LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) คือ เป็นเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สายแบบหนึ่งที่ใช้ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่าง ๆ ในอินเทอร์เน็ตของสิ่งของ (IoT) ในระยะทางไกล ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ให้การเชื่อมต่อไร้สายและการส่งข้อมูลที่มีความประหยัดพลังงาน และสามารถให้การครอบคลุมพื้นที่ใหญ่ โดยมีการใช้แบนด์วิดธ์ต่ำ เป็นอย่างสูง
เทคโนโลยี LoRaWAN นั้นใช้โมดูลส่วนตัวหรือชิปในอุปกรณ์ต่าง ๆ เพื่อส่งและรับข้อมูล โดยใช้คลื่นความถี่ไมโครเวฟในช่วงความถี่ของ 868 MHz ในยุโรปและ 915 MHz ในสหรัฐอเมริกา ทำให้สามารถแพร่กระจายและเจริญเติบโตได้ตามข้อกำหนดท้องถิ่น
ความสำคัญของเทคโนโลยี LoRaWAN คือความเหมาะสมกับการใช้งานในสิ่งของและอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ต้องการส่งข้อมูลจากสถานที่หนึ่งไปยังสถานที่อื่นๆ โดยที่ไม่ต้องมีการเสาอากาศหรือเครือข่ายโทรศัพท์มือถือที่อยู่ใกล้เคียง เช่น การติดตั้งอุปกรณ์เซ็นเซอร์ในการเก็บข้อมูลเกี่ยวกับสภาพแวดล้อม ระบบการเฝ้าระวังและติดตามอุปกรณ์ ระบบจัดการการเกษตรและอื่น ๆ ที่ต้องการความยืดหยุ่นและความสามารถในการส่งข้อมูลไกลๆ ได้อย่างเหมาะสมและประหยัดพลังงาน
ปัจจุบันเครือข่าย LoRaWAN ครอบคลุมแล้วทั่วประเทศ นั่นหมายถึง โอกาสมหาศาลที่ทั้งภาครัฐและเอกชนจะนำเทคโนโลยีนี้ไปประยุกต์ใช้ ทั้งในแง่การบริหารจัดการจราจร การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตในภาคการเกษตรและอุตสาหกรรม การเก็บข้อมูลการท่องเที่ยว และอื่นๆ อีกมากมาย
วิธีการทำงานของ LoRaWAN
นั้นเกิดจากการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ต่าง ๆ ภายในเครือข่าย LoRaWAN โดยใช้โครงสร้างที่มีความยืดหยุ่นและประหยัดพลังงานดังนี้:
- อุปกรณ์เป้าหมาย (End Devices): เป็นอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่เราต้องการเชื่อมต่อในเครือข่าย LoRaWAN ซึ่งสามารถรับข้อมูลจากเซ็นเซอร์หรือส่งข้อมูลออกไปยังอุปกรณ์อื่นๆ ภายในเครือข่าย LoRaWAN
- Application Server: เป็นส่วนที่จัดการข้อมูลที่ได้รับจาก Network Server และแปลงข้อมูลนั้นให้อยู่ในรูปแบบที่เป็นประโยชน์แก่ผู้ใช้งาน โดยทำการวิเคราะห์ แปลงรูปแบบ หรือเชื่อมต่อกับแอปพลิเคชันหรือเว็บแอปพลิเคชันเพื่อนำข้อมูลไปใช้งานต่อไป
- เกสเตชันเกตเวย์ (Gateway): เป็นอุปกรณ์ที่เป็นตัวกลางในการรับส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์เป้าหมาย (End Devices) กับ Network Server โดยใช้เทคโนโลยี LoRa เพื่อรับสัญญาณที่ส่งออกมาจากอุปกรณ์เป้าหมายและส่งข้อมูลที่ได้รับจาก Network Server กลับไปยังอุปกรณ์เป้าหมาย
- Network Server: เป็นส่วนที่ควบคุมการทำงานของเกสเตชันเกตเวย์และจัดการการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์เป้าหมายกับเซิร์ฟเวอร์ในระบบ LoRaWAN โดยจัดการเรื่องของการเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูล การระบุอุปกรณ์เป้าหมายและการจัดการข้อมูลต่าง ๆ
เมื่อมีการส่งข้อมูล อุปกรณ์เป้าหมายจะทำการเริ่มกระบวนการส่งข้อมูลด้วยการเข้ารหัสข้อมูลในรูปแบบของสัญญาณ LoRa และส่งข้อมูลไปยังเกสเตชันเกตเวย์ที่ใกล้ที่สุด จากนั้นเกสเตชันเกตเวย์จะรับข้อมูลและส่งต่อไปยัง Network Server ที่กำหนดไว้ ซึ่ง Network Server จะตรวจสอบและตรวจสอบข้อมูลที่รับเข้ามาแล้วส่งต่อไปยัง Application Server เพื่อนำไปใช้งานต่อไป
สำหรับการรับข้อมูล กระบวนการจะทำงานในทางกลับกัน โดยเกสเตชันเกตเวย์จะรับข้อมูลจาก Network Server และส่งต่อไปยังอุปกรณ์เป้าหมายที่เป็นเจ้าของข้อมูล จากนั้นอุปกรณ์เป้าหมายจะทำการถอดรหัสข้อมูลและนำข้อมูลมาใช้งานตามที่ต้องการ
LoRaWAN สามารถให้การเชื่อมต่อและส่งข้อมูลในระยะทางไกล มีความปลอดภัยในการส่งข้อมูลและการเสถียรภาพในการทำงาน นอกจากนี้ยังให้ความสามารถในการเชื่อมต่ออุปกรณ์หลาย ๆ ตัวในพื้นที่ใหญ่ๆ และใช้พลังงานในระดับที่ต่ำ ทำให้เป็นเทคโนโลยีที่เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ต้องการการเชื่อมต่อในระยะทางไกลและการใช้พลังงานอย่างประสิทธิภาพ