LoRaWAN Altyapısı — İstanbul

Ne yapar

LoRaWAN altyapımız İstanbul'da kurulu ve çalışır durumda olan, uzun menzilli ve düşük güç tüketen bir kablosuz veri ağıdır. Bu ağ üzerinden dört farklı iş aynı anda yürür: sayaç okuma, kazan otomasyonu, havuz değerlerinin takibi ve etiket tabanlı araç tanıma.

Her uygulama için ayrı bir haberleşme hattı kurmak yerine sahadaki cihazlar aynı ağı paylaşır. Ölçümler ve olaylar tek bir merkezde toplanır, böylece farklı sistemler aynı yerden izlenir. Kablo çekmenin zor olduğu, binaların ve ekipmanın birbirinden uzak durduğu yerlerde bu yapı kurulumu sadeleştirir.

Nasıl çalışır

Sahadaki uç cihazlar (sensörler, sayaç arabirimleri, kontrol kartları) ölçtükleri değeri kısa veri paketleri halinde radyo üzerinden gönderir. Bu paketleri ağ geçidi (gateway) alır ve internet bağlantısı üzerinden ağ sunucusuna iletir. Ağ sunucusu cihazın kimliğini doğrular, birden fazla ağ geçidine ulaşan aynı paketi ayıklar ve veriyi uygulama tarafına aktarır. Uygulama tarafında paket çözülür, anlamlı değerlere dönüştürülür ve ilgili ekrana ya da kayda düşer.

Uç cihazlar zamanlarının büyük bölümünü uykuda geçirir ve yalnız veri gönderecekleri anda uyanır. Bu çalışma biçimi pille beslenen cihazların sahada uzun süre bakım istemeden çalışabilmesini sağlar. Uzaktan bir komut gönderilmesi gereken durumlarda LoRaWAN'ın merkezden cihaza doğru mesaj iletme imkânı da kullanılabilir.

Teknoloji

LoRaWAN, LoRa radyo modülasyonu üzerine kurulu açık bir ağ protokolüdür. Düşük veri hızında çalışır ama karşılığında uzun menzil ve bina içine iyi nüfuz etme sağlar. Ağ, yıldız topolojisindedir: uç cihazlar doğrudan ağ geçitleriyle konuşur, aralarında ayrıca bir röle zinciri kurulmaz.

Altyapının temel bileşenleri şunlardır:

• Uç cihazlar: ölçüm yapan veya bir ekipmanı izleyen, LoRa radyolu kartlar.
• Ağ geçitleri: bölgedeki cihazlardan gelen radyo paketlerini toplayan alıcılar.
• Ağ sunucusu: cihaz kimliği, oturum anahtarları ve paket yönetimi.
• Uygulama katmanı: verinin çözülüp kaydedildiği, izlendiği ve raporlandığı bölüm.

Haberleşme lisanssız ISM bandında yapılır. LoRaWAN standardı, ağ katmanında ve uygulama katmanında ayrı oturum anahtarlarıyla şifreleme öngörür; böylece paketin içeriği yalnız yetkili uygulama tarafından okunabilir. Cihazların ağa güvenli katılımı ve veri hızının ortama göre ayarlanması da protokolün sunduğu özellikler arasındadır.

Kullanım alanı

İstanbul'daki altyapı şu dört iş için kullanılıyor:

Sayaç okuma

Sayaçlardan alınan değerler ağ üzerinden merkeze iletilir. Okuma için daireye ya da tesisat odasına girmek gerekmez; veriler düzenli aralıklarla kendiliğinden toplanır.

Kazan otomasyonu

Bağlantı çift yönlüdür: kazanlara ait çalışma bilgileri aynı ağ üzerinden izlenir, gerektiğinde kazanlara uzaktan komut da gönderilir. Kazan tarafındaki cihaz ve yazılım yapısını kazan otomasyonu sayfasında ayrıca anlatıyoruz.

Havuz değer takibi

Havuz suyunun sıcaklığı, kirlilik durumu, klor seviyesi vb. değerler sahadaki sensörlerden düzenli olarak gelir. Bakım ekibi değerleri yerinde ölçmeye gitmeden merkezden takip eder ve sapma olduğunda müdahale eder.

Araç tanıma

Araç tanıma, araca takılan RFID etiketinin okunmasına dayanır; kamera kullanılmaz. Etiket okuma olayları altyapının bir parçası olarak merkezde izlenir.

Aynı ağ yapısı farklı sensör ve kontrol kartlarıyla başka uygulamalara da genişletilebilir; yeni bir uygulama eklemek için ayrı bir haberleşme hattı kurmak gerekmez.