Как технологии LPWAN расширяют возможности подключения к Интернету вещей в будущем

Интернет вещей стал преобразующей силой в нашем взаимосвязанном мире.. It’s like the magical key that unlocks the door to seamless connectivity and communication between devices. Еще, по-настоящему изменить отрасли и нашу повседневную жизнь, нам нужна связь, которая была бы надежной и эффективной. That’s where the LPWAN technologies step in. Они налетают, чтобы преодолеть разрыв, unlocking IoT’s full potential and revolutionizing how we work and play. В этом блоге, мы углубимся в мир технологий LPWAN, изучение их определения, преимущества, и их ключевая роль в формировании будущего подключения к Интернету вещей..

Понимание технологий LPWAN

LPWAN относится к категории технологий беспроводной связи, разработанных специально для приложений IoT.. Он обеспечивает дальнюю связь и низкое энергопотребление, позволяя устройствам обмениваться данными на больших расстояниях при минимальном потреблении энергии. Технологии LPWAN оптимизированы для увеличения срока службы батареи и могут преодолевать препятствия, что делает их идеальными для крупномасштабных развертываний IoT в различных сценариях..

Ключевые преимущества технологий LPWAN

Технологии LPWAN предлагают несколько преимуществ, которые отличают их от других вариантов беспроводной связи для IoT.:

• Расширенный диапазон: Технологии LPWAN могут охватывать территории от нескольких километров до нескольких сотен километров., подходит для приложений IoT, разбросанных по обширным территориям или даже по нескольким городам.
• Низкое энергопотребление: Устройства LPWAN имеют низкое энергопотребление, позволяя им работать в течение длительного времени. Это сводит к минимуму необходимость частого обслуживания и замены батарей..
• Экономически эффективным: Сети LPWAN спроектированы так, чтобы быть экономичными и рентабельными., обеспечение того, чтобы предприятия могли внедрять технологии IoT без непомерных расходов.

Как работают сети LPWAN

Сети LPWAN состоят из трех основных элементов.: конечные устройства, шлюзы, и сетевой сервер. Конечные устройства, такие как датчики или устройства IoT, собирать и передавать данные на шлюзы. Шлюзы выступают в роли посредников, получение данных от конечных устройств и передача их на сетевой сервер. Сетевой сервер управляет сетью LPWAN., обработка маршрутизации данных, безопасность, и управление подключением.

7 самые важные технологии LPWAN на сегодняшний день

Технологии LPWAN быстро развиваются, с прогнозируемым среднегодовой темп роста 109% а расходы на подключение превышают 4,7 млрд долларов США на 2023. Среди фрагментированного рынка, NB-IoT, LoRa, и Sigfox стали ведущими технологиями LPWAN., набирает популярность как в плане принятия конечными пользователями, так и в плане поддержки экосистемы. Ниже будут показаны некоторые из популярных технологий LPWAN..

NB-IoT (Узкополосный Интернет вещей)

NB-IoT — это технология LPWAN на базе сотовой связи, стандартизированная партнерским проектом 3-го поколения. (3НЕ ВАЖНО). Работает на лицензированном спектре, используя существующую сотовую инфраструктуру. NB-IoT предлагает отличные возможности покрытия и проникновения, хорошо подходит для приложений, требующих глубокого покрытия внутри помещений или развертывания в удаленных районах. Он использует узкополосную технологию для эффективного использования ресурсов спектра и одновременного подключения большого количества устройств..

LoRa

LoRa — это нелицензируемая технология LPWAN, работающая на субгигагерцовых частотах.. Он использует расширенный спектр щебета (CSS) модуляция, что обеспечивает устойчивость к помехам и обеспечивает связь на большие расстояния. LoRa предлагает гибкость с точки зрения скоростей передачи данных и схем модуляции для удовлетворения различных требований приложений.. Эксклюзивный чип приемопередатчика от Semtech Corporation необходим для реализации LoRa.. Протокол LoRaWAN управляет связью между устройствами LPWAN и шлюзами., что делает его популярным выбором для недорогих, развертывание IoT с эффективным использованием батареи.

Sigfox

Sigfox — еще одна нелицензионная технология LPWAN, работающая в субгигагерцовом диапазоне.. Он использует уникальный запатентованный протокол для обеспечения дальнего действия., маломощная связь. Sigfox предлагает простое и экономичное решение для подключения множества устройств на большой территории., но он имеет ограниченную пропускную способность и скорость передачи данных. Устройства Sigfox имеют максимальный диапазон 40 км на открытом воздухе и 10 км в городской черте.

