Het Chinese succes: Europa blijft technologisch achter
SSD voor PCIe 4.0 Corsair MP600
AMD verslaat Intel Ryzen 3000-platform verplettert Core i-9000
GETEST
Wifi-accesspoints voor buiten Synology DS620slim voor SSD’s (Micro)SD-kaarten vanaf 512 GB VR-headsets voor pc Slimme bewakingscamera’s
PSD2: betalen via internet IoT-netwerk LoRaWAN PDF’s personaliseren Autonetwerk 802.11p versus C-V2X Process Explorer
oktober 2019
De grote monitorentest
€ 6,99
Resolutie, aansluitingen, panel, ergonomie, kleurenruimte: displays van Full HD tot 4K
Anoniem op internet met Whonix Laat je niet tracken met dit virtueel systeem
AP
AMD verslaat Intel • De grote monitorentest • PSD2: betalen op internet • Wifi-accesspoints voor buiten • Anoniem op internet met Whonix
10
oktober 2019
www.ct.nl
36
24- EN 27-INCH ALLROUND MONITOREN
Grootte, resolutie en prijs zijn drie belangrijke criteria voor het kiezen van een monitor, maar er zijn veel meer zaken om op te letten. We testen 24"- en 27"-monitoren voor op je werk en voor thuis, van Full HD tot 4K.
Nieuws 6 8 10 12 14 16 17 18 19 32 35
Algemeen Hardware Lek in Kaspersky-antivirus Mobiel Linux Mint 19.2 RDAP volgt Whois op Development & security Wetenschap Processors Lifestyle Surftips
Software 26 26 27 27 30 33 34
68 AMD VERSLAAT INTEL
De Ryzen 3000-processors met 12 cores en Zen-2-architectuur overtreffen de Core-i-9000serie van Intel. Met de nieuwe X570-chipset bieden AMD’s cpu’s PCI Express 4.0. Daarvan profiteren dan supersnelle ssd’s en grafische kaarten.
4
Windows Terminal console-venster voor cmd e.d. Headset 3.0.2 YouTube-muziekplayer Delta Chat instant-messenger Password Safe wachtwoordmanager Track This anti-reclametracker van Mozilla Apps Games: Wolfenstein: Youngblood, Age of Wonders: Planetfall
Hardware 22 23 23 24 24 25 25 25 28 29 42 52 68 73
Synology DS620slim NAS UniFi Cloud Key Gen2 Corsair MP600 PCIe 4.0-ssd BenQ GV1 slimme ledbeamer Trendnet TUC-ET2G USB-C-ethernetadapter Minix Neo Storage Beats Powerbeats Pro in-ears iiyama XUB2792UHSU 27"-4K-monitor Samsung Galaxy A80 Android-smartphone Oppo Reno 10x Zoom met triple camera 24- en 27-inch allround monitoren Wifi-accesspoints voor buiten Ryzen 3000 met PCI Express 4.0 PCIe 4.0-ssd getest
www.ct.nl
Inhoud
10/2019
136
ANONIEM OP INTERNET MET WHONIX
Veel websites volgen hun bezoekers via allerlei slimme trackingmechanismen. Whonix maakt daar een eind aan. Met een voorgeconfigureerd Linux-systeem in een virtuele machine wordt het internetverkeer via het Tor-netwerk doorgesluisd.
