物联网已成为互联世界的变革力量. It’s like the magical key that unlocks the door to seamless connectivity and communication between devices. 然而, 真正改变行业和我们的日常生活, 我们需要可靠且高效的连接. That’s where the LPWAN technologies step in. 他们猛扑过去以弥合差距, unlocking IoT’s full potential and revolutionizing how we work and play. 在这个博客中, 我们将深入研究 LPWAN 技术的世界, 探索他们的定义, 优点, 及其在塑造物联网连接未来方面的关键作用.
了解 LPWAN 技术
LPWAN是指专为物联网应用设计的一类无线通信技术. 它提供远距离和低功耗连接, 使设备能够在消耗最少能量的情况下进行远距离通信. LPWAN 技术经过优化，可延长电池寿命并可穿透障碍物, 使其成为各种场景下大规模物联网部署的理想选择.
LPWAN 技术的主要优势
LPWAN 技术具有多种优势，使其有别于其他物联网无线通信选项:
- 扩展范围: LPWAN技术可以覆盖从几公里到几百公里的区域, 适合分布广泛甚至跨多个城市的物联网应用.
- 低功耗: LPWAN设备能耗低, 使它们能够长时间运行. 这最大限度地减少了频繁维护和电池更换的需要.
- 成本效益: LPWAN 网络旨在经济且具有成本效益, 确保企业可以采用物联网技术而不会产生过高的费用.
LPWAN 网络如何工作
LPWAN 网络由三个主要元素组成: 终端设备, 网关, 和一个网络服务器. 终端设备, 例如传感器或物联网设备, 收集数据并将其传输到网关. 网关充当中介, 接收来自终端设备的数据并将其传输到网络服务器. 网络服务器管理LPWAN网络, 处理数据路由, 安全, 和连接管理.
7 当今最重要的 LPWAN 技术
LPWAN技术经历了快速发展, 与预计的 的复合年增长率 109% 连接支出超过 47 亿美元 2023. 在分散的市场中, 窄带物联网, 洛拉, 和 Sigfox 已成为顶级 LPWAN 技术, 在最终用户采用和生态系统支持方面越来越受欢迎. 下面将展示一些流行的LPWAN技术.
窄带物联网 (窄带物联网)
NB-IoT 是一种基于蜂窝的 LPWAN 技术，由第三代合作伙伴项目标准化 (3没关系). 它在许可频谱上运行, 利用现有的蜂窝基础设施. NB-IoT提供卓越的覆盖和穿透能力, 非常适合需要深度室内覆盖或偏远地区部署的应用. 它利用窄带技术实现频谱资源的高效利用和大量设备的同时连接.
洛拉
LoRa 是一种无需许可的 LPWAN 技术，工作频率低于千兆赫. 它利用线性调频扩频 (CSS) 调制, 它具有抗干扰能力并可实现远距离通信. LoRa 在数据速率和调制方案方面提供灵活性，以满足各种应用需求. Semtech 公司的独家收发器芯片对于 LoRa 实施至关重要. LoRaWAN 协议管理 LPWAN 设备和网关之间的通信, 使其成为低成本的流行选择, 电池高效的物联网部署.
西格福克斯
Sigfox 是另一种无需许可的 LPWAN 技术，在亚千兆赫频谱中运行. 它利用独特的专有协议来实现远程, 低功耗通信. Sigfox 提供简单且经济高效的解决方案，用于连接大范围内的众多设备, 但它的带宽和数据速率能力有限. Sigfox 设备的最大范围为 40 户外环境中的公里数以及 10 市区公里.
LTE-M (机器的长期发展)
LTE-M, 也称为 Cat-M1, 是一种基于蜂窝的 LPWAN 技术，旨在优化现有 LTE 网络上的物联网应用. 与传统蜂窝网络相比，它提供了更大的覆盖范围和更长的电池寿命. 数据速率比 NB-IoT 更快, LTE-M 非常适合需要频繁数据传输或实时通信的应用.
失重
Weightless 是一种开放标准 LPWAN 技术，提供许可和非许可频谱选项. 它致力于提供高性能, 低电量, 物联网设备的可扩展连接. Weightless SIG 制定了三个 LPWAN 标准: 失重-N, 失重-P, 和失重-W. Weightless-P 变体在未经许可的频谱中运行, 而 Weightless-N 变体则在许可频谱中运行, 提供增强的安全性和服务质量.
幼稚的 (以前称为 RPMA)
幼稚的, 以前称为 RPMA (随机相位多址), 是一种专有的 LPWAN 技术，在未经许可的频段中运行. 它利用独特的调制方案和随机相位接入技术来提供远程, 物联网设备的低功耗连接. Ingenu 运营于 2.4 GHz ISM 频段，提供强大的覆盖范围和出色的信号传播. 其独特的技术可实现各行业物联网设备的无干扰运行和高效通信.
全球通信系统 (扩展覆盖范围 GSM)
EC-GSM 是一种利用现有 GSM 的 LPWAN 技术 (2G) 网络为物联网设备提供扩展的覆盖范围. 它利用高效的节能技术和先进的编码方案来实现较长的电池寿命和可靠的连接. EC-GSM 在许可的 GSM 频谱中运行, 为蜂窝运营商提供与现有 GSM 基础设施的兼容性和平滑的迁移路径.
