приложением конечного устройства, связь по нисходящей линии связи должна буферизоваться на сетевом сервере до следующего события восходящей линии связи.
Класс B - Двунаправленные конечные устройства с определенным временем ожидания нисходящего потока. В дополнение к начальным окнам приема класса А, устройства класса B синхронизируются с сетью с использованием периодических маяков и открывают «слоты для проверки» нисходящего потока по расписанию. Это обеспечивает сети возможность отправлять нисходящую связь с определенной задержкой, но за счет некоторого дополнительного энергопотребления в конечном устройстве. Задержка программируется до 128 секунд для разных приложений, а
23
дополнительное энергопотребление достаточно низкое, чтобы оставаться в силе для приложений с батарейным питанием.
Класс C - двунаправленные конечные устройства с наименьшей задержкой. В дополнение к структуре класса A в восходящей линии связи, за которой следуют два окна нисходящей линии связи, класс C дополнительно уменьшает задержку на нисходящей линии связи, постоянно поддерживая прием на конечном устройстве, когда устройство не передает (полудуплекс). Исходя из этого, сетевой сервер может инициировать передачу по нисходящей линии связи в любое время, если приемник конечного устройства открыт, поэтому нет задержки. Компромиссом является утечка мощности приемника (до ~ 50 мВт), и поэтому класс C подходит для приложений, где имеется непрерывная мощность.
Таким образом, беспроводные технологии LoRaWAN имеют все подходящие параметры для реализации Интернета вещей. Еще раз отметим основные преимущества по сравнению с другими технологиями LPWAN [2]:
• низкое потребление датчиков и большое покрытие территории, измеряемое в километрах;
• работает на нелицензируемых частотах, нет лицензионной платы за использование технологии;
• одна базовая станция LoRa разработана для приема до тысячи оконечных устройств;
• легко разворачивается, благодаря простой архитектуре;
• открытость: открытый альянс и открытый стандарт;
• безопасность: данные имеют защиту на сетевом уровне и на прикладном уровне с AES шифрованием;
• полностью двунаправленная связь;
• имеет поддержку CISCO, IBM и более 500 других компаний членов альянса LoRa Alliance.
Список литературы
1. What is the LoRaWAN™ Specification? [Электронный ресурс]. Режим доступа:
https://lora-alliance.org/about-lorawan/ (дата обращения: 21.01.2019).
2. LPWAN, LoRa, LoRaWAN and the Internet of Things. [Электронный ресурс]. Режим
доступа: https://medium.com/coinmonks/lpwan-lora-lorawan-and-the-internet-of-
things-aed7d5975d5d/ (дата обращения: 21.01.2019).