74 80 88 91
Ryzen & gaming Slimme bewakingscamera's MicroSD- en SD-kaarten vanaf 512 GB VR-headsets voor de pc
Achtergrond 36 50 58 62 76 86 104 106 128
Waar op te letten bij aanschaf van een monitor Europa bouwt aan kwantumcommunicatie Het geheim van het Chinese succes PSD2: wat verandert er in september Long-range internet voor IoT Documentaire They Shall Not Grow Old Via internet verbinden van auto's start niet door Auto's koppelen: 802.11p versus C-V2X Rekenen met willekeurig grote getallen
Praktijk 48 94 100 110 116 122 130 136 142
FAQ: monitoren Wachtwoordbeheer met KeePass Gepersonaliseerde pdf's met LibreOffice en Office AI-algoritme voor foto's in schilderstijl Sysinternals Process Explorer Databases bewerken met DBeaver Automatisch sites testen met een browser Anoniem op internet met Whonix Tips en trucs
Vaste rubrieken 3 4 145 146
Voorwoord Inhoud Colofon Volgend nummer
Zakelijk uitgelicht 23 UniFi Cloud Key Gen2 24 BenQ GV1 slimme ledbeamer 26 Windows Terminal consolevenster voor cmd e.d. 62 PSD2: wat verandert er 76 Long-range internet voor IoT 100 Gepersonaliseerde pdf's met LibreOffice en Office
Abonnement afsluiten? Kijk voor actuele aanbiedingen op www.fnl.nl/ctabo
uitgave 10/2019
5
Synology DS620slim
Compacte NAS Als je een NAS op verschillende locaties wilt gebruiken, heb je het liefst een compacte NAS. De Synology DS620slim is makkelijk mee te nemen en past waarschijnlijk wel in je bagagetas, zonder dat de prestaties lijden onder de bescheiden afmetingen. In de compacte behuizing is toch ruimte voor zes harde schijven of ssd's. Om het goed draagbare formaat mogelijk te maken, heb je er wel dure schijven voor nodig. De DS620slim past in een halve schoenendoos, maar biedt toch ruimte aan zes SATA-schijven in 2,5”-formaat. Dat kunnen zowel harde schijven als ssd’s zijn. Maar als je de NAS vaak verplaatst, moet je door de ongevoeligheid voor schokken wel ssd’s gebruiken – en dat wordt een dure aangelegenheid. Ook bij stationair gebruik van de DS620slim zijn ssd’s interessant. Speciale harde schijven voor NAS-gebruik in het 2,5”-formaat met een capaciteit van 2 TB zijn namelijk even duur als flashgeheugen, maar veel trager door de hogere latentie als gevolg van het verplaatsen van de lees- en schrijfkoppen. Het hart van de DS620slim is een Celeron J3355-processor. Die processor biedt hardware-ondersteuning voor AES-versleuteling (AES-NI). Bij middelgrote bestanden (2 MB) was desondanks een prestatiedaling merkbaar bij het schrijven in versleutelde (63 MB/s) versus onversleutelde mappen (89 MB/s) met Windows-bestandsdeling (SMB). Het systeem draaide daarbij met de door de set-upwizard gekozen standaardinstelling met Synology Hybrid RAID (SHR) op twee ssd’s met het bestandssysteem BTRFS. Bij kleine bestanden (256 kB) was de daling kleiner en bij grote bestanden (400 MB) bleef de snelheid bijna gelijk bij schrijven in versleutelde mappen.
We hebben de prestaties ook getest met een andere schijfindeling (RAID5 in plaats van SHR) en ander bestandssysteem (EXT4 in plaats van BTRFS), maar daarbij geen noemenswaardig verschil gemerkt. De processor van de NAS lijkt dan ook genoeg reserves te hebben, want ook als twee hosts de NAS tegelijkertijd via de beide LAN-poorten benaderden, kregen we dezelfde hoge doorvoersnelheden. Bij grote bestanden maten we onversleuteld een maximale leessnelheid van 112 MB/s en schrijfsnelheid van 113 MB/s met twee stuks Samsung 860 EVO 1 TB. Bij kleine bestanden maten we snelheden van 43 en 17 MB/s. Het besturingssysteem DSM (getest is met versie 6.2.2-24922 Update 1) biedt standaard alles wat nodig is om de NAS als netwerkopslag te gebruiken met gangbare pc-besturingssystemen. Daarnaast zijn er iOS- en Android-apps voor bestandssynchronisatie met de NAS. Extra serverfunctionaliteit voor bijvoorbeeld audio- en videostreaming kan snel worden geïnstalleerd uit de Synologypakketbronnen. Interessant voor beheerders zijn uitbreidingen als virtualisatieplatform Docker en servers voor DNS, LDAP, Radius en andere netwerkdiensten. Voor het uitbreiden van het RAM-geheugen kun je een SO-DIMM-slot onderop het
