本文主要是介绍蜂窝低功耗广域网(LPWAN),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
蜂窝低功耗广域网(LPWAN,全称LowPower Wide Area Network)是一种无线网络,它允许允许物联网终端(网关)和传感器之间以低数据速率进行远程通信。LPWAN技术支持10到1000字节的数据包,上行链路速度高达200Kbps。LPWAN技术的工作范围从城市地区的几公里到农村地区的10多公里不等。但是,LPWAN不是指单一技术,而是一种包含各种低功耗广域网的技术,如Sigfox和LoRa等免许可服务,以及长期演进LTE-M和窄带物联网NB-IoT等许可频谱。
LPWAN特点
(1)远距离:LPWAN技术的工作范围从城市地区的几公里到农村地区的10多公里不等。它还可以在以前无法实现的室内和地下位置实现有效的数据通信。
(2)低功耗:针对功耗进行了优化,LPWAN收发器可以使用小型且廉价的电池运行长达20年。
(3)低成本:LPWAN的简化、轻量级协议降低了硬件设计的复杂性并降低了设备成本。它的远距离与星形拓扑相结合,减少了昂贵的基础设施要求,并且使用免许可或许可频段降低了网络成本。
(4)更少的接入点:需要更少的接入点(基站、网关)来覆盖城市甚至国家等广阔区域。
(5)良好的传播和穿透性:通常在Sub-GHz ISM 频段(未授权频谱)中运行,该频段具有良好的传播特性,可以在密集区域提供良好的覆盖范围,并可穿透建筑物和墙壁。某些LPWAN技术(例如NB-IoT)在频谱的许可部分运行。
(6)高安全性:蜂窝LPWAN技术提供不同级别的安全性,多数包括:用户或设备身份验证、身份保护、网络身份验证、消息机密性和密钥配置、更密集的设备网络支持等。
(7)较小的数据传输包:蜂窝LPWAN支持智能农业解决方案的资产跟踪,包括牲畜。蜂窝LPWAN支持以小的间歇数据包进行数据传输。这些数据包的大小范围通常为10到1000字节,使蜂窝LPWAN成为多种行业应用的理想选择,包括:智能公用事业、智慧城市、互联医疗保健、智能家居和建筑、智慧农业、远程信息处理、资产追踪等。
LPWA在物联网中的应用
物联网的网络需求,既有视频应用的高速带宽需求,也有传感器的低速传输,还有从用于语音通信和控制系统的低延迟到用于密集部署的大容量。而LPWAN解决方案能够为终端设备提供低成本、覆盖广泛(甚至在室内和偏远地区)和更低的功耗、更长的电池寿命。
与传统移动网络相比,LPWAN 降低了功耗要求、传输距离更长且成本更低,因此支持大量M2M和物联网应用,其中许多应用以前受到预算和电源问题的限制。选择 LPWAN 取决于具体应用,即所需速度、数据量和覆盖区域。LPWAN 最适合需要不频繁地传送较小消息的上行链路消息的应用程序。大多数 LPWAN 技术还具有下行链路功能。LPWAN 通常用于智能计量、智能照明、资产监控和跟踪、智能城市、精准农业、牲畜监控、能源管理、制造和工业物联网部署等应用。
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