無線ソリューションを使った地中データの収集と通信

IoTは、農業の生産性向上を支援するために導入され、圃場のパラメータを監視し自動化するために主に使用されています。リアルタイムIoTネットワークの実装に際しては、長距離および低電力デバイス、設置の容易さ、そしてコスト効率を重要な要素として考慮する必要があります。

私たちの研究の最終目標は、農業の高度化と環境持続性の向上を実現するために、農業プロセスに関する重要なデータを収集し、監視し、効率的に利用することです。この研究では、通信インターフェースとしてLoRaを選択し、pH、EC（電気伝導率）、温度など、地下土壌の植物の成長に影響を与える変数をモニターしました。農場周辺のさまざまな場所で土壌の特性を観察することで、適切な種まきや収穫の時期を予測したり、温度変化を特定して換気や灌漑を調整したりできます。

LoRaは、最大300kbpsのデータ転送速度、低コスト、広範なカバレッジ、高い浸透力、超低消費電力などの機能を提供し、地下システムにおける監視のニーズに最適なソリューションとなっています。

さらに、LoRaはM2MおよびIoTアプリケーションにおいて安全なデータ伝送を提供するワイヤレステクノロジーです。LoRaを利用することで、センサー、ゲート、デバイス、道具、生き物、人間など、あらゆるものをクラウドにワイヤレスで接続することができます。

LoRaは、農業、スマートシティ、住宅や建物、コミュニティ、計測、サプライチェーン、物流など、多くの業界でさまざまな用途に利用されています。他の現行技術と比較して、LoRa技術はコストと適応性の面でますます優れています。コストを削減する一方で、材料と内部コンポーネントの品質も向上しています。

一般的な短距離無線技術（例: ZigbeeやBluetooth）は、長距離伝送を目的としていないため、要件を満たしません。セルラーベースのソリューション（2G、3G、4Gなど）は広範なカバレッジを提供できますが、多くのデバイスエネルギーを使用します。そのため、IoTアプリケーションの要求に対応するために、低電力広域ネットワーク（LPWAN）と呼ばれる新しい無線通信技術が導入されました。包括的なIoT実装を巡る競合するLPWAN技術のトップ3は、Sigfox、LoRa、NB-IoTです。

もちろん、LoRaのワイヤレス技術は、モノのインターネットに大きな影響を与えるでしょう。デバイスを接続して、スマートシティ、産業、商業、農業ソリューションを作成すると同時に、電力やその他のコストなどの従来のワイヤレス技術の欠点を超えます。