moederbord zelf voorzien van een DDR3Lmodule. Daarvoor moet je het apparaat dan wel helemaal demonteren, wat waarschijnlijk een te grote klus is voor minder ervaren NAS-gebruikers. De DS620slim had bij de test met drie ssd’s (Samsung 860 Evo, 1 TB) genoeg aan nog geen 9 watt (met een enkele LAN-poort aangesloten, zonder netwerkverkeer). Als de ssd’s zoals vooraf ingesteld na 20 minuten in de slaapstand gingen, daalde het verbruik met 1,6 watt naar 7 watt. Omdat ssd’s vanuit de slaapstand in tegenstelling tot harde schijven standaard bijna meteen bruikbaar zijn, bleef de NAS verder zonder merkbare vertraging te gebruiken. Uitgerust met ssd’s was alleen het geluid van de ventilator te horen. Het lichte ruisen daarvan valt op kantoor of in de huiskamer echter nauwelijks op. Het geluidsniveau van 0,2 sone (21,2 dBA) op een halve meter afstand is erg laag. Als je een modern uitgeruste NAS zoekt om te gebruiken op vaak wisselende locaties, kun je goed uit de voeten met de compacte DS620slim. Je moet dan wel dure schijven gebruiken, bij voorkeur ssd’s. Voor stationair gebruik of meer opslagcapaciteit zijn NAS-modellen voor reguliere 3,5-inch harde schijven interessanter.
bedienelementen aan-uitschakelaar, reset, statusleds aansluitingen 2 × RJ45 (Gigabit-Ethernet), 2 × USB 3.0 processor Celeron J3355 (dualcore, 2,5 GHz) werkgeheugen 2 GB (max. 6 GB) geteste firmware DSM 6.2.2-24922 Update 1
synology.nl € 550
22
www.ct.nl
Review / Hardware
UniFi Cloud Key Gen2 (Plus)
Corsair MP600
Sleutel tot het net
Ssd op toeren
Bij de UniFi-netwerktechniek van Ubiquiti worden alle componenten zoals switches en accesspoints centraal beheerd. Met een aparte controller gaat dat nog makkelijker. Je hebt dan bovendien geen pc nodig waarop de controllersoftware draait.
De eerste moederborden met PCIe 4.0 zijn nog maar net opgedoken of er verschijnen al ssd’s voor. Corsair komt met de MP600.
De Ubiquiti UniFi Cloud Key Gen2 onderscheidt zich duidelijk van zijn voorganger. In plaats van een eenvoudig kunststof kastje zit de nieuwe hardwarecontroller verpakt in een aluminium behuizing. Als blikvanger zit er een klein OLED-scherm aan de voorzijde dat onder andere het IP-adres van de Cloud Key, het aantal verbonden apparaten en de verbindingsstatus met de UniFi-cloud aangeeft. De functie van de Cloud Key is onveranderd: als SDN-controller (Software Defined Network) met voorgeïnstalleerde serversoftware kan het apparaat UniFicomponenten zoals gateways, switches en accesspoints centraal aansturen en verbinding maken met de clouddienst. De bediening gaat via de geïntegreerde webserver of een gratis mobiele app (Android en iOS). Naast het geteste standaardmodel (UCK-G2), biedt Ubiquiti ook de uitgebreidere Plus-versie (UCK-G2-Plus). Die kan naast 50 UniFi-componenten tot 20 bewakingscamera’s van de fabrikant beheren en de opnames op een geïntegreerde 1TB-harddisk opslaan. Die kun je naar wens vervangen door een ander 2,5”-model van maximaal 5 TB. Beide varianten hebben een slot voor een microSD-kaart waarop je een back-up van de configuratie kunt opslaan. Daarnaast beschikken de modellen ook over 32 GB interne opslag.
