LPWAN的概念與特點(diǎn)

LPWAN，即低功耗廣域網(wǎng)，是一種專(zhuān)為物聯(lián)網(wǎng)設備設計的無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )。它具有低功耗、長(cháng)距離通信和大規模部署能力等特點(diǎn)，使得物聯(lián)網(wǎng)設備能夠實(shí)現高效、可靠的通信連接。LPWAN廣泛應用于智能家居、智能城市、農業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域，為各種設備提供了高效的通信解決方案。

LoRaWAN開(kāi)放標準的介紹

LoRaWAN是一種開(kāi)放的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，旨在滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的需求，提供一種可靠的、易于部署的無(wú)線(xiàn)通信解決方案。它的架構包括設備端、網(wǎng)關(guān)端、網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器端和應用服務(wù)器端，為物聯(lián)網(wǎng)設備提供了完整的通信解決方案。LoRaWAN采用LoRa技術(shù)，具有長(cháng)距離通信、低功耗和低成本等優(yōu)勢，使得物聯(lián)網(wǎng)設備能夠實(shí)現更遠距離的通信和更低的功耗。

LPWAN與其他通信技術(shù)的對比

與WiFi、3G/4G和NB-IoT等通信技術(shù)相比，LPWAN具有更低的功耗、更長(cháng)的通信距離和更低的成本等優(yōu)勢。同時(shí)，LoRaWAN的開(kāi)放標準也為物聯(lián)網(wǎng)設備提供了更多的靈活性和可擴展性。WiFi雖然具有高速率和高帶寬，但其功耗較高，不適合大規模部署；3G/4G雖然可以實(shí)現遠距離通信，但其成本較高，不適合大規模部署；而NB-IoT雖然具有低功耗和低成本等優(yōu)勢，但其通信距離較短，不適合長(cháng)距離通信。

LPWAN和LoRaWAN在實(shí)際應用中的案例

在智能城市中，LPWAN和LoRaWAN可以用于智能照明、智能交通、智能安防等領(lǐng)域。例如，通過(guò)在路燈上安裝LoRaWAN模塊，可以實(shí)現路燈的遠程控制和智能調節，提高城市照明效率和管理效率。在農業(yè)領(lǐng)域，它們可以用于智能農業(yè)、精準農業(yè)等方面。例如，通過(guò)在農田中安裝LoRaWAN傳感器，可以實(shí)時(shí)監測土壤濕度、溫度等參數，為農民提供精準的農業(yè)管理建議。在工業(yè)自動(dòng)化方面，它們可以用于智能制造、工業(yè)傳感器等領(lǐng)域。例如，通過(guò)在生產(chǎn)線(xiàn)上安裝LoRaWAN傳感器，可以實(shí)時(shí)監測生產(chǎn)設備的運行狀態(tài)和生產(chǎn)數據，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

LoRaWAN和LPWAN在以下幾個(gè)方面存在區別：

定義

LPWAN，全稱(chēng)為L(cháng)ow Power Wide Area Network或者LowPower Network，指的是一種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。這種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )強調低功耗與遠距離，通常用于電池供電的傳感器節點(diǎn)組網(wǎng)。因為低功耗與低速率的特點(diǎn)，這種網(wǎng)絡(luò )與其他用于商業(yè)，個(gè)人數據共享的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )(如WiFi，藍牙等)有著(zhù)鮮明的區別。LoRaWAN指的是MAC層的組網(wǎng)協(xié)議。

技術(shù)特點(diǎn)

LoRa是一種未經(jīng)許可的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，它使用低功率、長(cháng)距離的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，專(zhuān)為電池供電設備而設計，無(wú)需復雜的安裝即可促進(jìn)多種物聯(lián)網(wǎng)設備之間的互操作性。LoRaWAN基于LoRa技術(shù)，具有長(cháng)距離通信、低功耗和低成本等優(yōu)勢，使得物聯(lián)網(wǎng)設備能夠實(shí)現更遠距離的通信和更低的功耗。

LoRaWAN系統的主要特點(diǎn)

在城市中，遠距離一般指超過(guò)5公里，而在郊區中指超過(guò)10公里。而在開(kāi)闊地區，遠距離則是指超過(guò)80公里的視線(xiàn)范圍。

電池的使用壽命可以達到超過(guò)10年。

低廉的價(jià)格（每個(gè)模塊低于5美元）

數據傳輸速率較低（在0.3bps至50kbps之間，通常約為每天約10kB）。

本地化支持

雙向

安全的

以未經(jīng)許可的方式操作頻譜

應用場(chǎng)景

LPWAN廣泛應用于智能家居、智能城市、農業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域，為各種設備提供了高效的通信解決方案。而LoRaWAN由于其長(cháng)距離通信和低功耗等優(yōu)勢，特別適合于需要長(cháng)距離、低功耗和大規模部署的物聯(lián)網(wǎng)應用場(chǎng)景。

通常情況下，LPWAN技術(shù)允許解決方案提供商為物聯(lián)網(wǎng)系統提供設計，滿(mǎn)足跨越數英里的通信距離，需要定期傳輸少量數據并使用長(cháng)達數年的電池供電設備的應用需求。

其他區別

LPWAN利用兩種方法來(lái)實(shí)現其目標：一種是通過(guò)外部觸發(fā)器或預設的時(shí)間間隔，定期甚至不頻繁地發(fā)送小型信息包（如狀態(tài)更新和報告），另一種是通過(guò)蜂窩LPWAN網(wǎng)絡(luò )。但是，蜂窩LPWAN網(wǎng)絡(luò )的出現使得“低功耗”和“廣域”這兩個(gè)定義變得更加靈活，具體情況如下圖所示。

總的來(lái)說(shuō)，LPWAN技術(shù)使得解決方案提供商能夠設計物聯(lián)網(wǎng)系統，可以通過(guò)遠程網(wǎng)絡(luò )將少量數據發(fā)送給設備，而這些設備需要跨越數英里，并且能夠持續多年地依靠電池供電。

LPWAN采用定期或預編程時(shí)間間隔，讓物聯(lián)網(wǎng)設備定期或不頻繁地發(fā)送小型信息包（例如狀態(tài)更新、報告等），以實(shí)現其功能。然而，隨著(zhù)蜂窩LPWAN的出現，“低功耗”和“廣域”這樣的定義變得更加靈活。