Шлюз LoRaWAN с 4G для промышленного IoT, умных ферм и удалённых объектов

Шлюз LoRaWAN с 4G принимает беспроводные данные от датчиков LoRaWAN, GPS-трекеров, ошейников для животных, электронных бейджей сотрудников, интеллектуальных счётчиков и другого оборудования IoT. После получения информации шлюз передаёт её на сетевой сервер через мобильное соединение 4G LTE.

Обычные шлюзы LoRaWAN часто используют Ethernet или Wi-Fi для подключения к интернету. Такой вариант подходит для офисов, складов и заводов, но фиксированное подключение доступно не на всех животноводческих фермах, пастбищах, строительных площадках, шахтах, логистических терминалах и удалённых промышленных объектах.

Благодаря встроенному модулю 4G LTE шлюз может подключаться к серверу через SIM-карту. Это позволяет развернуть частную или облачную сеть LoRaWAN в местах, где нет проводного интернета.

Компания Shenzhen Jinshengchang Technology Co., Ltd. поставляет внутренние, наружные и автономные шлюзы LoRaWAN с солнечным питанием для отслеживания животных, контроля персонала, мониторинга активов, умного сельского хозяйства и промышленных проектов IoT.

Что такое шлюз LoRaWAN с 4G?

Шлюз LoRaWAN с 4G — это сетевое устройство, которое связывает конечные устройства LoRaWAN с облачным или локальным сервером.

Конечными устройствами могут быть:

• 
  GPS-ошейники для крупного рогатого скота;
  
• 
  GPS-трекеры для овец;
  
• 
  электронные бейджи сотрудников;
  
• 
  тревожные кнопки SOS;
  
• 
  датчики температуры и влажности;
  
• 
  интеллектуальные водяные клапаны;
  
• 
  счётчики воды и электроэнергии;
  
• 
  датчики движения;
  
• 
  трекеры оборудования;
  
• 
  LoRaWAN-маяки;
  
• 
  промышленные датчики.
  

Устройства собирают координаты, температуру, влажность, уровень заряда аккумулятора, информацию о движении, тревожные сообщения и другие данные.

Затем они отправляют небольшие пакеты на шлюз по радиосети LoRaWAN. Шлюз передаёт полученную информацию на сервер через:

• 
  мобильную сеть 4G LTE;
  
• 
  Ethernet;
  
• 
  Wi-Fi;
  
• 
  Starlink или другое IP-соединение.
  

Главная задача шлюза — обеспечить связь между радиосетью LoRaWAN и IP-сетью. Обработка данных, отображение координат, управление устройствами и формирование отчётов выполняются сетевым сервером и IoT-платформой.

Почему стоит выбрать шлюз LoRaWAN с 4G?

Развёртывание без проводного интернета

На многих пастбищах, фермах, горнодобывающих объектах и удалённых промышленных площадках отсутствуют Ethernet и стабильный Wi-Fi.

Для работы 4G-шлюза необходимы:

• 
  покрытие мобильной сети;
  
• 
  SIM-карта;
  
• 
  источник питания;
  
• 
  подходящее место установки;
  
• 
  LoRaWAN-антенна.
  

Это позволяет быстро развернуть сеть без прокладки нового интернет-кабеля.

Гибкий выбор места установки

Шлюз можно установить ближе к датчикам и GPS-трекерам, а не только рядом со зданием, в котором имеется проводной интернет.

Это особенно важно для следующих объектов:

• 
  больших животноводческих ферм;
  
• 
  открытых пастбищ;
  
• 
  овцеводческих хозяйств;
  
• 
  строительных площадок;
  
• 
  шахт и карьеров;
  
• 
  удалённых насосных станций;
  
• 
  солнечных электростанций;
  
• 
  контейнерных терминалов;
  
• 
  временных рабочих площадок.
  

Резервный канал передачи данных

Даже при наличии Ethernet соединение 4G может использоваться в качестве резервного канала.

Если проводной интернет перестанет работать, шлюз сможет продолжить передачу координат, аварийных уведомлений, показаний датчиков и данных о состоянии оборудования через мобильную сеть.

Быстрое проведение пилотного проекта

На этапе тестирования прокладка сетевых кабелей может увеличить стоимость и сроки проекта.

Шлюз LoRaWAN с SIM-картой позволяет быстрее проверить:

• 
  реальную дальность связи;
  
• 
  качество сигнала;
  
• 
  положение антенны;
  
• 
  работу конечных устройств;
  
• 
  нагрузку на сеть;
  
• 
  передачу данных на платформу.
  