De onderdelen van de Corsair MP600 zijn op zich al bekend dankzij de eerste PCIe4.0-ssd, de Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD (zie pagina 73 in deze c't). Het is een combinatie van een Phison PS5016-E16controller, 1 TB aan 3D-TLC-flashgeheugen van Toshiba en 1 GB DRAM. Corsair heeft de firmware nog wel wat opgepoetst, want bij random-access haalde de ssd wat hogere benchmarkresultaten dan de Gigabytessd. Bij het sequentieel lezen en schrijven haalde de Corsair MP600 5020 respectievelijk 4270 MB/s. De ssd gebruikt een flinke SLC-cache van ongeveer een derde van de beschikbare vrije capaciteit. Als die cache vol is, zakt de schrijfsnelheid tot onder de 1000 MB/s. In combinatie met de 12-core Ryzen 9 3900X haalde de MP600 bij random leesacties een zeer goede 795.000 IOPS en bij het schrijven 716.000 IOPS. De Corsair-ssd heeft een flink koellichaam om de flashchips en controller niet te warm te laten worden als ze langere tijd flink op hun staart worden getrapt. Na tien minuten continu schrijven was de temperatuur nog slechts 61 graden. In de praktijk kun je de hoge snelheden van de MP600 echter zelden volledig benutten. Op dit moment heb je vooral voordelen als je aan videobewerking doet.
Er zit een Qualcomm APQ8053 hexacoreprocessor van 2 GHz in die voldoende rekenkracht biedt voor een snelle bediening. Je kunt met je smartphone via Bluetooth Low energy (LE) contact maken met de Cloud Key. Op die manier kun je de controller ook benaderen wanneer er (nog) geen functionerend systeem aanwezig is. Dat is met name handig bij een eerste installatie. De stroomverzorging loopt via PoE (Power over Ethernet) of USB-C. Ubiquiti levert geen voeding mee. Nieuw is de geïntegreerde accu, daarmee werkt het apparaat ook tijdens een korte stroomstoring of schakelt het zich gecontroleerd uit bij langere uitval. Hij schakelt daarna helaas niet automatisch weer in, daarvoor moet je de netschakelaar bedienen. Er komt een bevestiging waarmee je beide varianten van de Cloud Key in een 19”-rack kunt inbouwen. De standaardversie van de Cloud Key Gen2 presteerde bij de test goed: de communicatie met de controller verliep zonder problemen en het netwerk was snel ingericht. De bediening is stukken soepeler dan bij de voorganger. Omdat de UniFiserver ook op een computer kan draaien, is de Cloud Key 2 een luxevoorwerp: voor het standaardmodel ben je zo’n 190 euro kwijt en het Plus-model kost 20 euro meer. De bevestiging voor het 19”-rack is met 120 euro ook niet echt goedkoop
connectiviteit Gigabit-ethernetpoort, Bluetooth LE display oled, statusled opslag 2 / 3 GB RAM (Gen2 / Gen2 Plus), 32 GB eMMC, MicroSD-Slot, 1TB-harddisk (alleen Plus-model) stroomverzorging Power over Ethernet (802.3af PoE), USB-C
www.ui.com € 190 (Plus-model € 210)
uitgave 10/2019
modelnummer CSSD-F1000GBMP600 capaciteit 1 TB (getest), 2 TB snelheden 5020 MB/s lezen, 4270 MB/s schrijven IOPS 795.000 lezen, 716.000 schrijven
corsair.com € 270 (2 TB € 500)
23
ALLES OVER DIT ONDERWERP Koopadvies voor monitoren 36 Zes allround-displays vergeleken 42 FAQ: monitoren 48
VAN ALLES EEN BEETJE
24"- en 27"-allround monitoren De verwachtingen voor een allround monitor: mag niet te veel kosten en moet alles een beetje kunnen. Als je goed weet waar je de nadruk op wilt leggen, vind je vanaf zo’n 200 euro het juiste scherm voor op je bureau. Liane M. Dubowy en Alieke van Sommeren
