Tak hezky dobrý večer nebo dobré ráno podle toho, kdy se na tuto přednášku díváte. Já bych se vám chtěl dneska říct něco k tomu, jakým způsobem fungují bezdrátové sítě v internetu věcí. Předpokládám, že všichni máte za sebou počítačové sítě 1, které běží teda v 2. nebo ve 4. semestru a tam už jsme se s určitým typem bezdrátových sítí setkali, konkrétně to byla ta část Wi-Fi.
To znamená sítě standardu IEEE 802.11, což jsou bezdrátové počítačové sítě, které jsou jakousi obdobou bezdrátového Ethernetu v různých typech a v různých způsobech vylepšení. Co se týče Wi-Fi, s tím už nějakou zkušenost. Mimo to mám takový pocit, že se to probírá celkem dohloubky v předmětu. technologie počítačových sítí, které učí vláďa Smotlacha. No a potom tady máme ještě dvě bezdrátové technologie, to je Bluetooth a Zigbee, to znamená Bluetooth původně technologie, která měla jaksi sloužit jako taková náhražka sériového rozhraní RS-232, která se potom, řekněme, tak trošku jakoby začala používat i na jiný věci, to znamená klasicky jednak na...
třeba nějaké ty telefonní hovory, po případě Bluetooth může do určitý míry sloužit k distribuci internetu. Technologie Zigbee je, řekněme, taková průmyslovější verze Bluetooth. Ono není to úplně přesně to, co jsem teď řekl, ale zkrátka to Zigbee a Bluetooth jsou technologie, které jsou si v zásadě podobné, ne teda na úrovni, řekněme, rámčů a těch jednotlivých datových polí, ale svým způsobem je to jaksi podobné.
No potom tady máme... Potom tady máme teda sítě typu NFC, Near Field Communication, což jsou teda sítě, které vy znáte pravděpodobně z toho, jakým způsobem platíte platebními kartami, to znamená všechno, co je schované za takový ty chytrý platby, platby mobilem, tak to je většinou Near Field. A pak teda ještě taková samostatná oblast, která se používá v internetu věcí je teda... Jsou sítě 2., 3., 4. a 5. generace, takže klasické GSM sítě různých generací.
Tohle je takový celkem běžný, o tom už jste předpokládám, jakoby slyšeli. No a potom jsou to sítě, které se teda nazývají LORAM, o které se budeme bavit dneska, SICKFOX, což je jakási její alternativa, ale s trošku jinou specifikací a více komerčním. Laděním nebo NB-IoT, po případě LTE-M. Zásadní rozdíl, teď položíme si otázku, v čem v podstatě ty sítě toho IoT jsou jiné oproti těm klasickým počítačovým sítím. V klasických počítačových sítích se většinou hraje na takový parametry, jako je průtok a latence.
To znamená, že na tohle je více méně dostatečně... přizpůsobený ten standard Wi-Fi, který teda prostě žádá to, aby ty sítě byly rychlí, aby tam byla nízká latence, aby pokud možno docházelo k využití toho pásma nejefektivnějším způsobem vzhledem k té optimality a rychlosti toho přenosu. Naopak, nebo takhle, pokud máme teda tyhle ty vysoce propustní sítě, jako jsou Wi-Fi, tak tam se v podstatě na takový aspekty, jako je spotřeba nebo šetření energie, na co se v podstatě žádným způsobem nehraje, protože se počítá, že všechny tyhle zařízení jsou aktivní, to znamená, jsou trvalé napájené, no a víceméně není v podstatě důvod s výjimkou optimalizace nějaký latence po případě nějaké rychlosti toho přenosu, tam je něco moc vmejšlené. Jo, v té...
V oblasti, o které se budeme bavit dneska, což je data LoRa, tak tam už úplně nejde o to, aby jsme přenášeli data maximální možnou rychlostí, ale tady spíš se bude hrát už víc na spolehlivost a spotřebu. To znamená ty klasické Wi-Fi sítě, pokud se bavíme... O takovou tu koncovou vzdálenost, to znamená mezi access pointem a tím klientem, tak se z pravidla bavíme v řádu o desítkách metrů.
Možná v otevřený přírodě to může být trošku víc. Zase naopak, pokud se budeme bavit o Wi-Fi síti, která je umístěna v paneláku v centru Prahy, tak možná jako desítky metrů z hlediska nějaké spolehlivosti už může být velký problém. No a právě ty sítě... Typu LoRa, což ta zkratka LoRa znamená Long Range, nejsou stavěny na nějaký úplně vysoký průtok, to znamená nepředpokládá se, že ta zařízení budou komunikovat kontinuálně.
Ona jaksi komunikují tak, jak občas, občas a trošku, nicméně to, co je tady hlavním hlediskem, které se zohledňuje, je to, že by ta zařízení měla být schopna komunikovat na relativně velkou vzdálenost. A relativně velká vzdálenost v tomto případě jsou jednotky až nižší desítky kilometrů, spíš jednotky, ale teoreticky v optimálních podmínkách i ty nižší desítky kilometrů, což je v porovnání s Wi-Fi poměrně dost. No, co vlastně k tomuhle tomu by se dalo tak nějak využít, nebo co je v podstatě tím účujícím?
z hlediska té vzdálenosti. Ještě si možná z těch počítačových sití pamatujete, že jsme se bavili o nějaké vlnové délce a o nějaké frekvenci toho příslušného elektromagnetického vlní, které jaksi nese ten signál. V tomhle případě teda platí to, že jaksi vlnová délka je nepřímo úměrná frekvenci, to znamená z nižší frekvencí, jaksi docháží k tomu, vlnová délka té příslušné vlny je větší.
A to má zásadní význam v tom smyslu, že pokud je jaksi vlnová délka větší, tak zase musí být větší překážka, která tu elektromagnetickou vlnu s tou větší vlnovou délkou buď to odrazí, pohltí, anebo on. To znamená, v tomhle případě, pokud chceme komunikovat na větší vzdálenost, tak v tomhle případě se zase naopak nám hodí frekvence, které jsou pokud možno... Pokud možno v porovnání třeba s tím klasickým Wi-Fi standardem, trošičku nižší, vidíte, že jako LoRa podle této tabulky pro toto pásmo, jak si je definovaná taky, nicméně klasičtější frekvence jsou teda okolo těch 900 MHz, což je takový ten spodek té starší generace mobilních telefonů.
Po případě je to pásmo 433 MHz, což je... Což je jakési volné pásmo, ve kterém mimo jiné taky komunikují vysílačky, popřípadě nějaké takové ty zařízení na otvírání třeba brány nebo něčeho takovýhleho. To znamená spíš pro tyhle frekvence, protože potom ta vlnová délka je větší a to šíření signálu je snaží.
Vlnová dílka je jedna věc a další věc je samozřejmě také spotřeba. To znamená, že ono v tomhle případě, řekl bych možná neúplně přesně, ale ono je celkem jedno, jestli komunikujete na 800 MHz nebo 24 GHz z hlediska z té spotřeby. Respektive ten rozdíl tam není až tak veliký.
To znamená, že zařízení, které používají tenhle standard, tak nejen to, že jaksi musí respektovat tu odolnost nebo tu spolehlivost komunikace, ale musí být zoptimalizována i v tom smyslu, že zkrátka té energie nebude potřeba tolik. Ono zase to řešení, v principu, jak to ta zařízení dělají, ono to zase není nic tak jako extraslužitého, jak je za chvilinku uvidíte. Teď teda ještě takový... Menší opakování toho, jakým způsobem funguje šíření signálu volným prostorem.
To znamená, klasicky máme tady stav vysílač a příjimač. Ono dost často to bývá tak, že zařízení, které chvilkuje vysílačem, tak jinou chvilkuje příjimačem, to jak si může být. Dokonce pokud třeba ta zařízení používají duální kanály, tak současně mohou fungovat na jednom kanálu jako vysílač a na druhém jako příjimač, což se celkem běžně používá u... bezdrátových radioreleových spojů, které jsou používány běžně pro distribuci internetu. Ten vysílač má nějakou vysídací antenu, tam má nějaký příslušný vysídací výkon.
Potom se tenhle výkon prostřednictvím anteny koncentruje... do nějakého směru a přináší se zpravidla vzduchem nebo běžně v reálních podmínkách vzduchem. Samozřejmě po určité době dochází k zeslabování toho signálu, tomu se říká útlum. No a na druhé straně se objevuje nějaký příjímač a tenhle příjímač zkrátka doposlechne to, co mu ten vysílač vyslal, a plus jako zmenšený o to, co se během...
toho přenosu, jak si zeslabilo po té určité vzdálenosti. Za chviličku si uvidíme takovou rovnici a v té rovnici celkem bude jasné, jakým způsobem to vypadá s těmi ztrátami během žíření tím volným prostorem. Samozřejmě nežijeme v ideálním světě a ten ideální svět by v tomto případě znamenal, že neexistuje jakési žádné okolní rušení. Svým způsobem, pokud byste měli v dnešní době opravdu velice, velice citlivý příjímač, což je teda samozřejmě trošičku utopie, ale řekněme, že byste ho měli, tak byste v podstatě na každé frekvenci, řekněme, jako by naměřili určitou intenzitu toho signálu, někde teda velmi malou, někde teda větší.
No a v podstatě takovýto minimální množství energie, který prostě v tom prostoru je, na té dané frekvenci, tak tomu se říká běžně šum. Ono v dnešní době, v podstatě pokud... v Praze nebo v každém jiném větším městě vylezete na střechu nějakého paneláku a zkusíte třeba proskenovat to frekvenční pásmo 5 nebo 2,4 GHz, tak zjistíte, že v podstatě ta hladina toho šumu může být už poměrně veliká, protože v podstatě na každém tom kanále už dneska vysílá řada bezdrátových sítí a je to plně obsazeno. To znamená, řekněme, Pro frekvenci 245 GHz hladina toho šumu, která je všude přítomná kvůli tomu, co se používá, už může být třeba podstatně vyšší než třeba v pásmu 80 GHz.