После пилотного тестирования можно определить необходимое количество шлюзов и места их окончательной установки.

Внутренние и наружные шлюзы LoRaWAN с 4G

Выбор модели зависит от условий эксплуатации.

Внутренний шлюз LoRaWAN с 4G

Внутренние модели подходят для:

• 
  производственных предприятий;
  
• 
  складов;
  
• 
  офисных зданий;
  
• 
  больниц;
  
• 
  школ;
  
• 
  торговых центров;
  
• 
  систем позиционирования персонала;
  
• 
  автоматизации зданий;
  
• 
  мониторинга температуры и влажности.
  

Для подобных проектов можно использовать компактный внутренний шлюз Milesight UG63 Mini LoRaWAN.

Внутренний шлюз обычно устанавливается в помещении, защищённом от дождя, пыли, прямого солнечного света и экстремальных температур.

Наружный шлюз LoRaWAN с 4G

Уличное оборудование должно быть защищено от дождя, пыли, ветра, ультрафиолетового излучения и перепадов температуры.

Промышленный наружный шлюз может поддерживать:

• 
  корпус со степенью защиты IP67;
  
• 
  встроенную или внешнюю LoRaWAN-антенну;
  
• 
  соединение 4G LTE;
  
• 
  Ethernet;
  
• 
  питание PoE;
  
• 
  настройку через Wi-Fi;
  
• 
  несколько каналов LoRaWAN;
  
• 
  крепление на стену или мачту;
  
• 
  грозозащиту и защиту от статического электричества.
  

Для животноводческих ферм, промышленных объектов и наружных систем мониторинга подходит уличный шлюз Milesight UG67 LoRaWAN.

Восьмиканальная связь LoRaWAN

Промышленный 4G-шлюз LoRaWAN часто оснащается восьмиканальным концентратором. Несколько каналов позволяют принимать пакеты от разных устройств LoRaWAN практически одновременно.

8-канальный шлюз LoRaWAN может применяться для подключения:

• 
  GPS-ошейников для животных;
  
• 
  электронных бейджей сотрудников;
  
• 
  датчиков температуры и влажности;
  
• 
  счётчиков воды;
  
• 
  интеллектуальных клапанов;
  
• 
  трекеров имущества;
  
• 
  кнопок SOS;
  
• 
  датчиков окружающей среды;
  
• 
  промышленных контроллеров.
  

Пропускная способность системы зависит не только от заявленного количества подключаемых устройств.

При планировании необходимо учитывать:

• 
  периодичность передачи;
  
• 
  размер каждого пакета;
  
• 
  коэффициент расширения спектра;
  
• 
  качество радиосигнала;
  
• 
  количество повторных передач;
  
• 
  число активных устройств;
  
• 
  наличие помех.
  

Например, 2 000 датчиков, передающих информацию один раз в несколько часов, создают значительно меньшую нагрузку, чем 2 000 устройств, отправляющих данные каждую минуту.

Частотные диапазоны LoRaWAN

Частоты LoRaWAN отличаются в зависимости от страны и региона. Шлюз и конечные устройства должны работать в одном совместимом частотном диапазоне.

Доступные варианты могут включать:

• 
  CN470;
  
• 
  EU868;
  
• 
  IN865;
  
• 
  RU864;
  
• 
  US915;
  
• 
  AU915;
  
• 
  KR920;
  
• 
  AS923-1;
  
• 
  AS923-2;
  
• 
  AS923-3;
  
• 
  AS923-4.
  

Для России и ряда соседних рынков может использоваться диапазон RU864. В странах Европейского союза обычно применяется EU868, а в США — US915.

Нельзя покупать шлюз EU868 для проекта US915 без предварительной проверки оборудования. Частота влияет на настройки радиочасти, антенну, прошивку и совместимость с конечными устройствами.

При запросе предложения клиенту необходимо сообщить страну, в которой будет установлено оборудование.

Шлюз LoRaWAN с 4G для отслеживания животных

Крупные животноводческие хозяйства являются одним из основных вариантов применения шлюза LoRaWAN с мобильным подключением.

GPS-ошейники LoRa могут передавать:

• 
  текущие координаты животного;
  
• 
  историю перемещений;
  
• 
  состояние геозоны;
  
• 
  уровень заряда аккумулятора;
  
• 
  информацию о снятии ошейника;
  
• 
  данные об активности;
  
• 
  предупреждение о выходе за границу пастбища.
  

Ошейники передают информацию на шлюз по энергоэффективной сети LoRaWAN. Затем шлюз отправляет данные на платформу lora8 через 4G.

