Síťové technologie LPWAN pro Internet věcí – 6. díl

V předposledním pokračování seriálu o sítích typu LPWAN se zaměříme na technologie Nwave, RPMA a DASH7.

Nwave

Nwave je proprietární řešení britské společnosti Nwave Technologie, které je určeno aplikace jako dálkový odečet, chytré parkování a zemědělství. Po vstupu společnosti Nwave Technologie do Weightless SIG se toto řešení stalo referenčním modelem pro specifikaci Weightless-N. Technologie Nwave umožňuje aplikace s přenosovou rychlosti 100 b/s, dosahem až sedm, v některých případech až deset kilometrů a životností baterie pět až deset let. Velikost uživatelské zprávy je od dvou do dvaceti bajtů. Využívána je modulace DBPSK při šířce kanálu 200 Hz, vysílací výkon může být až 20 dBm a na jednom přístupovém bodě může být připojeno až milion koncových zařízení. Zabezpečení je zajišťováno pomocí šifrování AES128 a autentifikace založené na sdíleném tajném klíči. Technologie Nwave byla zkoušena ve Velké Británii a Dánsku.

RPMA

Technologie RPMA je proprietární řešení LPWAN založené na technice Random Phase Multiple Access patentované v USA v roce 2010, které vyvinula společnost Ingenu (dříve On-Ramp Wireless). Obecně je tato technologie určena pro zajištění komunikace M2M v rámci Internetu věcí. RPMA je provozována v pásmu 2,4 GHz a umožňuje aplikace s přenosovou rychlosti až 156/624 kb/s (typicky 2 kb/s), dosahem pět až osm kilometrů a životností baterie přes deset let. Využívána je modulační technika DSSS při šířce kanálu 1 MHz, vysílací výkon může být až 20 dBm, citlivost –142 dBm a počet koncových zařízení na jednom sektoru je 384 tisíc. Velikost uživatelské zprávy lze definovat uživatelem v rozsahu od 6 bajtů do 10 kB. Zabezpečení je zajišťováno pomocí šifrování AES128 a oboustranné 128bitové autentifikace. V současné době je v provozu 38 privátních sítí RPMA ve více než 20 zemích, např. USA, Kanada, Japonsko, Chile, Nigérie či Dominikánská republika.

DASH7

DASH7 Alliance byla založena v březnu 2009 jako nezisková organizace, která se stará a zajištění kompatibility zařízení DASH7. Technologie DASH7 je založena na standardu ISO 18000-7 a první specifikace byla zveřejněna v dubnu 2011 (DASH7 Mode 2). Nejnovější specifikace DASH7 Alliance Protocol Specification v1.0 byla zveřejněna v dubnu 2015. Technologie DASH7 je obecně určena pro komunikaci rádiových senzorů a aktuátorů, konkrétní aplikace mohou zahrnovat např. logistiku dodavatelského řetězce, optimalizace výroby a skladování, monitorování nebezpečných materiálů či dálkový odečet. Komunikace mezi koncovým a přístupovým bodem však probíhá bez spojení, tj. datagramy jsou přenášeny samostatně bez předchozího navázání spojení.

DASH7 je provozována v pásmech ISM pod 1 GHz a umožňuje aplikace s přenosovou rychlosti 9,6 kb/s, 55,555 kb/s nebo 166,667 kb/s, dosahem od jednoho do deseti kilometrů a životností baterie přes deset let. Využívána je modulace 2-GFSK při šířce kanálu 25 nebo 200 kHz, vysílací výkon může být až 27 dBm a velikost uživatelské zprávy až 256 bajtů. Zabezpečení je zajišťováno pomocí šifrování AES128 a šifrování veřejného klíče (ECC, RSA).

Autor: Jaroslav Hrstka