Ono tohleto taky trošičku souvisí s dostupností toho zařízení a obecně platí, že prostě co zařízení pracující na vyšší frekvenci, to znamená svým způsobem větší náklady na vyrobení toho zařízení, protože jsou tam zase určitý technický a konstrukční. záležitosti, které zvyšují cenu výroby toho zařízení. No a tím pádem, jak jsou ta zařízení dražší, tak zase je menší počet lidí a tím pádem ta hladina toho šumu je jakoby menší.
Běžně, pokud indikujeme nějakou úroveň signálu, tak jsou takový základní Parametry, které se týkají kvality toho signálu, to znamená jedna věc je třeba RSSI, což je v podstatě síla signálu, která se dá změřit na úrovni příjimače. Na základě hodnoty, intenzity signálu se dá tak nějak odhadnout, jestli ten signál je ještě dostatečný, no a nebo prostě dostatečný není. Protože každý ten příjimač, který tady je, tak on je schopný si poradit... se signálem až od určitý intenzity.
Takže je to podobné, jako byste poslouchali někoho, když mluví, ale v okamžiku, když ten člověk začne tlumit ten svůj hlas, tak se za chviličku dostanete na určitou hodnotu intenzity toho hlasu, za kterou už tomu nebudete rozumět. A tohle je v podstatě podobné. To znamená, že každej ten přijímač má nějakou si hraniční hodnotu. kterou jaksi vyžaduje proto, aby byl schopný ještě tomu signálu rozumět.
Samozřejmě ten okolní šum může posouvat tu hranici tý slyšetelnosti, takže zase podobně, pokud bude úplný ticho, tak prostě uslyšíte někoho pod určitou intenzitou hlasu, ale pokud vám do toho někdo zapne rádio, který vám do toho bude mluvit, tak samozřejmě ta intenzita toho hlasu bude muset být výraznější. To znamená, v tomhle případě je to jakoby... Úplně to samé. Pak je tady jeden parametr, k tomu se říká signal to noise ratio, je to jakýsi poměr toho signálu a šumu, to znamená, říká to zhruba kolikrát asi ten signál skutečnej, ten pravej by měl být silnější než ten okolní šum, aby se tomuhle tomu dalo ještě dobře rozumět. Protože pokud hodnota toho šumu je vysoká a řekněme, hodnota toho vysílaného signálu jenom nepatrně větší, než je ten šum.
A šum v podstatě může znamenat i veškerý to okolní rušení, tak pak je to samozřejmě problém. Tyhle parametry, které tady máme, ty uvidíte, že se dají svým způsobem trošičku použít i na nějakou adaptabilitu a nějaké... které ty zařízení potom můžou dělat v průběhu toho vysílání, aby třeba zlepšily ty podmínky toho vlastního vysílání. No, tato rovnice, kterou tady máme, tak ta vypadá jako šíleně, ale když to člověk jakoby interpretuje správně, tak ono to zase až taková prohroma není.
Tato rovnice v podstatě říká, že poměr toho přijatého výkonu k tomu vysílanému... se nějakým způsobem odvíjí od toho, jaký zisk má vysílací anténa, jaký zisk má přijímací anténa. A pak je tady takový člen, který souvisí s vlnovou délkou a vzdáleností, respektive s kvadrátem. To znamená, když mám nějaký vysílač, který má nějaký vysílací výkon PT, tak já prostě prostřednictvím antény vysílače, která má zisk.
GT, ten výkon jak si ještě zesílím, potom se ten signál šíří teda tím volným prostorem, ale během toho prostoru dochází jaksi k poklesu intenzity toho signálu. Tady, když se podíváte, tak v tomhletom zápise je v tom jmenovat tedy 4PID. 4P, 4P, jako P je teda číslo 3,14, takže to celkem důležitý není, ale tady je D, což je vzdálenost. což je zdálenost mezi těmi body. Ale tady je důležité to, že tady ten kvadrát, to znamená, on ten signál neklesá jakoby lineárně, ale on klesá s kvadrátem zdálenosti.
To znamená, že pokud se posuneme o metr, tak ten signál jaksi klesne prostě s kvadrátem a nikoli lineárně. To znamená, zdálenost mezi těmi místy, která tady je, tak to nám to prostě ovlivňuje. Jakoby negativně, zase naopak, vlnová délka nám to ovlivňuje pozitivně. To znamená, že v tomhle případě platí, že pokud je vlnová délka větší, což zase znamená nižší frekvence, tak potom samozřejmě ta síla signálu je vyšší a tato hodnota PR kůl PT je samozřejmě taky vyšší. Takže signál nám klesá s kvadrátem vzdálenosti, takže z hlediska zeslabování signálu Samozřejmě nejsme rádi, pokud se nám mění ta vzdálenost, nebo ta vzdálenost je příliš velká.
No a zase naopak, pokud můžeme použít nižší frekvenci, která není zarušená, což ale bohužel zase častěji bývá, tak potom ten pokles je jaksi nižší. No a to je v podstatě celé, co se týče této rovnice. Tato rovnice se používá při plánování nějakých rádiových spojů velice často, že potom se dá jaksi spočítat. Buď to lineárním způsobem, protože tady ty hodnoty těch výkonů a těch získů jsou prostě ve vatech, tak se dá spočítat zhruba o tom, jaká úroveň intenzity by měla být třeba na vstupu toho příjimače.
Takže pokud ten člen, který je na pravé straně rovnice, vyrásovíme tím PT, tak bychom měli zjistit přibližnou hodnotu. signálu na vstupu toho přijímače. A tohle by skutečně mělo platit, pokud se nám stane, že zkrátka se dopočítáme nějaký hodnoty, ale v reálu ta hodnota je třeba mnohem nižší, tak samozřejmě musíme pátrat po tom, co to je.
Jeden z důvodů, který třeba by se mohl objevit, a to jsme si už taky říkali na těch počítačových sitích, Je něco, čemu se říká Fresnelová zóna. To znamená, pokud jaksi máme mezi vysílačem a příjimačem přímou viditelnost, tak je to dobrý, ale ten signál se nešíří po přímce, on sešíří po takové oblasti, která připomíná elipsu. No a právě to zeslabování toho signálu na té druhé straně, který je potom v rozporu s tou teoretickou hodnotou, může být daný tím, že jaksi ten signál v té Fresnelově zóně má nějakou překážku.
Říkám, to kolik byste měli naměřit na tom přijímači, pokud znáte všechny tyto informace, tak to je celkem daný. Pokud to v praxi sedět nebude, tak musíte potom pátrat, co to je, jestli je to teda překážkou, anebo jestli ten zisk antén není ideální, nebo jestli tam není zkrátka nějaká jiná závada. Tudle tu rovnici, protože s tímhletím se v reálu v praxi počítá poměrně blbě, tak s myslím můžeme převíst i do logaritmického cvaru, což je teda jako prax prostý.
zlogaritmování této rovnice a v podstatě pak můžeme jaksi střítat. To znamená, že pokud k zisku vysíracímu výkonu vyjádřenou v decibele přečteme zisk vysírací. Antény a zase naopak odečteme, nebo odečteme, jinými slovy, tato rovnice, když se zlogaritmuje, tak jak jsem schopný s těmi hodnotami počítat jako s běžnými čísly. Takže potom nemusím počítat složitě, ale v podstatě jenom střítám nebo odečítám v závislosti na tom. Nějaký stranitý rovnic je sem, přitom teda počítám, že jaksi tohleto číslo lambda lomeno 4pd je zkrátka konstantní a používám to jako běžnej násobící člen.
Takže reálně v praxi se spíš používá ta rovnice v tom logaritmickém tvaru, protože se s tím počítá snáž. Vy zhruba víte, jaký vzisk v decibelech mají ty antény, nevíte, jaký je ten. Výstupní výkon v decibel, decibelech nebo decibel milivatech, ono těch jednotek DB, M, DB, I, ono je jich jakoby více, protože ona je to jednotka, která je vždycky vstažená k nějakým specifickým výkonům.
Takže, ale potom teda, když počítáte v těch decibelech, tak je to v podstatě jednoduchý sčítání a odčítání a vy třeba víte. Takže ta citlivost toho zařízení běžně je taková a citlivost těch bezdrátových korek je něco kolem minus 88, minus 90 decibel milivatů nebo něčeho takového. Takže pokud víte, že jaksi ten výkon je nižší než tohle, tak už je potom jasný, že to asi dobře fungovat nebude. Takže tohle to je, co se týče šíření signálu volným prostorem, velice důležitá informace je to, že teda signál nám klesá s kvadrátem vzdálenosti, což by třeba naprv... Dobrou člověk, jak si ani neviděl.
No a další věc je to, že samozřejmě čím větší vlnová dýlka, tak tím ten útlom je taky trošičku menší. Tak potom tady máme další věc a to jsou multiplexy. My už jsme si říkali, nebo multiplex je obecně teda způsob, jak vlastně současně několik zařízení může sdílet stejné pásmo. V tomhletom případě teda... bychom to pásmo do určité míry mohli označit jakousi kolizní domenou, to znamená, pokud tuto bezdrátu jakýkoliv zařízení je schopný vysílat v této frekvenci, tak prostě může zarušit to vysílání nějakého jiného zařízení.
Tak jeden způsob je to frekvenční dělení. Frekvenční dělení je o tom, že jedno pásmo, v tomhle případě jsme si vzali na paškál na nějakých 868 MHz, co se takhle postupně rozdělí po... nějakých 0,2 MHz a vlastně ta jednotlivá zařízení používají ten svůj podkanál, což jako samozřejmě možný je. My jsme si dokonce říkali takový princip o FDM, kde vlastně dochází k tomu, že ty jednotlivé kanály se potom spojují v rámci toho vysílání na každém tom podkanálu, se ty informace přináší separátně.