E
igenlijk wil ik er alleen wat officetaken mee doen. Maar af en toe een video bekijken of een game spelen moet hij natuurlijk wel aankunnen. Oh ja en beeldbewerking is ook mooi meegenomen. Dus het komt er op neer dat we op zoek gaan naar een monitor met vijf poten. Die bestaat dan wel niet, maar er zijn genoeg monitoren die veel dingen goed doen. Een
42
van de voordelen daarvan is dat ze in tegenstelling tot veel specialisten geen groot gat slaan in je begroting. En voor dat bescheiden bedrag kun je er nog vele jaren mee vooruit. We haalden zes apparaten naar het testlab die ten minste full-hd (1920 × 1080 pixels) op 24 inch kunnen weergeven. En bij 27 inch willen we toch echt graag minimaal WQHD (2560 x 1440 pixels) voorgeschoteld krijgen. De prijzen beginnen bij 210 euro voor de AOC en Philips. Het duurste scherm kost ruim twee keer zo veel (460 euro). LG biedt voor een bescheiden 300 euro een 4K-resolutie (3840 × 2160). HP’s Pavilion 27 Quantum Dot-display heeft weliswaar ‘slechts’ WQHD, maar wel rijke kleuren en USB-C voor meer gemak. De Dell UltraSharp U2719DC biedt net als de HP ook USB-C, en ook voor een met de HP vergelijkbare prijs. Voor net iets meer euro’s regel je de Eizo 24 inch FlexScan EV2457. Dit scherm is overigens het enige model in deze test met een beeldformaat van 16:10. Dat is voor bepaalde toepassingen een zeer prettige beeldverhouding om mee te werken.
HOE GROOT EN SCHERP?
Monitoren met een 24- of 27”-beeldschermdiagonaal bieden een prettige, goede verhouding tussen ingenomen ruimte op je bureau en ruimte voor de desktop van je besturingssysteem. De 24”-modellen van Eizo en Philips hebben een full-hd-resolutie en halen pixeldichtheden van 92 tot 94 dots per inch (dpi).
www.ct.nl
Test / Allround-monitoren
WQHD, zoals bij de schermen van AOC, Dell en HP, leUITRUSTING EN ERGONOMIE vert bij een 27”-model een scherper beeld met 109 dpi. Hoewel alle testapparaten zijn uitgerust met de moDeze resolutie begint al aardig populair te worden. derne signaalingangen HDMI en DisplayPort, heeft Als de resolutie nog meer wordt verhoogd naar 4K Eizo ook een DVI-poort aan boord, Philips en AOC bij dezelfde diagonaal, neemt de pixeldichtheid met daarnaast ook een VGA-aansluiting. Die speelt echter 50 procent toe tot 163 dpi. Tekst en afbeeldingen zien alleen nog een rol op kantoor (de aansluiting is popuer dan gestoken scherp uit. Als je de pictogrammen lair bij beamers) of in de serverruimte. en tekst te klein vindt, kun je gebruik maken van de De displays van Dell en HP hebben een USB-Cschaalinstellingen van Windows om te voorkomen dat ingang. Deze allrounder onder de poorten verstuurt je vermoeide ogen krijgt van het turen. DisplayPort-signalen en usb-data via één kabel Als je meer apparaten van hetzelfde type naast elen voorziet bij Dell een aangesloten notebook van kaar zet om je werkoppervlak te vergroten, zijn smalle stroom. randen belangrijk. Anders kijk je in het midden tegen In de praktijk is het 'makkelijk aansluiten' echter een brede rand aan. minder makkelijk dan de rooskleurige theorie. Het HPVoor configuraties met meerdere schermen is ook scherm weigerde samen te werken met een MacBook. daisy-chaining een optie, waarbij de tweede monitor En Dells U2719DC schakelde de