LTE-M (Долгосрочная эволюция машин)

LTE-M, также известный как Cat-M1, — это сотовая технология LPWAN, предназначенная для оптимизации приложений IoT в существующих сетях LTE.. Он предлагает расширенное покрытие и увеличенное время автономной работы по сравнению с традиционными сотовыми сетями.. С более высокой скоростью передачи данных, чем NB-IoT, LTE-M идеально подходит для приложений, требующих частой передачи данных или связи в реальном времени..

Невесомый

Weightless — это технология LPWAN с открытым стандартом, которая предлагает как лицензированные, так и нелицензированные варианты спектра.. Он предназначен для обеспечения высокой производительности, низкая мощность, и масштабируемое подключение для устройств IoT. Компания Weightless SIG разработала три стандарта LPWAN: Невесомая-Н, Невесомый-П, и Невесомый-W. Вариант Weightless-P работает в нелицензионном спектре., в то время как вариант Weightless-N работает в лицензионном спектре, предлагая повышенную безопасность и качество обслуживания.

наивный (ранее известный как RPMA)

наивный, ранее известный как RPMA (Случайный фазовый множественный доступ), — это запатентованная технология LPWAN, которая работает в нелицензируемых диапазонах спектра.. Он использует уникальную схему модуляции и методы случайного фазового доступа для обеспечения дальнего действия., подключение с низким энергопотреблением для устройств IoT. Ingenu работает на 2.4 Диапазон ISM в ГГц и обеспечивает надежное покрытие и отличное распространение сигнала. Его уникальная технология обеспечивает работу без помех и эффективную связь для устройств IoT в различных отраслях..

EC-GSM (Расширенное покрытие GSM)

EC-GSM — это технология LPWAN, которая использует существующую сеть GSM. (2г) сетей для обеспечения расширенного покрытия для устройств IoT. В нем используются эффективные методы энергосбережения и усовершенствованные схемы кодирования, обеспечивающие длительное время работы от батареи и надежную связь.. EC-GSM работает в лицензированном диапазоне GSM., предлагая совместимость с существующей инфраструктурой GSM и плавный переход для операторов сотовой связи.

LPWAN ттехнологии в Интернете вещей

Технологии LPWAN играют решающую роль в широкомасштабном развертывании Интернета вещей.. Благодаря своим дальнобойным возможностям и низкому энергопотреблению, они позволяют подключать множество устройств на больших площадях. Это облегчает создание сетей IoT в различных местах., включая отдаленные районы, города, и даже по странам, вклад в развитие умных городов и взаимосвязанных отраслей. Ниже приведены ключевые приложения, в которых LPWAN превосходит другие.:

Умные города: LPWAN позволяет использовать решения для умного города, такие как интеллектуальное освещение., управление отходами, управление парковкой, и экологический мониторинг. Эти приложения способствуют повышению эффективности городской среды., устойчивость, и общее самочувствие жителей.

Промышленный Интернет вещей: LPWAN упрощает удаленный мониторинг, профилактическое обслуживание, и отслеживание активов в промышленных условиях. Используя LPWAN, предприятия могут оптимизировать операции, повысить производительность, и сократить время простоя.

Сельское хозяйство и сельское хозяйство: Используя LPWAN, точное земледелие улучшается за счет данных о влажности почвы в режиме реального времени, температура, и здоровье урожая становится доступным. Эта информация позволяет фермерам принимать обоснованные решения., улучшить использование ресурсов, и в конечном итоге повысить урожайность.

Отслеживание активов и логистика: Технологии LPWAN помогают отслеживать и контролировать активы по всей цепочке поставок., обеспечение эффективной логистической деятельности и сокращение потерь.

Мониторинг окружающей среды: LPWAN способствует лучшему управлению окружающей средой, что позволяет контролировать параметры окружающей среды, включая качество воздуха, качество воды, и уровень шума.

Умное здравоохранение: Улучшение оказания медицинской помощи и ухода за пациентами, Технологии LPWAN позволяют осуществлять дистанционный мониторинг пациентов, отслеживание активов в больницах, и мониторинг температуры лекарств.