Nicméně pokud použijete na přenos menší část pásema oproti celému, tak ta zarušitelnost těch konkrétních podkanálů je daleko větší. Je rozdíl, jestli přenáším informaci skrz celé to pásmo a ne jen pro ten vybraný subkanál, což v tomto případě je pouhý výsek původního frekvenčního pásma. No a potom další možnost. Je samozřejmě to, že můžeme zařídit to, že určitá zařízení budou používat pro komunikaci určitý specifický časový intervál. To znamená, že v tomto případě vidíme kombinaci toho, že zařízení 1, 2, 3, 4 v určitou dobu...
jak si používá tu frekvenci 867,1 MHz. To znamená, jak si to vyhýbání se té kolizi je založené na tom, že ta zařízení zkrátka mohou komunikovat na té frekvenci pouze v určitou dobu a jiná zase v dobu jinou. Tohle je celkem, jako většinou jsme si říkali, o těch počítačových sítích. Pravda ale je, že tyhle mechanizmy, které tady jsou, nejsou úplně zadarmo. A ve smyslu zadarmo je to v tom smyslu, že zkrátka, aby tohle bylo možné využívat, tak je potřeba...
aby se ta zařízení jaksi nějak domluvila, který ten kanál, podkanál nebo v kterou tu časovou dobu ta zařízení budou vysílat. A tohle to samozřejmě vyžaduje, aby tam byla nějaká synchronizace. Ta synchronizace může být pomocí nějakého externího členu, jako jsou třeba atomové hodiny z hlediska toho intervalu, anebo to musí být prostě tak, že tam je jakási část.
komunikace, která je věnová na tomu řízení. To znamená, že dost často to bývá tak, a v Teloře je to taky tak, a ve Wi-Fi je to taky tak, že jsou k dispozici speciální rámce, rámce to znamená určitá data, která jaksi řídí ten vlastní provoz té bezdrátové sítě a pomocí těch rámců dochází k té synchronizaci. Tak, tohle se používá celkem běžně v těch moderních systémech. No a pak tady máme ještě takový starší, řekl bych, dřevitější způsob, který se používal dávno, ale on, jaksi tenhle ten způsob, nebo tyhle ty metody aloha, aspoň v té základní verzi, jaksi tu synchronizaci úplně nepotřebují.
To znamená, představme si nějakou si skupinu komunikujících stanic a pokud tyto stanice používají prostou alohu ke komunikaci, takovou. V podstatě princip je takový, že stanice, která chce někomu odvysílat určitá data, tak v podstatě jakmile má možnost začít něco vysílat, tak okamžitě vysílat začne. To znamená, nic se nesynchronizuje, prostě jakmile má potřebu vysílat, tak vysílat začne.
V případě, že máte relativně málo zařízení a ta komunikují relativně málo často, to znamená ta pravděpodobnost té kolize, během toho vysílání není veliká, tak tenhle ten způsob funguje dobře. Funguje dobře a navíc má v podstatě tu výhodu, že jaksi tam nemusí být žádný ten centrální člen, který tohleto tak nějak řídí. Takže pokud opravdu se mohou spolehnout na to, že těch komunikací není moc a že jsou třeba krátký, tak ta prostá aloha vzhledem k tomu, že prostě nechci tam mít někoho, kdo mi to bude nějak složitě řídit, tak nemusí být úplně špatnou volbou. Bohužel, pokud ta zařízení, ten jejich počet jaksi začne nadůstat, tak ty komunikace jsou častější, tak tam potom dochází k velkému množství kolizí, které se potom musí nějakým způsobem řešit. No, řešit.
Jeden ze způsobů řešení je takzvaná taktovaná aloha. Tohle to už nám začíná trošičku zavánět tím časovým multiplexem, to znamená v rámci toho časového multiplexu, nebo v rámci té taktované alohy je to teda tak, že v podstatě nemůže si každej vysílat prostě kdykoliv se mu zachce, může si sice teda jakoby vysílat, když se mu zachce, ale jenom jakoby v určitých slotech. To znamená, že klasický TDM to pořád jaksi přiděluje... přiděluje tý koncový stajnici i ten specifický timeslot nebo skupinu timeslotů, ve kterým může vysílat.
V tomhle případě to ale bylo tak, že nedává se specifický timeslot, v podstatě kterýkoliv timeslot, který jaksi je k dispozici, tak v tom se může začít vysílat, ale prostě neříká se prioritně jakoby který. To znamená, pokud těch stajnic je řekněme trošku větší množství oproti tomu předchozímu případu, tak už jenom to, že vlastně tým... vysílání jedno nepřelejzá do druhého, tak tímhle taktováním může dojít k celkem rapidnímu navýšení propustnosti.
Tady je nějaká hodnota o desítky procent. Ono by asi stálo za to říct všechny ty vstažné podmínky pro kolik zařízení a tak, ale prostě berte to trošičku s rezervou to číslo. Ale už jenom to, že to tímhle způsobem rozdělíme, tak je to...
tak je to jaksi o dost efektivnější. A potom v podstatě rezervovaná aloha, to už je více méně v principu skoro totožný s TDM, tak tam je to navíc ještě daný, takže v podstatě ta konkrétní stanice má vyhrazený specifickým timesloty nebo specifický timesloty, ve kterých může komunikovat. To znamená, tam se potom nestane, že ona zaruší ty timesloty, ve kterých komunikovat nemůže a pak se ta efektivita ještě... Ještě jakoby zvyšuje, jo, ale jak říkám, každá tato metoda má svoje pro a proti. U prosté alohy je to o tom, že to je velice jednoduché, nepotřebujeme synchronizaci.
U taktované alohy potřebujeme aspoň nějakou minimální synchronizaci, ale ta minimální synchronizace může být, řekněme, dělána třeba na úrovni nějakých atomových hodin, to znamená... Svým způsobem každé to zařízení se synchronizuje samo. Nemusí tam být nějaká dodatečná komunikace, která by do toho dostávala ještě nějaké další zákonitosti. U té rezervované alohy, což je v principu TDM, je to ještě o tom, že tam musí být nějaká komunikace ve smyslu rozdělení toho, kdo půjde do kterých těch slotů. Takže to by se možná dalo ještě vyřešit tak, že byste na těch zařízeních v podstatě natvrdo jakoby nakonfigurovali, který ty timesloty jsou jakoby použitelný, takže by tam ta komunikace vlastně taky být jakoby úplně nemusela, ale to už jakoby není úplně běžný.
Takže tady je jakoby jedna ukázka toho, co teda vlastně jakoby může být. Já teda jsem si všimnul, že teda jako vím, je mi jasný, že ta přednáška je dneska teda velice narychla, ale že tady někdo... Někdo je přítomní, to znamená se jenom zeptám, pokud by byl nějaký dotaz nebo něco takovéhleho, tak klidně ho pište do toho chatu na YouTube a já to samozřejmě rád zodpovím.
Pokud by byla určitá nejatostnost té přednášce, tak samozřejmě můžete se ozvat i po ní a já se to pokusím nějak jako by dovysvětlit, bude to třeba do těch slajdů nebo nějakým třeba ještě dalším příspěvkem v rámci YouTube, záleží kolik toho bude. Dobře, tak... Tak pojďme tedy dále a pomaličku už se dostaneme k tomu, co nás zajímá a to je teda LoRa. LoRa je v dnešní době standard, který se ve světě IoT používá řekněme často. Její hlavní...
Základní výhoda je v tom, že v podstatě umožňuje propojení IoT zařízení na relativně velké zdálenosti, což jsou teda ty kilometry, což jaksi u Wi-Fi není téměř v dnešní době myslitelné. Nabíc za předpokladu toho, že ta spotřeba té energie je nízká. To znamená, v podstatě musí se ještě najít nějaký způsob, jak minimalizovat... tu spotřebu té energie, ale ono jak za chvilku uvidíte, ono těch možností zase jakoby tolik není, protože dělat něco spolelivě na dlouhou vzdálenost, a ještě aby to prostě bralo málo energie, to jako ono to všechno jde proti sobě.
Tak, co se týče nějakého použití, tak jako řekl bych, dost často jsou to ty senzorové průmyslové aplikace, v čem se třeba Laura dneska hodně používá, je třeba, řekněme, pokročilý zemědělství. To znamená, běžně třeba řekněme na polích, kde se sbírají nějaké informace, tak se třeba lora používá pro ten sběr, protože pole je relativně veliká oblast, ve které je třeba něco monitorovat. Tady, když se podíváme, tak tohle je základní stek, základní model, to znamená v postatě LoRa model definuje, jakým způsobem komunikuje to konkrétní zařízení v rámci nějaké aplikace. Potom tady definuje, jaké typy zařízení ta LoRa víceméně zná nebo uznává. Ono, jak si ta třída toho zařízení souvisí s tou jeho schopností komunikovat.
To znamená, jak často dokáže komunikovat. ale potom zase na úkor toho, jakou má spotřebu. My si tu funkcionalitu těch tří tříd vysvětlíme. Potom je tady poznámka o modulaci.
Já teda nevím, jestli jste všichni absolvovali technologii počítačových sítí, kde by kolega z podlacha měl vysvětlovat, co to je modulace. Modulace je teda vlastně způsob, jak upravit signál pro antenu. s tím, aby ten přenos byl optimální a v rámci modulace se používá, nebo v podstatě to, co se moduluje, to znamená, moduluje se nějaký signál s určitou informací na signál, kterým se říká nosný, který je přizpůsobený té specifické anténě. No a v rámci modulace se taky definuje pojem, kterým se říká symbol a symbol v podstatě je o tom, kolik těch bytů se přináší současně. To znamená potom vždycky...
Určitý časový průběh té elektromagnetické vlny, já to za chvilinku budu ukazovat na těch grafech, takhle si to člověk těžko představí, vlastně definuje v podstatě současný počet přenášení bitů. Bitu najednou, no a potom samozřejmě lora na úrovni... Fyzické vrsty musí mít definováno, ve kterých pásmech může fungovat. To znamená, tady pro Evropu jsou tady vypsané pásma 868, 433 MHz, pro Ameriku nějakých 915, pro Azii 430 a tak dále.
Pásma 2,4, které jsou volné, pro Wi-Fi tady vypsané ani nejsou. Takže to je takový ten základní stack. No a teď teda máme tady několikero typů zařízení. No a ta zařízení, já teda trošičku teď přeskočím to vysvětlení, ale já se k němu zápětí vrátím a budu vysvětlovat, co to teda znamená. Ta třídatě zařízení, v podstatě, když se na to podíváte, tak z hlediska toho grafu řeší takový dvě věci.