usb-hub alleen in toen aan de DisplayPort-uitgang van de eerste hangt. HierUSB-C werd geselecteerd als beeldinvoer. Dat is dan door zijn kortere kabels te gebruiken, waardoor de weer een 'voordeel' van de LG 27UK600: die heeft hewarboel op en onder het bureau minder wordt. lemaal geen usb-poorten. Alle fabrikanten plaatsen IPS-panelen in hun Een luidspreker is leuk om het werk wat te verlichbeeldschermen, wat brede kijkhoeken en een contrast ten met een beetje muziek. Op kantoor kan een kopvan ongeveer 1000:1 belooft. Dat haalt weliswaar geen telefoonaansluiting fijn zijn om anderen niet te storen enkele van de geteste apparaten, maar Eizo, LG en HP en geconcentreerd door te kunnen werken. komen er heel dicht bij in de buurt. De AOC-luidsprekers zijn geschikt voor een muziAlleen Philips doet het duidelijk wat minder vergekaal Intermezzo, de speakertjes van Eizo en Philips zijn leken met de rest, alhoewel het contrast van 766:1 ook hoogstens geschikt voor de systeemgeluiden. Voor al nog voldoende is voor een kantoorscherm. het andere klinken ze veel te dun. Dell en LG doen niet sRGB geldt als de standaard als het gaat om kleureens de moeite en beperken het audiogebeuren tot ruimte voor allround-monitoren. Met de fabriekseen koptelefoonaansluiting. De HP heeft geen kopinstellingen maken de U2719DC van Dell en de Pavitelefoonaansluiting. lion 27 QDD van HP een precisielanding. De andere apparaten produceren een aantrekkelijker beeld met rijker rood en groen, maar schieten het doel voorbij. Via sRGB-presets kun je dat weer corrigeren, alleen bij de LG lukt dat in geen van de beeldprofielen. In de beeldinstelling ‘native’ geeft de HP Pavilion zeer rijke kleuren weer, die de kleurruimte DCI-P3 volgens de fabrikant tot 93 procent afdekken. Dat komt overeen met onze metingen. De geteste schermen zijn voor hobby-beeldbewerking geschikt; als je met precies de juiste kleuren wilt werken, moet je in plaats daarvan een professioneel scherm overwegen [1]. Als er tussendoor een spelletje gespeeld moet worden, heb je het meeste aan het Philips-scherm. Het is wel niets voor Twitch-gamers, maar snelle shooters worden nog voldoende vlot weergegeven. Bovendien biedt het scherm 75 frames per seconde, hoewel hij dan een paar seconden lang via een pop-up laat weten dat hij liever op 60 Hz draait. De andere monitoren missen een speelse inborst. AOC, Eizo en HP zijn nog steeds goed voor turn-based strategiespellen, de schermen van Dell en LG alleen als het je niet uitmaakt dat de kaart zijn contouren verliest als je hem verschuift. Dat HP en LG FreeSync bieden is niet meer dan een doekje voor het bloeden, gezien de smalle range van 46 tot 75 Hz en 40 tot 60 Hz. Echte gaming-schermen met IPS- of VA-panelen halen 120 Hz en meer en gebruiken de variabele verversingssnelheid over de hele range, maar kosten dan Ergonomische verschillen: Eizo’s FlexScan EV2457 (links) biedt uitstekende instelmogelijkheden, ook minstens 500 euro. maar HP’s Pavilion 27 Quantum Dot-scherm kan alleen kantelen.
uitgave 10/2019
43
LANGE-AFSTANDSRADIO
LoRaWAN voor kleine datavolumes en lange afstanden Met LoRaWAN verbind je sensoren en locatietrackers met internet. Dat werkt zonder een commerciële netwerk provider. Het initiatief The Things Network volgt een communitytraject voor de onbegrensde uitbouw van LoRaWAN.