По сравнению с установкой SIM-карты в каждый ошейник такая архитектура может сократить регулярные расходы на мобильную связь, особенно когда в зоне действия одного или нескольких шлюзов находится большое количество животных.

Перед установкой необходимо оценить:

• 
  площадь пастбища;
  
• 
  перепады высоты;
  
• 
  наличие холмов;
  
• 
  деревья и здания;
  
• 
  высоту установки шлюза;
  
• 
  количество животных;
  
• 
  интервал передачи координат;
  
• 
  уровень сигнала 4G;
  
• 
  доступность электропитания;
  
• 
  возможность использования солнечной панели.
  

Один шлюз не может гарантировать полное покрытие любой фермы. Для крупных или сложных территорий требуется предварительное радиотестирование.

Солнечный шлюз LoRaWAN с 4G

На удалённых пастбищах и станциях мониторинга может отсутствовать не только интернет, но и электросеть.

Автономный комплект шлюза может включать:

• 
  солнечную панель;
  
• 
  аккумулятор;
  
• 
  контроллер заряда;
  
• 
  наружный шлюз LoRaWAN;
  
• 
  модуль 4G;
  
• 
  антенны;
  
• 
  монтажную конструкцию.
  

Солнечный шлюз SG50 LoRaWAN подходит для автономного развёртывания в сельском хозяйстве, животноводстве, экологическом мониторинге, управлении водными ресурсами и других удалённых IoT-проектах.

При расчёте солнечной системы необходимо учитывать:

• 
  среднюю продолжительность солнечного освещения;
  
• 
  сезонные изменения погоды;
  
• 
  энергопотребление шлюза;
  
• 
  ёмкость аккумулятора;
  
• 
  угол установки панели;
  
• 
  потери в кабеле;
  
• 
  необходимое количество дней автономной работы.
  

Недостаточно просто подключить небольшую солнечную панель. Система электропитания должна рассчитываться для конкретного региона и условий эксплуатации.

Совместимость с сетевыми серверами

Профессиональный шлюз должен поддерживать распространённые протоколы пересылки пакетов и сетевые серверы LoRaWAN.

В зависимости от модели могут поддерживаться:

• 
  Semtech UDP Packet Forwarder;
  
• 
  LoRa Basics Station;
  
• 
  ChirpStack;
  
• 
  The Things Stack;
  
• 
  встроенный сетевой сервер;
  
• 
  Milesight DeviceHub;
  
• 
  сервер заказчика;
  
• 
  частное облачное развёртывание.
  

Перед покупкой следует определить, будет ли проект использовать публичную сеть LoRaWAN, собственный сервер или IoT-платформу lora8.

Для подключения к частному серверу необходимо правильно настроить:

• 
  адрес сервера;
  
• 
  сетевые порты;
  
• 
  идентификатор шлюза;
  
• 
  сертификаты;
  
• 
  метод аутентификации;
  
• 
  параметры безопасности;
  
• 
  протокол пересылки данных.
  

Ethernet, Wi-Fi и автоматическое переключение на 4G

Профессиональный промышленный шлюз может поддерживать несколько сетевых подключений.

Типовая конфигурация:

• 
  Ethernet как основной канал;
  
• 
  4G LTE как резервный канал;
  
• 
  Wi-Fi для локальной настройки;
  
• 
  VPN для защищённого удалённого доступа.
  

Если проводное соединение перестаёт работать, шлюз может переключиться на мобильную сеть и продолжить передачу данных.

Такая архитектура повышает надёжность систем:

• 
  промышленного мониторинга;
  
• 
  охраны труда;
  
• 
  аварийной сигнализации;
  
• 
  отслеживания персонала;
  
• 
  управления инженерными сетями;
  
• 
  контроля удалённого оборудования.
  

Алгоритм переключения зависит от выбранной модели и версии прошивки. Для ответственных проектов его необходимо проверить до ввода системы в эксплуатацию.

Шлюз LoRaWAN с питанием PoE

PoE-шлюз LoRaWAN получает питание и сетевые данные через один кабель Ethernet. Это упрощает монтаж на крышах, стенах, опорах и мачтах.

PoE особенно полезен, если оптимальная точка радиопокрытия находится далеко от обычной электрической розетки.

При монтаже необходимо проверить:

• 
  поддерживаемый стандарт PoE;
  
• 
  максимальную длину кабеля;
  
• 
  характеристики PoE-инжектора;
  
• 
  грозозащиту;
  
• 
  заземление;
  
• 
  герметичность кабельных вводов;
  
• 
  устойчивость источника питания;
  
• 
  пригодность кабеля для наружной установки.
  