To znamená, jakým způsobem je to zařízení neresponzivní, to znamená, jak často je schopný vysílat a přijímat informace, které se musíme říct jako. Nám se v řekně v úvozovkách jakoby hodí zařízení, který dokáže informace často přijímat a často odesílat, ale bohužel pokud jaksi často vysílá, často odesílá informace, tak musí být jaksi pořád v pozoru a tím pádem ta jeho spotřeba je veliká. Pak zase naopak protiklad jsou zařízení 3DA, která sice nekomunikují, jakoby často komunikují občas, no a právě z toho důvodu, že jaksi nekomunikují, tak ta spotřeba... Spotřeba je nízká. Pak je takový jakýsi kompromis mezi tím, což je ta třída B.
To jsou zařízení, která komunikují častěji než třída A, ale méně často než třída B. A záleží skutečně na typ konkrétní aplikace, pro kterou to zařízení jaksi vybíráte. To znamená, pokud potřebujete velice často monitorovat změnu, třeba u nějakého senzoru, tak tam prostě ten kontinuální... Spůsob odesílání těch dat je nutný. Za předpokladu, že to nenahradíte nějakými způsoby, třeba v IoT, taková poznámka se používá jeden způsob, tomu se říká agregace dat.
Agregace dat je o tom, že vy naměříte 50 hodnot a těch 50 hodnot v rámci jednoho vysílání pošlete na jednu. Aby se nevysílalo tak často, tak to nagregujete, vezmete to, pošlete to na jednu, nebo se používá ještě jako... kterým se říká průměrování, to znamená naměříte 50 hodnot a spočítáte prostě průměr z nich a posíláte jednu hodnotu s váhou 50. Oba dva ty způsoby mají svoje výhody, to znamená vlastně neposíláte tam tolik těch zpráv, v jednom případě je to ultrakrátký z hlediska toho průměru, ale tam zase přicházíte třeba o ty cený informace, které jsou dostupné v rámci toho měření.
Takže něco takovéhleho, já se jenom podívám, jestli nemáme nějaký dotaz, nemáme, tak pokračujeme dále. Tak teď teda vysvětlení, jak ta zařízení fungují. Ta zařízení třídy A v podstatě fungují tak, že zařízení v okamžiku, kdy se jaksi rozhodne, že začne vysílat, to znamená, tak pošle jakoby svoji uplink zprávu a pošle jí dost často. ve světě lory nebo internetu věcí se říká brána, jakoby gateway.
To znamená zařízení, který zkrátka tyhle zprávy poslouchá. Pak je domlova taková, že v okamžiku, jakmile dojde k odeslání té zprávy, tak se potom čeká, že ta brána, nebo prostě ten centrální bot, který to tak nějak řídí, tak mu může na základě toho vyslat nějakou... Nějakou odpověď. Takže zařízení v postati v okamžiku, kdy prostě to požaduje za nutné, tak pošle zprávu Gateway a Gateway pokud k té zprávě potřebuje k tomu poslat nějakou informaci, tak to udělá velice rychle.
Tady je napsáno, že jsou dva sloty, jeden je za sekundu, druhý je za dvě sekundy. To není až tak úplně podstatní, ale důležitý je na tom to, že odvysílá se zpráva. Chvilinku se počká, je chvilku možnost, nebo dvě chvilky možnost, jako by přijmout nějakou zprávu dál a pak se zase jako by neděje dlouhou dobu nic.
Takže po tuhletu dobu, která je vlastně mezi RX2 a tady máme další uplink message, to zařízení se tak jako by uspí a v podstatě tu radiovou část, protože nemá co k vysílání, tak ji víceméně, tak ji víceméně jako by úplně potlačí, tak ji víceméně potlačí a nebo třeba částečně i vypne a tím. šetří poměrně velké množství energie. Tohle se používá zejména u takových IoT zařízení, kde je třeba problém s dobíjení energie.
Příklad může být třeba jeskyně. kde není žádný záření, aby se mohly ty baterie toho členu, který tam je člen, je teda obecně to zařízení, který vlastně snímá třeba nějaké ty věci jako tlák, teplota, něco takového. To znamená, v podstatě tam se opravdu musí šetřit maximálně možným způsobem.
Problem ale samozřejmě je, že pokud by ta brána potřebovala jaksi tomu zařízení poslat nějaké další informace, tak ona musí vždycky čekat na to, než přijde ta uplink zpráva. A prostě toto kváť nepřijde, tak prostě smůla a pokud se dvě hodiny nic nestane, tak prostě to zařízení dost dobře dosažitelné není. No a tak potom je tady, řekněme, další způsob, což jsou teda zařízení třídy B.
A zařízení třídy B tady... Víceméně fungují na tom principu, že jsou tady vysílány periodicky jakési zprávy beacon, které potom těm zařízením jaksi udávají ty specifické intervaly, ve kterých měla by v tomhle případě přijímat ty informace. To znamená, že tadyhle v podstatě jaksi stanoveno. V kterých těch intervalech se ty informace musí přijímat, pokud jaksi to zařízení pro tenhle ten interval není, nebo prostě mezi těmi intervaly, pokud to zařízení jaksi nekomunikuje, tak prostě nemusí jakoby nic dělat. Výhoda je ale v tom, že jak jsou tady prostě stanovaný ty intervaly, kdy to zařízení by jaksi mělo přijímat, tak ono prostě dřív nebo později...
se nakonec z hlediska toho přijímání k nějakému tomu přijímání dostane. U toho předchozího příkladu tam to bylo tak, že pouze jakmile je uplink zpráva, tak potom se chviličku přijímá, ale v tomhle případě jsou ještě navíc jaksi definovaný sloty, ve kterých se potom přijímá taky, což potom vede logicky k tomu, že tomu zařízení je možný poslat nějaký dodateční informace a ty dodateční informace zase potom můžou indukovat nějakou uplink zprávu, která na základě těch přijatých informací jaksi vznikne. Takže tohle je druhý způsob.
Tady pořád je to o tom, že zařízení v okamžiku, kdy jaksi není činné nebo nepřichází ty beacon rámce, respektive nejsou ty timesloty pro to přijímání, tak v podstatě nemusí Nemusí nic dělat a může šetřit tu energii. Takže sice není ta odezva hned, musí se počkat na ten time slot, kdy to zařízení má jaksi něco poslouchat, ale pořád je to rychlejší než u tý třídy A, kde je to až těsně potom zaslání tý uplink zprávy, kterou si řídí to zařízení samo o sobě. Takže trošku lepší to je, samozřejmě, protože se musí častěji poslouchat, tak už ty zařízení zase mají vyšší spotřebu energie. No a pak tady máme v podstatě poslední tip a je to více méně o tom, že ta zařízení nevysílají teda vždycky, ale ta zařízení v podstatě...
v podstatě kontinuálně poslouchají. Ono obecně dá se říct, že to vysílání, ta transmise těch dat je náročnější než to přijímání. No ale pořád to přijímání, jak si nějakou energii stojí.
Takže to zařízení je v podstatě permanentně zapnuté, odesílá zprávu pouze v okamžiku, kdy jak si potřebuje. No ale prostě jak je to... vysílání, respektive to přijímání pořád jaksi aktivní, tak potom potom prostě ty energie potřeba větší nožství.
Takže to máme tři třídy zařízení. No a pokud teda byste někdy navrhovali tenhle ten nějaký ten LoRa systém, tak musíte samozřejmě volit ten typ toho zařízení, řekněme s ohledem na tu konkrétní aplikaci pro to, co to chcete použít. Tak a teď teda tohleto Chápu, že není to čistě informatický témat, tohle to trošku víc jde do telekomunikací a zpracování signálů. Nicméně jedna z vlastností nebo takovým charakteristickým rysem lory je to, že ona je velice odolná vůči rušení. To znamená, že ona je zkrátka zkonstruována tak, nebo respektive to vysílání té lory je zkonstruováno tak, že by v podstatě mělo to její vysílání být...
pokud možno co nejvíc odolný vůči tomu okolnímu rušení. No a tady, když se podíváte, čte se to složitě, ale když se na to podíváte, tak tady máte nějaký průběh signálu, který je v časové oblasti, tady je prostě nějaká výchylka, tady je jakoby nula uprostřed. A tady, když jaksi vidíte, že ty přechody přes tu nulu jsou stále četnější, což jaksi vypadá...
Což na začátku přechodů přes nulu je pár, ke konci už je jich jakoby spousta, to znamená, že se neustále vysílá na vyšší a vyšší frekvenci. No a myšlenka je taková, že vlastně, aby se informace přenesla, tak se v podstatě využije pro to vysílání celé to frekvenční pásmo. Za chviličku, snad už bude jasnější. Jak to tak nějak funguje? Tady je teda ještě ukázka toho, jakým způsobem se vysílá.
Je tady určitý kanál, ten kanál má určitou šířku, to znamená, střed toho kanálu je tady označený jako F-channel, v podstatě spodní frekvenční hranice toho kanálu je F-channel minus šířka pásma půl, nejvyšší je ta horní. Hranice toho kanálu to je zase obrácení, že přičtu štířku pásma půl a v tomhle tom teda probíhá to vysílání. A tady když se podíváte, tak tady to vypadá na takový jakoby pilovitej průběh, ale v podstatě pokud chci teda jakoby vysílat, tak vždycky u té lory je to tak, že se vysílá jakoby symbol, tady kde je napsáno one symbol, to znamená nějaká sekvence jednoho, dvou, tří bytů podle toho.
To je jedno zatím, kolik těch bytů najednou se posílá, ale důležité je to, že zkrátka využije se na to vysílání během toho času celé to frekvenční pásmo. Takže je vlastně jasný, že i když třeba v kousku toho pásma by to bylo třeba zarušené, tak určitě se třeba najde velká část toho pásma, kde by to zarušené byt nemuselo. Samozřejmě za předpokladu, že to pásmo není rušené celé, pokud to pásmo bude rušené celé, tak žádnou modulací. a v podstatě žádnou algoritmickou stahou z toho moci nevytřískáte. Musíte to zase potom přemlátit hrubou silou, což je třeba typicky zvýšení toho vysílacího výkonu, ale to není nic sofistikovaného, to je prostě hrubá síla.
Takže tady se podíváte, vždycky po určitou dobu se používá na to vysílání celé to frekvenční pásmo. To znamená, vždycky tomu vysílání po tu určitou dobu, v celém tom frekvenčním pásmu, tomu se říká čirp, Jakoby čerp symbol nebo tohleto. No a teď teda, když se na to podíváme a teď abychom pochopili drobátko, jaký to dává smysl nebo k čemu se to používá.