Сравнение технологий LPWAN

NB IoT против. LoRaWAN против. Sigfox

NB-IoT, LoRaWAN, и Sigfox — это технологии LPWAN, предназначенные для маломощных, глобальные приложения IoT. При этом все они обеспечивают дальнюю связь и широкий охват, они отличаются ключевыми аспектами. NB-IoT работает в лицензированных диапазонах спектра, предлагая более высокие скорости передачи данных, глубокое покрытие, и поддержка высокой плотности устройств. LoRaWAN работает в нелицензируемых диапазонах, Превосходство в дальнем охвате и масштабируемости, что делает его идеальным для использования в сельской или удаленной местности. Sigfox, известен своей простотой и низкой стоимостью, идеальный выбор для приложений, требующих глобального покрытия и низкой скорости передачи данных.

	NB IoT	LoRaWAN	Sigfox
Технические характеристики	3НЕ ВАЖНО	Альянс ЛоРа	Собственный
Диапазон частот	Лицензированные группы	Нелицензированные полосы	Нелицензированные полосы
Диапазон передачи	10 км (городской) 40 км (деревенский)	5 км (городской) 20 км (деревенский)	1 км (городской) 10 км (деревенский)
Потребляемая мощность	Низкий	Низкий	Сверхнизкий
Скорость передачи данных	Умеренный	Низкий	Низкий
Пропускная способность	Узкополосный	Узкополосный	Ультра-узкополосный
Помехоустойчивость	Низкий	Высокая	Высокая
Стоимость развертывания	Умеренный	Низкий	Низкий

LPWAN против. LoRaWAN

LPWAN — это общий термин для маломощных, технологии глобальной сети, в то время как LoRaWAN является конкретной реализацией LPWAN. LoRaWAN работает в нелицензируемых полосах частот и обеспечивает такие преимущества, как дальнее покрытие., низкое энергопотребление, масштабируемость, и хорошая совместимость.

Сравнение LPWAN и LoRaWAN, it’s important to understand that LPWAN encompasses a broader range of technologies, в то время как LoRaWAN является конкретным подмножеством. Выбор между LPWAN и LoRaWAN зависит от конкретных требований., в том числе охват диапазона, потребляемая мощность, плотность устройства, и интероперабельность.

Будущее oвзгляд и еобъединение LPWAN ттехнологии

Будущее технологий LPWAN наполнено захватывающими достижениями и новыми возможностями.. Обратите внимание на следующие тенденции:

LPWAN и 5G яинтеграция: По мере того, как сети 5G продолжают развертываться по всему миру, Ожидается, что интеграция технологий LPWAN с 5G значительно улучшит возможности подключения к Интернету вещей.. The combination of high-speed 5G networks and LPWAN’s long-range capabilities will enable new use cases requiring both high-bandwidth and long-range communication.

Расширенный LPWAN жеда и cспособности: Технологии LPWAN развиваются, предлагая расширенные функции и возможности.. К ним относятся улучшенные скорости передачи данных, поддержка повышенной плотности устройств, и усиленные меры безопасности. По мере развития технологий LPWAN, предприятия могут рассчитывать на еще большую надежность, гибкость, и эффективность их развертывания IoT.

Представление о нони LPWAN ттехнологии: В дополнение к существующим технологиям LPWAN, постоянно разрабатываются и внедряются новые. Некоторые известные новые технологии LPWAN включают:

• Wi-SUN (Беспроводная интеллектуальная служебная сеть): Wi-SUN — это стандарт беспроводной связи, разработанный для коммунальных приложений., такие как интеллектуальные энергосистемы и умные города. Обеспечивает широкое покрытие, высокая масштабируемость, и совместимость.
• DASH7 (ИСО/МЭК 18000-7): DASH7 — это технология LPWAN с открытым стандартом, предназначенная для связи на большие расстояния в сложных условиях.. Он работает в нелицензируемых диапазонах ISM и поддерживает скорости передачи данных, подходящие для промышленных приложений..

Заключение

Технологии LPWAN определяют будущее подключения к Интернету вещей. Благодаря своим дальнобойным возможностям и экономичности, Технологии LPWAN революционизируют множество приложений в различных отраслях.. По мере того, как будущее разворачивается, мы можем ожидать еще более захватывающих разработок и новых технологий LPWAN, которые будут формировать ландшафт IoT.. Воспользуйтесь мощью LPWAN и начните свое путешествие в мир Интернета вещей уже сегодня.!