LPWAN技術的類型和應用領域

盡管不斷增加的傳感器數據為物聯(lián)網提供了動力，但網絡基礎設施（尤其是低功耗廣域網）似乎正在成為IoT革命的前進之路。

LPWAN

LPWAN一詞于2013年出現，代表低功耗廣域網。盡管未表示任何特定的技術解決方案，但它是一個通用術語，是指一類網絡技術，旨在以比其他網絡（例如電話，衛(wèi)星通信或WiFi）更低的功率在相對長距離上進行無線通信。能源效率和寬信號覆蓋這兩個主要功能，不僅使該技術的名稱成形，而且使其與不斷發(fā)展的物聯(lián)網應用市場的需求完美匹配。

物聯(lián)網已經逐漸走進我們的日常生活。這是一個事實，我們周圍越來越多的機器和物體連接到通信網絡發(fā)送和接收信息執(zhí)行不同的任務。我們生活在一個由攝像頭和傳感器傳輸各種信息的世界里，例如，城市不同地區(qū)的交通狀況，大氣污染程度，或者街道上隨處可見的摩托車和自行車的地理位置。

因此，如果物聯(lián)網處于上升趨勢，則其發(fā)展必須在一定程度上受到其生態(tài)系統(tǒng)要素的催化，以使其增長呈指數級增長。另一方面，網絡連接被視為物聯(lián)網的基礎，長期以來一直需要只有LPWAN技術才能提供的刺激。

如今，LPWAN市場仍處于起步階段，其特點是技術高度分散（IoT分析調查了16種LPWAN技術并在不斷發(fā)展），而且網絡覆蓋范圍還遠未達到全球范圍。

LPWAN的應用領域

盡管LPWA網絡提供了多種可能性，但是一些用例比其他的更容易定義，因為它們已經在現實生活場景中被測試和實現了。當然，這并不妨礙創(chuàng)新，事實上，新的和實驗性的用例是物聯(lián)網的推動力，而LPWAN在這方面是完美的選擇。盡管如此，在其發(fā)展的早期階段，低功耗廣域網在實現可能性方面仍有很多發(fā)現。

停車管理

雖然停車管理在城市地區(qū)帶來了更大的挑戰(zhàn)，但是LPWAN提供了解決問題的靈活解決方案。從可讓我們識別停車位是否被占用的物聯(lián)網傳感器開始，該信息可用作許多應用程序的輸入，例如指示在給定級別上有多少空閑空間的標牌或指示這些站點位于何處，甚至還可以通過接口通知主管當局某些車輛已停放太長時間。對于這種特殊用途，LPWA網絡的低功耗特性比遠程特性更為重要。畢竟，每月更換數百個（甚至數千個）停車位監(jiān)控器的電池絕對不劃算。

公共照明

無論是在人行道上，擁擠的十字路口還是寂寞的高速公路上，無處不在都有成千上萬個燈泡點亮。在大多數情況下，在此類網絡上進行監(jiān)視是指有人看到燈熄滅并通過電話呼叫相關當局。但是，使用LPWAN，如果燈泡正在工作，燈泡是否打開或關閉，燈本身都可以向指揮中心發(fā)出警報，從而有可能更好地利用能源并提高安全性。

水壓測試

一個簡單的壓力表可以及時傳達數據讀數，甚至可以在發(fā)現泄漏之前或在發(fā)生任何損壞之前幫助檢測泄漏。對于運行數公里的管道網絡，在沒有網絡的情況下進行長距離通信的能力至關重要，而預期的電池壽命應以年為單位。在城市中，在農村環(huán)境中提供長距離通信的相同信號也可以用于地下穿透，從而可以監(jiān)控地下管線。

智能托盤

為了跟蹤一個貨物，你通常需要在每一刻掃描它被處理到另一個人或地方的裝載。在這些轉移之間，可以簡單地假定貨物仍在同一建筑物內，或當貨物移動時，仍在同一輛卡車或火車上。但是LPWA的出現，使得智能托盤的實現成為可能，智能托盤不僅可以持續(xù)發(fā)送信號，還可以跟蹤貨物的位置，以及貨物是否被打開、丟棄或處理不當。在這里，當貨物從一個點移動到另一個點時，LPWA既可用于長距離通信，又可從電池壽命方面受益，因為沒人希望找到并更換經常移動的貨盤的電池。

LPWAN技術的類型

非蜂窩LPWA網絡

在過去的十年中，出現了兩大類LPWAN技術：基于非蜂窩解決方案的網絡，例如Sigfox或LoRa，以及使用現有蜂窩技術提供服務的網絡，例如LTE-M和NB-IoT。

標準化蜂窩LPWA網絡

盡管LoRa和Sigfox技術在當今的IoT連接領域中變得越來越重要，但也難怪移動網絡運營商正在敦促為使用蜂窩解決方案的IoT部署LPWAN以獲取其IoT蛋糕的份額。

致力于移動技術標準化的3GPP組織已經提出了兩種基于現有蜂窩網絡的IoT標準：LTE-M和NB-IoT，目的是減輕M2M應用程序的兼容性問題并降低其生產成本。通信模塊。與非蜂窩競爭對手相比，由于使用了授權頻譜并利用了與4G相同的協(xié)議，LTE-M提供了更穩(wěn)定的速度，更短的延遲和更好的漫游。

結語

盡管在物聯(lián)網領域中，LPWAN標準之間似乎存在激烈的競爭，但決斗實際上是雙贏的。為什么這樣？首先，因為它們每個人都專注于滿足不同用例的需求，并且鑒于物聯(lián)網應用的巨大多樣性，我們可以放心地假設所有LPWAN技術都將找到一個發(fā)展的利基市場。第二，快速發(fā)展他們正在經歷的增長是因為仍被認為還不是最先進的技術，只能使LPWAN技術前景更好。對它們的討論，推廣和部署越多，最終將有可能通過一種將其優(yōu)勢統(tǒng)一在一個解決方案中的全能標準的出現而最終實現其增長。
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