Tak my už jsme si říkali v těch počítačových sítích a možná i na těch TPSkách, že současně se dá třeba koudovat jeden bit, nebo se dá používat dva bity, nebo tři bity. A když se na to podíváte, tak v podstatě tady, aby jsme pochopili ten průběh toho signálu a množství těch bitů a toho průběhu toho signálu, tak vidíme to, že pro každou tu dvojici bitů, to znamená pokud vysílám bity 0,0, tak vysílám nějakou určitou dobu, vysílám v podstatě v celém pásmu. A ten vlastní průběh v tom čase vypadá v tomhle případě jako nějaká lineální funkce, prostě jako nějaká přímka.
Ale tohle to platí pro symbol 0,0. Pro symbol 0,1, to znamená pro dva byty 0,1, se vysílá úplně stejnou dobu, ale ten průběh toho vysílání je jaksi jiný. To znamená, je to taková pila, která jde v podstatě z jedné čtvrtiny do maxima, potom spadne dolů. a potom se zase vrátí do jedné čtvrtiny.
Pro symbol 1,0 ten časový průběh v tom frekvenčním pásmu zase vypadá trošku jakoby jinak. No a pro ty byty 1,1 zase vypadá trošičku jinak. Takže v podstatě, co tím chci vás říct, je to, že vždycky se na vysílání používá celé frekvenční pásmo a v závislosti na tom, jak vypadá to vysílání v rámci času a toho frekvenčního pásma, tak lze snadno dovodit, o jakou dvojici bytů v tomto případě, protože jsem použil dvoubytové symboly, se jedná.
Když bychom používali třeba jen symbol 0 a 1, tak třeba průběh 0 by mohla být stejná lineární funkce, jako v tomto případě, no a průběh 1, proč by se z pravita snažím ty symboly, V podstatě ty symboly by se měly dělat tak, aby si byly pokud možno co nejméně podobné, aby prostě vlivem rušení, aby potom jako dalo nejmenší práci si je splíst. Takže zase naopak něco, co je úplně jiný, než rostující lineární funkce, by mohla být klisající lineární funkce. Takže pro jedničku pro nulu by to mohla být prostě přímka nahoru, pro jedničku by to mohla být přímka prostě dolů.
A v podstatě takže třeba nula. A 0 by byly dvě přímky za sebou, dvě jedničky by byly dvě přímky otočený na druhou stranu. No a většinou teda, co se dělává v těchto rádiových systémech, je to, že vlastně ty inženýři se snaží pokud možná navrhnout ty tvary těch symbolů tak, aby prostě nějakým...
poškozením signálu. Takže ten signál třeba v tomto případě nebude přímka, ale může to být něco jako pod přímkou, nějaká taková zmršenina, prostě taková zmršená křivka připomínající přímku vblivem toho rušení. Tak aby se pokud možno vždycky dala napasovat na ten reálný symbol, který něco znamená.
Samozřejmě, že platí to, že čím víc těch bitů jaksi přenášíte na jednou, U klasických modulací to bývá tak, že čím víc přináším bitů najednou, tak tím složitější je průběh signálu v časové oblasti. Čím je složitější průběh signálu v časové oblasti, tak bohužel zase dochází k tomu, že vlivem toho šumu může dojít k jeho porušení. zašumění, porušení a tím pádem se potom může stát při velkém rušení, že třeba ty průběhy pro relativně podobné věci, takže tady řekně třeba 1.0 a 1.1, které jsou si trošičku podobné, tak ty tím zašuměním můžou vypadat skoro stejně. A říkám, básník tím chce říct to, že vlastně čím méně bytů přenášíme, tak tím v podstatě... rozdílnost těch symbolů může být větší, protože těch symbolů je méně.
Pro 4 byty musí mít 4 symboly, pro 1 byt mi stačí 2 symboly, ale rozdílnost těch dvou symbolů bude určitě větší na první pohled než těch 4. V tomhle případě je tady takový parametr, který se říká spreading factor, nebo faktor šíření. A ten faktor šíření právě taky zahrnuje to, kolik těch bytů se přenáší současně. v tu danou chvíli. Pak je tady to slovíčko symbol, o tom už jsem mluvil, to znamená symbol je vlastně ta specifická entice těch bytů, která se přináší současně. A jako přinášet více symbolů současně za stejnou dobu, teda více bytů za stejnou dobu, za stejnou dobu samozřejmě znamená složitější tvar symbolu, což je zase potom jasnější, že ta zašumění, já to teď neřeknu, pardon to slovo, prostě to zašumění, že se na tom symbolu může podepsat více.
No a takže tady, když se třeba podíváte, na deklet současně se třeba přenáší těch bytů 10, to znamená spreading faktor je nastaven na 10 a můžete se podívat, že vlastně každý ten symbol má trošičku jiný průběh, to je jakoby průběh nebo průběh Průběh v té časové oblasti, to znamená, tady vidíte naopak na začátku, že se používá vysílání na vyšší frekvenci, potom se postupně používá vysílání na nižší frekvenci. On v podstatě tohleto a tenhle ten druhý průběh, který tady je, tak ty jsou mezi sebou relativně snadno převoditelné. Takže tady vidíte rozdíl v podstatě tří různých symbolů, který mají velikost 10 bitů.
Ono zase na druhou stranu, když se třeba podíváte na ten symbol uprostřed a na pravo, tak vidíte, že ta similarita je v podstatě daleko větší než třeba u toho symbolu nalevo. Takže pokud se tato část symbolu na pravo trošičku zaruší, že to může připomínat nějaký takovýhle průběh, tak potom reálně ten příjimač může mít v rozlišení těchto dvou symbolů relativně velký problém. Takže Lora v podstatě vsází na to, že prostě vyschná se relativně dlouhou dobu, projede se celý pásmo a ty symboly by měly být naprženy tak, aby si pokud možno měly být co nejméně podobné.
Tady je ještě ukázka toho, jak to třeba může vypadat, to znamená tyhle symboly, které jsou tady, vypadají jako relativně stejně, tady jsou dva úplně jiné, tady tenhle třetí je taky jiný, takže takhle nějak. to může vypadat, pokud použijete něco, čemu se říká spektrální analyzátor. Spektrální analyzátor je teda zařízení, který skutečně dokáže prostě v čase tak nějak koukat na to, jak který frekvence, to znamená tady na této ose, to bych do toho slajdu mohl ještě doplnit, jak je čas, tady je frekvence a tady vidíte to využití toho frekvenčního pásma.
Tak, to bychom měli. To bychom měli tohle. Teď teda pokračujeme dále.
Tady teda ještě, aby lora do určitý míry tak nějak jako by... Jo, protože říkám, pokud přináším určitý symbol, přináším to po určitou dobu a používám různou hodnotu toho spreading faktoru, to znamená současně přináším 7, 8, 9, 10, 11 nebo 12 bitů v tomhle případě. tak samozřejmě z hlediska toho rušení, pokud bych to přenášel vždycky za stejnou dobu, tak přenášet 8, 9, 10 a tak dále bitů není z hlediska odolnosti bučí rušení totožné.
To znamená, tady Laura používá takový fígl a myšlenka je v podstatě taková, takže když budu přenášet... Pomocí Spreading Faktoru 7, což je teda 7 bitů, budu přinášet teda 7 bitů, tak na přenos těch 7 bitů mi stačí, řekněme, nějaká 1 milisekunda. Na přenos 8 bitů zase použiju celý pásmo, ale už budu prostě vysílat ty milisekundy dvě. A v podstatě takhle dál a dál, až teda pro Spreading Faktor 12. tak budu vysílat celých 32 milisekund. No tady by si člověk jako řekl, v podstatě přidávám vždycky jeden bytík, ale ono právě i z hlediska třeba té pravděpodobnosti potom jakoby nějaký, ty kolize nebo nějakého toho rušení, ono to smysl potom jakoby dává.
Takže myšlenka je taková, čím jakoby přenáším jaksi těch bytů vícero, tak potom, aby jsem teda dosáhl stejné odolnosti při tom rušení, tak to vysílání jaksi... Trvá potom delší dobu a vlastní doba toho vysílání, což potom souvisí i s pojmem symbolová rychlost, to znamená kolik symbolů se přenáší za vteřinu, tak je to potom dáno jaksi s tím signálem a to SF, kde SF je vlastně počet bitů. Vždycky dvě na počet bitů, který se přenáší, tak potom vlastně nám říká tu specifickou symbolovou rychlost.
No a potom samozřejmě doba přenosu, ta je potom v podstatě analogí té symbolové rychlosti, ale obráceným způsobem. Takže tady v podstatě není to úplně o tom, že byste měli jaksi umět do detailu vysvětlit, proč, jaksi to... Ta lora je odolná, ale je to v podstatě úvod do toho, proč i když může být to rušené prostředí. tak to vysílání je postaveno tak, aby bylo odolné. Takže trošku byste mohli chápat, proč ta LoRa vůči tomu rušení odolná je.
Pak je tady taková další věc, a ono, tohle se používá běžně i v jiných radiorelejových spojích, a tohle je tzv. Adaptive Data Rate, což je v podstatě schopnost toho zařízení uspůsobovat jak si ten způsob toho vysílání těm aktuálním podmínkám. To znamená, že pokud to vysílání, to znamená, že v okamžiku, kdy teda přijmeme jakoby novej rámec a zjistíme, že ten poměr signál šumu tý transmise je prostě větší než nějaká minimální hodnota toho poměru signálu šumu plus. nějaká hodnota nějakého prahu nebo něčeho takového, tak potom víme, že ta transmise byla v pořádku.
A jakmile je transmise v pořádku, tak můžeme začít vysílat rychleji. To znamená, že můžeme zkusit to vysílání začít snižovat. po kratší dobu, protože tady, když se podíváte, tak třeba spreading faktor 7 je 1 ms, a spreading faktor 12 je 32 ms. Ale pokud bychom používali po celou tu dobu v optimálních podmínkách spreading faktor 7, no tak za stejnou dobu, jako se přenese ta informace u spreading faktor 12, tak v podstatě jsme schopní toho vyslat.
