لوراوان

LoRaWAN هو بروتوكول شبكة واسعة النطاق منخفضة الطاقة (LPWAN) يربط الأجهزة التي تعمل بالبطاريات بالإنترنت لاسلكيًا. يستخدم LoRaWAN تقنية LoRa كطبقة فيزيائية . يمكن اعتبار LoRa تقنية إشارة الراديو (على غرار Wi-Fi أو شبكات الهاتف المحمول )، بينما LoRaWAN هو البروتوكول وبنية الشبكة التي تدير الاتصال عبر هذه الإشارة. ^{[ 1 ]}

تُوفر تقنيتا LoRa وLoRaWAN معًا حلًا لربط الأجهزة منخفضة الطاقة عبر مسافات طويلة، مما يجعلهما تقنية أساسية لإنترنت الأشياء (IoT). تُستخدم هذه التقنية بشكل أساسي في التطبيقات التي تتطلب نقل كميات صغيرة من البيانات على فترات متباعدة من مواقع يصعب الوصول إليها، كما هو الحال في الزراعة الذكية، والمراقبة الصناعية، وتتبع الأصول . ^{[ 2 ]} طُوّرت هذه التقنية في الأصل من قِبل شركة Cycleo الفرنسية، التي استحوذت عليها شركة Semtech في عام 2012، ويتولى تحالف LoRa إدارة معيار LoRaWAN حاليًا. ^{[ 3 ]}

تتمتع أجهزة LoRaWAN بإمكانيات تحديد الموقع الجغرافي المستخدمة لتحديد مواقع الأجهزة عبر الطوابع الزمنية من البوابات. ^{[ 4 ]}

إن ميزة تحديد الموقع الجغرافي في تقنية LoRa، بالإضافة إلى خصائصها من حيث المدى الطويل واستهلاك الطاقة المنخفض، تجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من تطبيقات إنترنت الأشياء (IoT) حيث تكون الأصول موزعة ويكون عمر البطارية أمراً بالغ الأهمية. ^{[ 5 ]}

بينما تُحدد تقنية LoRa الطبقة الفيزيائية الدنيا، فإن تقنية LoRaWAN هي بنية النظام للشبكة. وتُحدد LoRaWAN بروتوكول الاتصال لإدارة الاتصال بين أجهزة العقد الطرفية منخفضة الطاقة والبوابات .

تتكون بنية شبكة LoRaWAN من ثلاثة مكونات رئيسية:

• الأجهزة الطرفية: هي أجهزة استشعار أو تتبع صغيرة تعمل بالبطارية، موزعة في الميدان. يحتوي كل جهاز على شريحة LoRa تُمكّنه من إرسال حزم بيانات صغيرة عبر مسافات طويلة باستخدام بروتوكول راديو LoRa. يتم تكوين طبقة MAC الخاصة به من خادم الشبكة.
• البوابات (المحطات الأساسية): البوابة هي محطة استقبال متصلة بالإنترنت. تستمع على قنوات متعددة للإشارات من جميع أجهزة LoRaWAN الطرفية ضمن نطاقها. عندما تستقبل البوابة حزمة بيانات من جهاز، فإنها تُعيد توجيهها إلى خادم الشبكة المركزي دون معالجتها. ^{[ 9 ]} من الميزات الرئيسية لتقنية LoRaWAN إمكانية استقبال حزمة بيانات واحدة من جهاز بواسطة عدة بوابات في وقت واحد، مما يزيد من موثوقية الشبكة. عند تلقي أمر من خادم الشبكة لإرسال البيانات، تستخلص البوابة جميع إعدادات طبقة LoRa PHY لكل حزمة، وبالتالي لا تتطلب طبقة MAC.
• خادم الشبكة: هو برنامج مركزي قائم على الحوسبة السحابية يدير الشبكة بأكملها. يستقبل البيانات من جميع البوابات، ويزيل الرسائل المكررة، ثم يوجه البيانات إلى خادم التطبيق المناسب. كما أنه مسؤول عن إدارة ترددات الاتصال ومعدل نقل البيانات والطاقة لجميع الأجهزة الطرفية. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

