Igår utfördes ett skarpt test av räckvidd med LoRa på Mälarsjukhuset i Eskilstuna. Resultaten är häpnadsväckande.
Bild: Gateway Kerlink Wirnet tillfälligt monterad på Mälarsjukhusets tak
I ett samtest utfört av Indesmatech, Ambiductor och Södermanlands landsting utfördes igår ett skarpt test av räckvidden med IoT via LoRa. Mer om LoRa kan läsas på www.ambiductor.se/internet-of-things/lora. Men kort och gott är det en standard för Internet-of-Things via radio med extremt lång räckvidd, bästa tänkbara säkerhet och dubbelriktad kommunikation som kan drivas med batteri upp till 20 år.
2016 blev LoRa färdigutvecklat genom den ideella organisationen LoRa Alliance. Idag är fler än 500 företag runt om i världen delägare i denna förening. Målet är att skapa en standard för kommunikation med miljontals givare, mätare och andra "saker" utan behov av mobilnät och monopoliserade operatörer.
Bild: Bortersta fastigheten från gatewayen. Det vita höghuset i bakgrunden är där gatewayen är monterad.
Målsättning
Målet med testet som utfördes var att se vilken räckvidd man kan nå i en sjukhusmiljö som består av ett antal högre fastigheter förbundna med en lägre bottenvåning. Och går det överhuvudtaget att nå vattenmätare och fjärrvärmemätare som monterats i källarplanen.
Vilka utmaningar finns för bred utrullning av LoRa i denna typ av miljö?
Skulle man jämföra med trådlös M-bus så skulle det krävas en mottagare/repeater var 4:e eller 5:e våning, vilket för Mälarsjukhuset skulle bli minst 20-30 stycken eftersom det är ett stort område med många våningsplan och fastigheter.
Testutrustning
För att genomföra detta använde vi en gateway kallad Wirnet station från Kerlink. Det är en utomhusgateway av standardmodell som vi lånade från Indesmatech.
Gatewayen var ansluten till Loriot, som är en av de största nätverksservrarna inom LoRa. Loriot är en av Ambiductors samarbetspartners. De erbjuder olika lösningar till en rimlig peng och finns på servar på flera ställen i världen.
För att kunna testa räckvidden använde vi en Räckviddstestare FTD som direkt i displayen visar hur bra mottagningen är. Det innebär att ingen behöver sitta och titta på en dator för att se hur bra mottagningen är. Det syns direkt på enheten.
Anläggningen
Gatewayen placerades på taket på den högsta byggnaden, ansluten via PoE (Power over Ethernet) till ett strömuttag. Kommunikation med nätverksservern gjordes via mobilnätet, vilket gör att man inte behöver belasta sjukhusets brandväggar men samdigit hålls allt krypterat enligt AES128 för att inte släppa in obehöriga.
Placeringen av gatewayen blir ofta bäst om den monteras så högt upp som möjligt för att förhindra störningar på vägen. Men bara en gateway på taket ska gå genom 8-10 våningsplan och ner genom 2 källarplan för att nå mätarna vilket låter som en omöjlighet. För att bygga ett bättre nät bör man montera 2 gateways på olika ställen för att bygga ett redundant nät.
Bild: Test av mottagning 2 källarplan under mark
Bild: Test av mottagning i en av många korridorer under tjock, fuktig jord. Mottagning helt okej.
Hur gick då testet?
Efter montage av gateway testade vi mottagning bara ett våningsplan under.
Vi testade i metallhissen innesluten i ett betongschakt.
Vi testade i källaren, två våningar under markplan, rakt under höghuset där gatewayen var monterad.
Vi testade gångtunnlar som gick under kompakt, fuktig jord.
Vi testade i källarplanet i den bortersta byggnaden i hela området.
Bild: Mottagning ett hus bort i källare
Bild: Mottagning i bortersta huset
På samtliga platser hade vi mottagning. Många gånger var mottagningen under "brusnivån". Det innebär att med vanlig radioteknik skulle man omöjligt kunna höra signalen om man inte använt LoRas speciella moduleringsteknik. Med LoRa hörs radiosignaler som alltså inte kan höra med bara en vanlig mottagare.
Tänk er en tågstation där folk småpratar med varann och ni vill lyssna på den person som står längst bort i andra ändan. Ni får inte skrika till varann. LoRa har hittat ett sätt att höra personen längst bort trots allt annat brus emellan er genom att förstärka signalen under sin färd till ert öra. /Kalle Hultman, VD på Ambiductor
På övre bilden ovan är mottagningen 3dB under brusnivån och i nedre bilden är mottagningen 8dB under brusnivån. Mottagningen på -114 och -115dB är inget att oroa sig för när det gäller LoRa. Inte förrän vid -130dB ska man bli försiktigare.
Endast på ett enskilt ställe hade vi mottagning som var nära gränsen för vad som är möjligt. Eftersom varje enskilt LoRa-telegram visar vilken signalstyrka man har i dBm kan man se hur bra mottagning som kan uppnås. Med tanke på denna enskilda mätpunkt kan man acceptera enstaka missade telegram eller att antingen placera en inomhusgateway längre ner i fastigheten, eller montera en till utomhusgateway på andra sidan gatan.
Därifrån gatewayen är placerad ser man i princip hela Eskilstuna och förmodligen innebär det att om man skulle välja att göra detta till ett publikt nät så har man täckt in hela staden.
Slutsats
Räckviddstesten var 100% lyckad och överträffade allas förväntningar. "Detta är för bra för att vara sant" var ett uttryck som sades mer än en gång.
Vi tackar både Landstinget och Indesmatech för denna test och gör gärna om det på andra ställen i framtiden.
Bild: Utsikt över Eskilstuna.
Kontakta oss på 08-501 676 76 eller