Opoměrně hodně víc, takže tady máme 12 bitů, tady to bude mít skoro 2,30x7 bitů. To znamená, tady skutečně to vysílání je potom mnohem rychlejší a je jako nesmysl, že v okamžiku, kdy prostě to vysílání může být rychlejší, tak proč to dělat pomalu. Takže pak máme dvě možnosti, buď to teda vysílat rychlejc a častějc, což je dobrý.
Nebo zase na druhou stranu ještě můžeme být ohleduplní v určitém prostředí a můžeme tedy udělat to, že pokud když jsme dosáhli už třeba té minimální hodnoty toho vysílání, což je teda v tomhle případě ten Spreading Factor 7, tak potom můžeme i se snažit trošičku snížit ten vysílací výkon, aby jsme vlastně pokud možno stáhli... stáhli to rušení vůči tomu okolí. V okamžiku, kdy to vysílání nedopadne dobře, tak první, co nás napadne, pokud nemáme ten výkon toho vysílače na maximum, tak se pokusíme to zvýšit, tak se to prostě pokusíme zvýšit, protože to by teoreticky mohlo stačit, protože sice budeme vysílat víc, ale pořád vysíláme relativně často, a když to prostě nezabere, když to prostě nezabere, tak máme další možnost. co dělat a použít spreading faktor, který nám zajistí větší pravděpodobnost toho, že tak nějak ty data dojdou spolehlý věc. Takže vysíláme podstatně delší dobu a ta šance, že v porovnání s tím předchozím stavem projde menší část bytů, je zase jakoby takže buďto zvýším výkon nebo vysílám mým bitům, ale delší dobu a tím pádem pravděpodobnost toho, že něco projde je výšší.
Tyto LoRa zařízení dělávají pořád po každém přijetí rámce, takže velice rychle dokážou zareagovat na jednotlivé změny. Co se týče vlastního rámce jako takového, tak vzhledem k tomu, že v tomhle případě se používá z pravidla brána jedna jediná, tak tady nemáme podobně jako u Ethernetu několik adres, to znamená brána tohoto, ale používá se ta adresa. Tady pouze jedna, s tím, že vlastně ta adresa se potom ještě logicky dělí na nějakých 32 bitů.
Z toho teda těch 32 sedí na 7 a 5, z toho těch 7 teda dokonce ještě může vyznačovat konkrétní pocít, pokud bychom těch zařízení měli hodně a 25 se dá použít na adresaci toho konkrétního zařízení, který tady máme. Pak je tady ještě něco jako frame counter, což je jaksi počet, číslo tohodle rámce, to znamená jakýsi počítadlo toho rámce. To je tam z bezpečnostních důvodů a já to za chviličku vysvětlím trošku víc do detailu, k čemu je to dobrý. Tak a teď teda v podstatě tohleto, co se týče lory nebo toho vlastního rádiovýho přenosu, je to tak nějak všecko.
A vy se ale často setkáváte ne prostě s pojmem lora, ale s pojmem lora van. A v podstatě lora van je koncept, kdy vlastně... Ty data, které jsou tak nějak byčtené z nějakého konkrétního zařízení, tak v podstatě na tom zařízení jaksi nezůstávají, ale potom se přenesou do nějakého místa, do nějakého serveru, který vlastně potom plní nějakou další funkci.
Ten koncept LoRaWAN... Teda obsahuje takový v podstatě tři prvky, nebo vlastně čtyři, to znamená koncový zařízení, to znamená to je něco, co vlastně, to je vlastně jako něco, co prostě ty informace získává, posílá. Potom máme teda bránu, což je teda jakýsi takový zprostředkovatel té komunikace mezi tím koncovým zařízením a tím dalším vnějším světem. A pak tady máme pojem jakoby LoRaWAN server a ten LoRaWAN server se skládá jakoby s dvou částí.
Tady je jakýsi síťový server a aplikační server. To znamená, že síťový server se potom snaží o doručení těch dat, které jde mezi konkrétní gateway a jím. To znamená, že toto je něco, co se snaží o doručení těch dat, řekněme na úrovni IP protokolu, prostě propojení dvou míst. A pak máme ještě aplikační server.
Aplikační server je zkrátka něco, co už potom tak nějak zpracovává ta vlastní data, která jsou doručena od toho zařízení zkrz tu bránu k tomu sítovému servru. To znamená, v podstatě ten obsah těch dát, který se potom tak nějak zpracovává, tak ten se potom zprocesovává na tom aplikačním servru. Ten aplikační servr potom může mít, řekněme, ještě nějaké rozraní Přes to rozraní to může zobrazovat přes nějakou cloudovou platformu, to znamená, že ta platforma komunikuje s tímhletím aplikačním serverem a oni ty informace tak nějak vrací. A k tomu, k této platformě, pokud je tam třeba nějaký API, tak ještě se může připojit koncový uživatel a ten třeba zase v nějaké mobilní aplikaci může s touhle platformou.
platformou komunikovat. To rozdíl s komunikací tady u koncovýho uživatela a s EUT platformou je klasicky přes běžný počítačový protokol, jako je TCP, IP, nebo IP. V tomhle případě ta komunikace mezi tím koncovým zařízením a tím LoRaWAN serverem je právě přes ten LoRaWAN protokol. Tady teda ještě když se podíváme trošičku do toho rámce, tak kromě toho vlastního, kromě těch vlastních adresačních dát, tak LoRaWAN tam ještě právě přidává ty informace o těch uživatelských datech a ta uživatelská data, aby to bylo nějakým způsobem bezpečné, tak jsou zašifrována pod takzvaný application session key. Což je teda unikátní klíč, 128-bitový, který se potom používá na enkryptování té relace.
Pravda je taková, že pokud v tom LoRaWAN, já nevím, řekněme, mám třeba 10 zařízení, tak každý to zařízení má pro tu svou konkrétní komunikační relaci svou unikátní API, teda API Application Session Key, který se může potom, řekněme, vytvořit dvěma takovými společnostmi. Spůsoby já o tom budu za chvilku mluvit. To znamená, že ta lora jako taková v podstatě řeší způsob, jak doručit ty data z toho koncového zařízení na tu bránu. A potom... Nějakým způsobem to musí jít skrz internet k sítě a následně k aplikačnímu servru.
LoRa je způsob od zařízení k bráně a od zařízení až k servru, který sbírá data. Tak to už je LoRaWAN. LoRa na doručení k bráně a WAN na doručení k koncovému.
koncovému servru. Tak, co se týče rámců v LoRaWAN, tak podobně jako u Wi-Fi, kde je těch typů rámců vícero, tak v tomhle případě těch rámců je taky vícero. Jednak se ty rámce teda dělí z hlediska způsobu komunikace, jestli je to od toho zařízení respektive k tomuto zařízení, to znamená uplink a downlink rámce.
Potom jsou to nějaké rámce, které ještě jako obsahují obsahují specifické data, které jsou potom doručené k aplikačnímu servru. No a pak ještě jsou to tzv. MAC command rámce a to je o tom, že vlastně ta síť musí být třeba nějakým způsobem řízena. Takže jak jsem se třeba před chvilkou bavil, nebo jak jsem vám vysvětloval takový ten algoritmus toho Adaptive Data Rate, tak třeba existují MAC command rámce. na základě kterých potom dochází k volbě data rate mezi klientem a bránou.
To znamená, že pomocí těchto MAC command rámců se nějak ladí vlastní komunikace. Já jsem tady vykopíroval nebo udělal nějakou... Nějaký výčet toho není kompletní, tzn. tady je ukázka nějakých MAC command rámců, které potom slouží k zajištění nějaké specifické ctěnosti.
Tady třeba možná zajímavé jsou ty rámce, které mají command ID 6 a 5, tzn. nějaká verifikace. stavu toho konkrétního zařízení.
Ono jinak těch rámců je, jsou jich řekl bych nížší desítky, takže jako vysvětlovat, nebo já v podstatě si všechny tyhle rámce z hlavy taky ani nepamatuju. Takže abyste prostě věděli, že u té u té Lory, respektive Lora 1 v tomhle případě se skutečně nepoužívá jenom jeden typ rámců jako v Ethernetu, ale jich prostě několik a mají svůj specifický. specificky význam. No, tak teda, když se ještě podíváme trošku víc do houbky na to vlastní ufungování té brány v tom LoRaWAN, to znamená typicky, takže řekněme, máme tady teda několik úrovní informace, to znamená na úrovni té modulace, což v tomhle případě znamená to chirp spectrum, dokázit nějaký teda tomu rádiovýmu přenosu.
Tady je to LoRa MAC, to je v podstatě informace o tom zařízení, to znamená tady nějaká ta jeho adresa a tyhle ty věci. A pak jsou to informace Application, to znamená tyhle ty informace potom slouží jako by proto, aby byly následně předány tomu aplikačnímu servodu. Takže třeba tady v této části jednou Application může být aktuální hodnota třeba teploty nebo...
nebo teplota vlhkosti, nebo něco takového. To znamená, že tímhle způsobem, nebo prostřednictvím T-Lora technologie, jsou data doručena té bráně. Tam samozřejmě proběhne to, že brána tyto informace zpracuje. A v podstatě to, co se tak nějak přenášelo prostřednictvím té modulace, tak se musí začít přednášet internetem.
To znamená, celá tato sranda LoRaMAC a application část se zabalí do IP protokolu. Může to být jak do IP verze 4, tak do IP verze 6. No a je to doručeno tomu síťovému servru. Síťový server tyhle informace zase vyextrahuje, to znamená, v tom LoRaMAC jsou informace o tom, kde je vlastně původcem.
Původcem je informace, a v application jsou informace o tom, co se v rámci dat přenáší a jaké jsou tam hodnoty. A tyto hodnoty jsou potom předané aplikačnímu serveru, který se potom stará o jejich zpracování. Tady ještě je ukázka toho, jakým způsobem vlastně ta komunikace je šifrovaná, to znamená mezi tím koncovým zařízením a mezi tím síťovým serverem probíhá komunikace šifrovaně, jakým způsobem se vytváří ty klíče, to si řekneme následně. Takže tady vidíte, že v podstatě... Celá ta relace trvá od toho zařízení až po ten síťový server, který používá nějaké 128-bitové AS šifrování, ale jako to je teď a jestli to takhle bude za 10 let, to já nevím.