الأجهزة في الشبكة غير متزامنة، وترسل البيانات عندما تتوفر لديها. تستقبل عدة بوابات البيانات المرسلة من جهاز طرفي، ثم تقوم هذه البوابات بإعادة توجيه حزم البيانات إلى خادم الشبكة المركزي. ^{[ 12 ]} بعد ذلك، تُعاد توجيه البيانات إلى خادم التطبيقات المرتبط. ^{[ 13 ]}

• يناير 2015: 1.0 ^{[ 18 ] [ 19 ]}
• فبراير 2016: 1.0.1 ^{[ 20 ]}
• يوليو 2016: 1.0.2 ^{[ 21 ]}
• أكتوبر 2017: 1.1، يضيف الفئة ب ^{[ 22 ]}
• يوليو 2018: 1.0.3 ^{[ 23 ]}
• أكتوبر 2020: 1.0.4 ^{[ 24 ]}

تحالف LoRa هو منظمة غير ربحية مقرها في فريمونت، كاليفورنيا، تدعم معيار LoRaWAN ونشره في المناطق النائية أو التي يصعب الوصول إليها. يضم أعضاؤه شركات مثل Actility، و Amazon Web Services ، وCisco ، وEverynet، وHelium ، وKerlink، وMachineQ، و Microsoft ، وMikroTik ، وMinol Zenner، وNetze BW، وSemtech، وSenet، و STMicroelectronics ، وTEKTELIC، وOrbiwise SA، وThe Things Industries. ^{[ 25 ]} في عام 2018، كان لدى تحالف LoRa أكثر من 100 مشغل لشبكات LoRaWAN في أكثر من 100 دولة؛ وفي عام 2023، وصل العدد إلى ما يقارب 200 مشغل، مما يوفر تغطية في جميع دول العالم تقريبًا. ^{[ 26 ]} في 1 أكتوبر 2024، أعلنت Cisco انسحابها من سوق LoRaWAN دون أي خطط لنقل بوابات Cisco LoRaWAN. ^{[ 27 ]}

• CC430 - وحدة تحكم دقيقة وجهاز إرسال واستقبال لاسلكي بتردد أقل من 1  جيجاهرتز
• إنترنت الأشياء ذو ​​النطاق الضيق – إنترنت الأشياء ذو ​​النطاق الضيق
• تقنية الأجهزة الخلوية LTE Cat M1 
• تقنية MIoTy – تقنية LPWAN بترددات أقل من جيجاهرتز لشبكات الاستشعار
• SCHC – ضغط رأس السياق الثابت
• جهاز قصير المدى - فئة من أجهزة الإرسال اللاسلكي 

• أوليفييه برنارد أندريه سيلر. "طريقة اتصال لاسلكية" براءة اختراع أمريكية رقم 9,647,718. 9 سبتمبر 2015.
• لي، تشانغ جاي، كي سيون ريو، وبيوم جون كيم. "تحديد المدى الدوري في نظام الوصول اللاسلكي للمحطة المتنقلة في وضع السكون." براءة اختراع أمريكية رقم 7,194,288. 20 مارس 2007.
• غوسليا، ساكشاما (17 أبريل 2019). "كيفية إنشاء رموز LoRa" . كل ما يتعلق بـ LoRa و LoRaWAN .
• كويجلي، توماس جيه، وتيد رابينكو. "تقليل زمن الاستجابة في نظام الاتصالات". براءة اختراع أمريكية رقم 7,930,000. 19 أبريل 2011.
• بانكوف، د.؛ خوروف، إ.؛ لياخوف، أ. "حول حدود الوصول إلى قناة LoRaWAN" . المؤتمر الدولي للهندسة والاتصالات 2016 (EnT) : 10-14.
• سينيفيراتني، براديكا. "بدء شبكات راديو LoRa باستخدام أردوينو - بناء شبكات إنترنت الأشياء اللاسلكية طويلة المدى ومنخفضة الطاقة." دار نشر Apress، 2019، رقم ISBN للكتاب الإلكتروني 978-1-4842-4357-2غلاف ورقي، رقم ISBN 978-1-4842-4356-5، إد: 1

• تحالف لورا
• مكتبة موارد LoRaWAN
• تقنية LoRa في شركة Semtech
• موقع Cycleo الإلكتروني على موقع Wayback Machine (تمت أرشفته في 29-07-2011)