低功耗广域网 吨物联网技术
LPWAN 技术在实现广泛的物联网部署方面发挥着至关重要的作用. 凭借其远距离能力和低功耗, 它们可以连接大面积的众多设备. 这有利于在不同地点建立物联网网络, 包括偏远地区, 城市, 甚至跨国, 为智慧城市和产业互联发展做出贡献. 以下是 LPWAN 擅长的关键应用:
智慧城市: LPWAN 支持智能照明等智能城市解决方案, 废物管理, 停车管理, 和环境监测. 这些应用有助于提高城市效率, 可持续性, 以及居民的整体福祉.
工业物联网: LPWAN有利于远程监控, 预测性维护, 和工业环境中的资产跟踪. 通过利用 LPWAN, 企业可以优化运营, 提高生产力, 并减少停机时间.
农业与种植业: 通过利用 LPWAN, 土壤湿度实时数据增强精准农业, 温度, 并提供作物健康. 这些信息使农民能够做出明智的决定, 提高资源利用率, 并最终提高产量.
资产追踪和物流: LPWAN 技术有助于跟踪和监控整个供应链中的资产, 确保高效的物流运作并减少损失.
环境监测: LPWAN 促进更好的环境管理, 可以监测包括空气质量在内的环境参数, 水质, 和噪音水平.
智慧医疗: 加强医疗保健服务和患者护理, LPWAN 技术实现远程患者监控, 医院资产跟踪, 和药物温度监测.
LPWAN技术比较
NB 物联网与. LoRaWAN 对比. 西格福克斯
窄带物联网, 罗拉万, 和 Sigfox 是专为低功耗而设计的 LPWAN 技术, 广域物联网应用. 虽然它们都提供远距离通信和广泛的覆盖范围, 它们在关键方面有所不同. NB-IoT 在许可频段运行, 提供更高的数据速率, 深度覆盖, 并支持高设备密度. LoRaWAN 在未经许可的频段运行, 卓越的远距离覆盖和可扩展性, 使其成为农村或偏远应用的理想选择. 西格福克斯, 以其简单性和低成本而闻名, 是需要全球覆盖和低数据速率的应用的理想选择.
| NB物联网 | 罗拉万 | 西格福克斯 | |
| 规范权威 | 3没关系 | 洛拉联盟 | 所有权 |
| 频带 | 授权频段 | 未经许可的频段 | 未经许可的频段 |
| 传输范围 | 10 公里 (城市的) 40 公里 (乡村的) | 5 公里 (城市的) 20 公里 (乡村的) | 1 公里 (城市的) 10 公里 (乡村的) |
| 能量消耗 | 低的 | 低的 | 超低 |
| 数据速率 | 缓和 | 低的 | 低的 |
| 带宽 | 窄带 | 窄带 | 超窄带 |
| 抗干扰性 | 低的 | 高的 | 高的 |
| 部署成本 | 缓和 | 低的 | 低的 |
LPWAN是低功耗的总称, 广域网技术, 而LoRaWAN是LPWAN的具体实现. LoRaWAN在免许可频段运行，提供远距离覆盖等优势, 低功耗, 可扩展性, 和良好的互操作性.
LPWAN 和 LoRaWAN 比较, it’s important to understand that LPWAN encompasses a broader range of technologies, 而LoRaWAN是一个特定的子集. LPWAN 和 LoRaWAN 之间的选择取决于具体要求, 包括范围覆盖, 能量消耗, 器件密度, 和互操作性需求.
未来 哦展望和 电子合并LPWAN 吨技术
LPWAN 技术的未来充满了令人兴奋的进步和新兴选项. 考虑以下趋势:
LPWAN 和 5G 一世整合: 随着 5G 网络继续在全球推广, LPWAN 技术与 5G 的集成预计将为物联网连接带来重大进步. 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.
增强型低功耗广域网 F特色和 C能力: LPWAN 技术不断发展以提供增强的特性和功能. 其中包括提高数据速率, 增加设备密度支持, 并加强安全措施. 随着 LPWAN 技术的成熟, 企业可以期待更高的可靠性, 灵活性, 物联网部署的效率和效率.
介绍 n他们是LPWAN 吨技术: 除了现有的 LPWAN 技术, 新产品正在不断开发和推出. 一些值得注意的新兴 LPWAN 技术包括:
- 威盛 (无线智能公用网络): Wi-SUN 是专为公用事业应用而设计的无线通信标准, 例如智能电网系统和智能城市. 它提供广域覆盖, 高扩展性, 和互操作性.
- 达什7 (国际标准化组织/国际电工委员会 18000-7): DASH7 是一种开放标准 LPWAN 技术，专为在充满挑战的环境中进行远程通信而设计. 它在免许可 ISM 频段运行，支持适合工业应用的数据速率.
结论
LPWAN 技术正在推动物联网连接的未来. 凭借其远程能力和成本效益, LPWAN 技术正在彻底改变各行业的众多应用. 随着未来的展开, 我们可以期待更多令人兴奋的发展和新兴的 LPWAN 技术，这将塑造物联网格局. 立即拥抱 LPWAN 的力量并踏上您的物联网之旅!