Ale důležité je to, že celá ta komunikace od toho koncového zařízení až k tomu síťovému serveru je šifrovaná. Co ještě platí teda dál? Je tady takový způsob, a tohle zase není nějakou věc, která by byla úplně nová, tohle to už třeba používá jakoby Wi-Fi, nebo už tohle to používalo Wi-Fi někdy před 15 lety. To je něco, čemu se říká Message Integrity Check. Message Integrity Check je v podstatě kontrola toho typu, jestli ty informace, které jsou prostě přenesené v rámci toho rámce, jestli nebyly nějakým způsobem...
porušený. To znamená, že funguje to typicky tak, že dochází k zašifrování dát. Ta zašifrovaná data, která jsou zašifrovaná třeba pomocí toho Application Session Key, se ještě tak nějak spojí s tím Network Session Key a na základě tohohle toho se vypočítá hodnota toho kontrolního součtu, toho message integrity check.
Podotýkám, že to network session key je něco, co je prostě uloženo na tom zařízení a co je uloženo na tom servru, ale neposílá se to prostě během tý transmise. Jak si už před tím přenosem, před tou transmisí, jsou tyhle ty informace známe. To znamená, že šifrovaná data... se opatří jakousi kontrolní hodnotou Message Integrity Check.
No a na druhé straně, kde samozřejmě tenhle ten Network Session Key musí být známý, tak přijdou data, která jsou zašifrovaná. No a zase potom, řekněme, reversibilním nebo reversním způsobem se z těch dat, která jsou zašifrovaná, která přijdou a z toho Network Session Key se zase prostě spočítá ta... hodnata toho Message Integrity Check.
No a v okamžiku, kdy tohle nastane, tak v podstatě vám vyjde nějaká hodnota. A pokud z těch dát a z toho klíče vyjde nějaká hodnota a ta odpovídá tomu, co je obsažený v rámci toho rámce, no tak je tady jasná hodnota, je tady jasný příznák toho, že... Prostě ta zpráva nějak podvržena nebo změněna nebyla a ta zpráva je v pořádku. To znamená, jakmile ten rámec je validní, jakmile je otestovaný, že vlastně to, co třeba v rámci toho rámce, to je krásně řečení, v rámci toho rámce je obsažený, skutečně řekněme, souvisí, nebo souvisí prostě... odpovídá, tak se to považuje za legitimní rámec.
Tady máme ještě druhou část. Jedna věc je komunikace mezi tím síťovým serverem, což je ten vlastní přenos té síťové komunikace. A pak je ještě aplikační server. To znamená, ten aplikační server a to koncový zařízení má ještě jednu relaci. která jde mezi nima.
To znamená, že síťový server dopraví nějaké data, ale ty data jsou taky šifrované a ten, kdo má dekret na to, ty data rozšifrovat, je právě ten aplikační server. Takže síťový server je takový prostřední, který posílá data, ale finálním příjemcem těch dat je vlastně... je vlastně ten aplikační server.
A tady vidíte, že ty šifrované data, ono už to budu naznačit na tom předchozím slajdu, teda vzniknou tak, že v podstatě vezmou se ty uživatelské data nebo ty koncové data z toho koncového zařízení, ty se pomocí Application Session Key, což je teda dočasný klíč pro tu aktuální relaci mezi tím koncovým zařízením. aplikačním servrem se prostě zašifrují a pomocí toho network session key se potom počítá to message integrity message integrity check. Takže v podstatě je tady kontrola na úrovni toho přenosu k tomu síťovýmu servru a pak je tady to vlastní šifrování, aby v podstatě ten obsah dat se potom dozvěděl jako dvoustu.
dvoustupňově až ten server aplikační. Tak tady teda máme takové nějaké možnosti, protože ty klíče, to znamená to Network Session Key, adresu toho zařízení, Application Session Key, to je něco, co v tom zařízení musí být tak nějak nastaveno, protože bez toho to jaksi nejde. Takže jsou takové dvě možnosti, buď to možnost, která se teda jako příliš nepoužívá, ale možná je taky, tak tyhle ty informace v podstatě nastavíte, jak na straně toho aplikačního serveru, síťovýho serveru a toho zařízení používají se stejný klíče, to znamená, je to symetrický, to znamená, šifrování ze strany serveru a ze strany toho zařízení je teda jako by stejný, to znamená, negenerují se jako by, jo, asymetrický klíče, to není. To znamená, nastavíte to na serveru, nastavíte to na toho zařízení. a můžete to v podstatě používat.
Tohle to ale má svoji nevýhodu. A ta nevýhoda spočívá v tom, že pokud vám to zařízení někdo ukradne a přečte to, tak potom může to celkem snadno podbrhnout. Ta adresa toho zařízení by měla svým způsobem odpovídat Macovce, to znamená, ta by měla být unikátní a měla by být daná tím výrobcem.
Takže by se nemělo stát, že adresa zařízení by měla být pro dvě zařízení stejná. Upřímně řečeno, nikdy jsem u Lory zatím neskoumal, jestli se ty adresy dají nějakým způsobem měnit, ale jako v principu problém s tím není. Akorát nevím, jestli jsou zařízení, které tohle umějí.
A pak je tady něco, a tomu se říká OverDR Activation. A OverDR Activation je v podstatě způsob, jak ty Network Session Key a Application Session Key, jak se v podstatě vygenerují. automaticky během nějakého autentizačního procesu.
Já za chvilinku ukážu takový schéma, ze kterého se tak trošičku dá vyčíst, jak to celé funguje. Tady je ještě jednou ukázka toho, že pokud by se nastavovaly tyto parametry personalizovaně staticky, tak se to musí vyřešit tak, že na sítěvém a aplikačním serveru Musí všechny ty věci být nastaveny. To znamená, pro tu adresu, to znamená, mám dva koncový klienty, každej má prostě svoji specifickou adresu a pro tu specifickou adresu se vždycky musí nakonfigurovat jeden unikátní network session key a application session key, který by měl být prostě jiný než u toho předchozího.
To znamená, že v podstatě co zařízení, tak to je samostatná relace, která musí být nastavená na obou dvou stranách. Tohle to samozřejmě udělat jde, ale pokud těch zařízení používáte větší množství, nebo ta zařízení chcete přidávat dynamicky a odebírat dynamicky, tak je to velice nepohodlné. A tím pádem existuje jiný způsob a to je právě ta automatická aktivace. A tady teda... Máme takový, ono teda ten obrázek vypadá jako strašně složitě, ale já se to pokusím trošičku jako rozmotat.
A je to tady o tom, že v podstatě to zařízení, který chce začít komunikovat, tak jakoby požádá ten LoRaWAN server a na základě toho join request, respektive join accept, to znamená prostě je to takovej dvoucestnej henček mezi těma dvouma zařízeníma. tak prostě na základě informací, který si mezi sebou sdělí, tak dojde na obou dvou stranách k vygenerování jaksi stejného, ale dynamicky generovaného network session key, application session key na obou dvou stranách. To znamená, ten handshake vede k tomu, že si obě ty zařízení vygenerují víceméně stejné klíče.
Tak a teď tady, jako předpokládám, asi správně tušíte, nastává taková ta situace, no dobře, no, tak jako oni si vygenerují stejné klíče, za prvý teda, jak to udělají. Jak to udělají úplně, teda matematicky tady jaksi do detailu vygenerováno nemám, nebo napsáno nemám, protože ono to není až tak jako úplně důležité. Co je ale jako důležitější je to, jak v podstatě zařídit, aby ta distribuce těch vlastních klíčů byla bezpečná. To znamená v podstatě jak zařídit ten bezpečný přenos. K tomuhle tomu, a to bohužel na těch předchozích slajdech úplně jako není vidět, je to, že každý to zařízení má teda řekněme nějakou inicializační konfiguraci, to znamená má prostě nějaký identifikátor.
A tady je ještě důležitá položka, která je teď napsaná, a to je takzvaný application key, to znamená to app key. No a právě ten application key, který teda musí být zadane jak na tom zařízení, tak na tom servru, potom slouží k tomu, potom jak si slouží k tomu doručení těch informací, na základě kterých si obě dvě ty strany jak si vygenerují ty klíče. Já se to teda teď ještě pokusím říct trošku víc detailně.
To znamená v prvním kroku... Následuje ze strany toho zařízení prostě něco, čemu se říká Join Request, to znamená to zařízení se snaží nějakým způsobem poslat tomu síťovýmu servru zprávu. No a teď tady vstupuje do hry application key, který je tady a to znamená v podstatě... Ty základní informace, to znamená informace o tom zařízení, což je teda to dev.eu.i. plus nějaký to application.eu.i.
Ty se spojí dohromady a ještě se tady dává do toho nějaký prvech náhody, a to je nonce. To znamená, že prostě statické informace, které tady jako jsou, se dají dohromady s nonce. A ještě tady máme ten application key, který je nastavený, který musí být nastavený jak na tom zařízení, tak i na tom servru.
A z těhletěch informací se potom vypočítá message integrity check, to znamená, že vlastně, aby bylo jasný podle té hodnoty toho message integrity check, že skutečně to zařízení, které se chce jaksi do té sítě připojit, je to zařízení, které je k tomu... že prostě jaksi může. V tomhle okamžiku, jakmile ty informace přijdou tomu síťovýmu servru a ta hodnota toho Message Integrity Check sedí, tak už ten síťovej server má dostatečný množství informací na to, aby vlastně vygeneroval ten Network Session Key, který je unikátní už ale pro tu jednu relaci. Application session key, který je taky unikátní pro tu relaci s tím, že ten application session key potom v pozdější fázi postoupí tomu aplikačnímu servru.
Ve třetím kroku zařízení, které požádalo o to připojení, dostane informace ve smyslu, že má nějakou přidělenou. adresu, nějaký identifikátor sítě, to je dohromady těch 2-30 bitů a dostane prostě ještě odpověď, nebo něco čemu se říká join nonce, což je odpověď na to def nonce. To znamená, že def nonce jsou informace o něm, join nonce jsou informace jdoucí o toho servru a tyhle informace zase jsou potom jaksi tak nějak opatřený.
a zakodovaný prostřednictvím toho application key, který na těch zařízeních byl jaksi zadaný předtím. A to už na tom zařízení stačí, aby si potom vygenerovalo v podstatě stejnou hodnotu toho network session key a application session key, no a ty už se potom používají dál na tu vlastní komunikaci. aby bylo možné komunikovat s aplikačním serverem, který ještě nevstoupil do této komunikace, tak se ten Application Session Key potom posílá tomu aplikačnímu serveru.