Jan Mahn en Noud van Kruysbergen
A
ls het over de toekomst van mobiele telefonie gaat, gaat het steeds over 5G. De doelen zijn hogere datasnelheden en lagere latentie dan bij 4G, zodat vooral industriële gebruikers nog meer data kunnen verzenden en ontvangen [1]. Maar terwijl de uitrol van 5G nog niet begonnen is, ontstaan momenteel al radionetwerken die zich in de tegenovergestelde richting ontwikkelen: een lagere datasnelheid en minder verzonden data. Low Power Wide Area Networks (LPWAN) is de naam van die netwerken. Ze zijn bedoeld voor apparaten die zijn uitgerust met sensoren en die zo lang mogelijk op batterijen moeten kunnen werken. Een gebruikelijk protocol voor een dergelijk draadloos netwerk is Long Range Wide Arean Network (LoRaWAN). Het speciale aan LoRaWAN is dat het werkt binnen het vrije frequentiebereik
76
op 868 MHz. Dat betekent dat iedereen zijn eigen LoRaWAN-netwerk kan opbouwen, of een op een community gebaseerde oplossing kan gebruiken.
ZUINIG MET DATA
In reclametaal heten de toepassingsgebieden voor dergelijke netwerken zoiets als Smart City, Smart Farming of Smart Transport. Het gaat om scenario’s waarin sensoren meetwaarden registreren en draadloos versturen, zodat software er iets nuttigs mee kan doen. Denk bijvoorbeeld aan parkeersensoren, ingebed in alle parkeerterreinen van een stad, die regelmatig aan een server rapporteren of ze een auto gedetecteerd hebben. Chauffeurs kunnen dan een route laten berekenen die hen rechtstreeks naar een vrije parkeerplaats leidt. De eisen die dat aan de verbinding stelt, zijn heel anders dan bij 4G of 5G. De parkeersensor heeft om te beginnen geen permanente verbinding met een centrale nodig. Hij zal het grootste deel van de dag in diepe slaap doorbrengen, alle componenten uitschakelen en misschien elke vijf of tien minuten even wakker worden en wat meten. Na de meting wordt een bericht verzonden, waarbij de payload van het bericht slechts 1 bit lang hoeft te zijn, waar of onwaar, vrij of bezet. Zelfs gecompliceerdere sensoren, die bijvoorbeeld temperatuur, vochtigheid en
www.ct.nl
Achtergrond / IoT-netwerk LoRaWAN
luchtdruk meten, leveren slechts enkele bytes aan gegevens per meting. Na het versturen schakelt de ingebouwde processor de radiomodule uit en slaapt hij weer voor vijf minuten in. Gedurende die tijd hoeft hij niet vanaf een afstand bereikbaar te zijn. De sensor zou zichzelf liefst bij voorkeur zijn naam moeten melden bij het verzenden van een bericht, zodat het netwerk het bericht correct toewijst en de server de ontvangen gegevens zinvol kan evalueren. Tegelijkertijd moet de overdracht veilig zijn. Als je data verzendt, kun je er niet op vertrouwen dat niemand daar iets van opvangt. Je moet er altijd van uitgaan dat iedereen binnen bereik met goedkope hardware de overdracht kan volgen en zelf berichten kan verzenden. De belangrijkste aanvalsscenario’s die daaruit voortvloeien, staan je in het kader op pagina 78. LoRaWAN heeft een oplossing voor alle geschetste problemen. De volledige specificatie wordt bijgehouden door de LoRa Alliance en is te downloaden van hun website (zie de link aan het eind van dit artikel). Achter die organisatie staan fabrikanten van chip- en netwerkcomponenten als Semtech, ST Microelectronics en Cisco.