Для открытых площадок правильное заземление и защита от импульсного перенапряжения являются важными частями всей системы.

Как выбрать шлюз LoRaWAN с 4G?

Перед покупкой необходимо определить основные требования проекта.

Место установки

Шлюз будет установлен внутри помещения, на улице, в электрическом шкафу, на стене или на отдельной мачте?

Частотный диапазон

Необходимо подтвердить частоту LoRaWAN, разрешённую в стране установки.

Подключение к интернету

Проект может использовать 4G, Ethernet, Wi-Fi или автоматическое резервирование нескольких каналов.

Количество устройств

Необходимо учитывать общее количество терминалов, частоту передачи и объём данных каждого устройства.

Требуемая площадь покрытия

Для оценки желательно предоставить карту территории, размеры объекта, информацию о рельефе и предполагаемую высоту установки.

Не следует выбирать шлюз только по максимальной дальности, указанной в рекламных материалах.

Электропитание

Необходимо определить, будет ли использоваться постоянное питание, PoE, аккумулятор или солнечная система.

Сервер и платформа

Следует заранее подтвердить интеграцию с ChirpStack, The Things Stack, сервером заказчика или платформой lora8.

Защита от окружающей среды

Для наружных, сельскохозяйственных и промышленных проектов может потребоваться корпус IP67 и расширенный диапазон рабочих температур.

OEM-шлюзы LoRaWAN и интеграция IoT-систем

Jinshengchang может поставить не только отдельный шлюз, но и комплексную систему LoRaWAN.

Проект может включать:

• 
  внутренние и наружные шлюзы;
  
• 
  GPS-трекеры LoRaWAN;
  
• 
  ошейники для крупного рогатого скота;
  
• 
  трекеры для овец;
  
• 
  электронные бейджи персонала;
  
• 
  кнопки SOS;
  
• 
  трекеры активов;
  
• 
  температурные датчики;
  
• 
  интеллектуальные клапаны;
  
• 
  настройку сетевого сервера;
  
• 
  доступ к платформе lora8;
  
• 
  приложения Android и iOS;
  
• 
  интеграцию API;
  
• 
  частное серверное развёртывание;
  
• 
  OEM-брендирование;
  
• 
  индивидуальную упаковку.
  

Компания может провести проверку совместимости шлюзов, конечных устройств и программной платформы перед серийным развёртыванием.

Почему выбирают Jinshengchang?

Shenzhen Jinshengchang Technology Co., Ltd. специализируется на разработке GPS-трекеров, оборудования LoRaWAN и платформ IoT.

Наши возможности:

• 
  внутренние и наружные модели шлюзов;
  
• 
  соединение через 4G, Ethernet и Wi-Fi;
  
• 
  поддержка глобальных частот LoRaWAN;
  
• 
  автономные решения с солнечным питанием;
  
• 
  GPS-терминалы LoRaWAN;
  
• 
  тестирование совместимости устройств;
  
• 
  интеграция API;
  
• 
  частное серверное развёртывание;
  
• 
  OEM- и ODM-услуги;
  
• 
  техническая поддержка при развёртывании;
  
• 
  комплексные решения от устройства до платформы.
  

Для заводов, складов, умных зданий и промышленных сетей также доступен 8-канальный промышленный шлюз Milesight UG56 LoRaWAN.

Запрос предложения на шлюз LoRaWAN с 4G

Чтобы получить подходящую модель и точное коммерческое предложение, предоставьте следующую информацию:

• 
  страна установки;
  
• 
  внутреннее или наружное размещение;
  
• 
  необходимый диапазон LoRaWAN;
  
• 
  сфера применения;
  
• 
  размеры территории;
  
• 
  количество устройств;
  
• 
  интервал передачи данных;
  
• 
  требования к мобильной сети;
  
• 
  способ электропитания;
  
• 
  используемый сетевой сервер;
  
• 
  количество образцов;
  
• 
  предполагаемый объём закупки.
  

WhatsApp / мобильный телефон: +86 13480881974
Дополнительный контакт: +86 17722420256
Электронная почта: 397017470@qq.com

Правильно выбранный шлюз LoRaWAN с 4G обеспечивает стабильную связь для удалённых ферм, заводов, складов, умных зданий и частных сетей IoT. Конкретную модель следует выбирать с учётом частоты, условий установки, способа подключения, плотности устройств, совместимости с сервером и доступного источника питания, а не только на основании заявленной дальности связи.