Ten sítěvej server může potom ten Application Session Key klidně zahodit. protože ví, že ty informace ohledně těch dat už budou jen mezi ním a tím zařízením. Takže takhle to možná vypadá jakoby složitě, ale v podstatě je to jenom o dvoucestném henčejku, během kterého se přidají informace, které vlastně slouží k tomu nastavení těch zařízení ve smyslu přidělení adresy plus těm informacím pro to šifrování tý síťový komunikace a tý...
relaci na úrovni aplikace. No a poslední věc, kterou tady teda ještě mám, tak je to, jakým způsobem, nebo vlastně v podstatě i na tu loru, už existuje, nebo jak už ty návráři jsou jaksi poučení z těch předchozích standardů, jako je třeba Wi-Fi, tak jako co by se dalo vytvořit za útok. No a jeden z útoků...
je útok, který se říká Airyplay. A Airyplay útok je útok, který v podstatě funguje na tom principu, že útočník chytne validní rámec komunikace a tenhle validní rámec komunikace opakovaně a opakovaně prostě posílá do té sítě. A pokud se posílá opakovaně rámec, které je validní, tak ty zařízení celkem moc nemají možnost neudělat něco jiného, než ho zpracovat.
A to je špatně. V tomhle případě je to tak, že každej rámec, který je posílaný v rámci lory, tak má nějaké číslo a každej další rámec, má potom číslo další. Když se to stane, to znamená, že když útočník chytí v jednom kroku ten určitý rámec, pak dojde třeba k tomu, že to LoRaWAN zařízení pošle další dva nebo tři validní rámce, tak po každém vyslání toho validního rámce se ten čítáč těch rámců zvyšuje o jedničku.
A to si pamatuje, jak to zařízení. tak si to pamatuje i ten síťovej server. Takže kterýkoliv rámec, který potom v budoucnu někdy přijde a náhodou jeho hodnota toho čítače nesouhlasí s tím, pokud přijde rámec, který má nižší hodnotu. Tady je napsáno, že v případě, že přijde rámec, který má čítač vyšší, Než je ta aktuální hodnota, tak je to dobrý, protože to je následný rámec, pomocí Message Integrity Check se ověří, jestli ten rámec je dobrý a ten network server si tu aktuální hodnotu zapamatuje.
Takže jak to napříjde, rámec, který je sice validní, ale se špatným číslováním, tak ten síťový server se s ním vůbec nějak nemaže a automaticky ho zahazuje. Takže to je asi jedinej takovej útok, který jsem teda ještě jako... Co se týče lory nebo lora van, někdy jsem o něm slyšel, nebo něco takového, jinak jako, že by v podstatě někdo dělal nějaké rozsáhlé útoky na tu loru, tak to nevím. Pravda je taková, že loru dneska v praxi implementuje docela dost firm.
Vy si třeba můžete, a teď teda nechci dělat reklamu nějaký komerční firmě, ale třeba vím, že docela hodně loru jako takovou pro komerční subjekty poskytují české radiokomunikace. A ty zase, aby mohly používat ty svoje brány, ty lory, protože zase české radiokomunikace nepokrývají celou republiku, tak to docela často dělávají tak, že do sítí poskytovatelů internetu umístují svoje lora brány, který potom... Řekněme, se zase spojují s těmi specifickými LoRaWAN servery. V podstatě víceméně, když to vezmu takhle, pokud byste chtěli obsadit LoRou celou republiku, tak jako není to v principu problém, protože pokud rozšíříte po českém území velký počet těch brán a ty brány potom se můžou tvářit jako koncové připojení vlastně v těch sítích těch jednotlivých providerů. providerů internetu, tak jste to klidně schopni udělat.
Takže sám z vlastní zkušenosti vím, že české radiokomunikace to takhle dělají a co teda je ta sítě, o kterou se taky já starám, tak vím. že třeba české radiokomunikace na území toho jihočeského kraje třeba 80 takovýchto bran mají. Jo, ale to je jen taková informace.
Bokem já teda vidím, že teda náš čas... aha, meštatické, super, našel jsem náhodou, odkud toto roste. Některé typy dostupné LoR desičky...
ESP 82, ESP 32, do it yourself, použití. No, takhle. Jaký je, dobře, já začnu tím posledním, to znamená, jaký je reální dosah takové komunikace ve městě.
Já myslím, že jsem používal, nebo že jsem si zkoušel, že jsem si to zkoušel. pomocí nějakého Z-Wave Lora modulu nebo něco takového. No a vím, že v hustý zástavbě nám tohle to fungovalo na stovky metrů.
Já teda teď přesně si nespomenu z hlavy, jaký tam bylo to pásmo. Mám takový pocit, že to bylo těch 833 MHz, ale opravdu v hustý zástavbě, to znamená mezi paneláky, mi v jednom patře domů fungovalo připojení nebo spojení na úrovni té lory s malinkatým zařízením kamaráda, který byl za dalšíma dvěma nebo třema barákama. Takže z hlediska toho principu ten rozsah v ústé zástavbě jsou stovky metrů určitě.
Pokud to budete používat někde na okraji obce, tak myslím si, že se na jednotky kilometrů dostanete určitě. Skoro bych řekl, že tím limitujícím faktorem tam bude potom to množství vyzáření energie, kterou je schopný to zařízení. Jakoby dodat, já jsem ty Espressify, já jsem je nepoužíval, se přiznám, že ne.
Co se týče těch gateway, tak Mikrotik zkušil. Skutečně, skutečně, jakoby gateway vám jakoby udělá, co ale ještě před rokem a něco, když jsem to jakoby v praxi zkoušel, tak vlastně Mikrotik proto jakoby neměl klienta. Nechci jako úplně kecat, ale myslím si, že jako Mikrotik vám skutečně jakoby udělá gateway, ale neudělá vám, neudělá vám toho klienta. A já teda říkám, používal jsem, používal jsem. Já jsem používala Rapsberry a používal jsem tam nějaký Z-Wave Low Racket nebo něco takového.
Na čem to bylo postavené, to se přiznám, že už si nepamatu. Takže takhle. Tak, je ještě, prosím, k něčemu nějaký dotaz? Víc toho teda o té lóře nemám. My se teda tenhle semestr uvidíme v rámci IoT ještě jednou a to si spolu budeme povídat o určitých komunikačních protokolech, které se použijí v rámci IoT.
To znamená, můžete se těšit na KOUP nebo MQTT nebo něco takového, co je něco, co se v tom světě internetu věcí používá. No a protože teda vidím, že už další dotazy nejsou, ještě jednou, a ještě k té ochraně oproti replay, není limitující přetékání toho counteru. No, takhle, já teda z hlavy si nepamatuju, kolika bitovej je ten counter. Ale zase na druhou stranu, vzhledem k tomu, že ta LoRa neposívá ty rámce příliš často, takže pokud si vezmeme, že to je třeba 16-bitový, 16-bitový, proč chyjte, možná, když já se podívám do té prezentace, to, že to jaksi nevím teď z hlavy, nemusí znamenat, že to v té přednášce není. Takže se podíváme, jak je to v tom rámci.
16 bitů, takže u framecounteru, tak já nevím, když si vezmete, že to zařízení je schopné poslat 1-2 zprávy za hodinu, u těch A zařízení, tak tam než vyčerpáte 16 384 zpráv, tak je to docela nadlouho. Takže vzhledem k tomu, že ten počet těch zpráv je nízký, tak si dovolím tvrdit, že problém to být může, ale nemělo by to mít v praxi zásadní vliv. Tak, prosím, ještě nějaký jiný dotaz?
Dobrá, tak další dotazy nejsou. Já se teda ještě jenom omlouvám, že přednáška byla dneska takhle nárych. A máme ještě dotaz.
Chápu tedy, že pro využití zpráva každých pár sekund bylo ráda, nebyla vhodná. No, jako není to úplně, není to jakoby úplně standardní scénář použití, jo. To znamená, neříkám, že to tak jakoby nemůže být.
U těch zařízení třídy C to klidně může být, jo, ale jako... Většinou co se týče nějakých těch senzorů, tak pokud se jedná o nějakou veličinu, která je řekněme spojitá, což je třeba ta teplota, tak tam to jako vlastně smysl úplně jako nedává. Takže ne, že by to nešlo, ale prostě na real time informace fakt jakoby lora postavená není. Vona je víceméně vymyšlená s nějakým mapem.
limitacema, ze kterých do určitý míry těží a které zase svazují. Takže neříkám, že nemůžete to na louře udělat, ale myslím si, že zařízení, které bude neustále komunikovat pořád, dokola, kontinuálně, nebo posílat nějaký network stream, tak to v tomhle případě typicky není. Nebo alespoň v tom kontextu, co jsem to viděl a to jsem tak nějak používal já, tak jako ne.
Nevím, možná, kdybyste chtěli zkusit bakalářku, jestli se třeba přes LoRu dá poslat network stream, pasky ARTu nebo něco takový, tak věřím tomu, že byste to rozchodil, to se neříkám, ale asi to není úplně běžné. Tak prosím, stačí tyto odpovědi, nebo ještě bych měl zmínit něco dalšího? Dobrá.
Tak jo, tak já vám všem, kteří jste se zúčastnili takhle na rychlou, moc děkuju za pozornost. kteří si tuto přednášku poslechnete třeba zejtra nebo někdy později, tak pokud budete mít dotaz, tak se samozřejmě obrakte na mě e-mailem. Pokud byste třeba v těch slidech našli nějakou chybu, jsou to slide, které jsou hodně nový, může tam něco být špatně, tak mi dejte vědět. A jinak vám teda popřeju hezký zbytek večera nebo hezký zbytek dne, podle toho, kdy to právě posloucháte. A budu se s vámi těšit zase u nějaké další přednášky v budoucnu.
Naschledanou.