LORA, LORA
De radiotechnische basis van LoRaWAN, oftewel de transmissielaag, heet LoRa. Die techniek is ontwikkeld door Semtech en is hun eigendom. De chips van Semtech zitten dan ook in alle LoRa-zenders en -ontvangers. De belangrijkste gegevens van LoRa zijn echter bekend: het radioverkeer wordt uitgezonden op vrije frequentiebanden, binnen Europa is dat rond de 868 MHz (863–870 MHz). De transmissiemethode wordt Chirp Spread Spectrum genoemd. Een zogeheten symbool, oftewel de kleinste uitgezonden eenheid, is een soort tjilp, een sinusgolf met constante amplitude, waarvan de frequentie verandert. Een Upchirp begint op een lage frequentie die steeds hoger wordt, en een Downchirp begint met een hogere frequentie, die lager wordt tijdens het tjilpen. Vertaald naar het hoorbare frequentiebereik zou dat klinken als een kort fluitend geluid dat hoger of lager wordt. Dat type transmissie is erg ongevoelig voor interferentie, die niet ongewoon is bij een vrij frequentiebereik. De tjilppulsen strekken zich namelijk uit over een brede bandbreedte en zijn zo karakteristiek, dat de ontvanger ze met zeer hoge waarschijnlijkheid waarneemt en het relatief makkelijk is om de signalen van ruis te onderscheiden. De frequentie wordt tijdens een tjilp gewijzigd met 125 of 250 kHz. De relatief hoge bandbreedte wordt dus niet gebruikt voor hoge datasnelheden, maar voor duidelijk herkenbare symbolen. De LoRa-gebruiker kan enkele parameters aanpassen voor het verzenden. Naast de bandbreedte van de chirp kan hij ook de duur kiezen, die de spreidingsfactor wordt genoemd. Hoe kleiner die is, hoe meer data er per tijdseenheid kunnen worden verzonden. De kans dat een tjilp door een storing
uitgave 10/2019
niet als zodanig door de ontvanger herkend wordt, neemt daardoor echter toe. LoRa werkt met zes verschillende spreidingsfactoren, aangeduid als SF7 tot en met SF12. Een tjilp met SF7 is half zo lang als een tjilp met SF8, enzovoort. De keuze van de spreidingsfactor en bandbreedte bepaalt hoe hoog de datasnelheid kan zijn en hoe hoog de ontvangstkans is. Als je er zeker van wilt zijn dat het bericht binnenkomt, verzend je het met de traagste combinatie die in de specificatie wordt vermeld: SF12 op 125 kHz komt op 250 bit/s. De snelst opgegeven combinatie is SF7 bij een bandbreedte van 250 kHz. Daarmee haal je tenminste 11000 bit/s. Voor welke combinatie de ontwikkelaar van een LoRa-zender kiest, hangt af van wat hij nodig heeft. Een snelle overdracht heeft het voordeel dat het verzenden korter duurt. De processor en de zender zijn dan minder lang actief en belasten de batterij minder voordat ze weer in kunnen slapen. De vraag hoe groot de afstand tussen een LoRa-zender en -ontvanger kan zijn, heeft daarbij geen algemeen antwoord. Naast de spreidingsfactor en bandbreedte zijn ook het zendvermogen van de LoRa-chip en de gebruikte antenne van belang. In een stad kun je met een kleine draadantenne van een kwart van de golflengte (8,63 cm) al rekenen op meer dan 500 meter. Met lage datasnelheden zijn ook meerdere kilometers mogelijk, buiten de stad nog veel meer.
PAKKETBEZORGER
Met alleen LoRa kun je dus op betrouwbare wijze data de wereld in sturen. Om die te ontvangen en te verwerken is echter een netwerk van ontvangende stations nodig, en dat is de taak van LoRaWAN. De ontvangers zijn zogenaamde gateways, die enerzijds luisteren naar de signalen op 868 MHz op LoRachirps en anderzijds via internet met de netwerkservers van het LoRaWAN verbonden zijn. Die servers zijn verantwoordelijk voor het identificeren van de afzender en het doorsturen van het pakket naar een applicatieserver, waar de eigenaar van de sensor het kan ophalen.
Berichtverwerking in LoRaWAN De gateways sturen alle berichten door naar de netwerkserver. Die controleert vervolgnes de handtekening en stuurt het bericht door naar de verantwoordelijke applicatieserver. 12489 3
12°
Internet
Internet
HTTP, MQTT, …
netwerkserver
eindapparaat
gateways
applicatieserver
gebruiker
77
MAAK KENNIS MET MEER TIJDSCHRIFTEN
BESTEL SNEL & GEMAKKELIJK OP
WWW.FNL.NL