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物联网观察:一文读懂LoRaWAN技术应用的七大好处

木马童年 2019-8-12 12:38 63 0

物联网连接环境除了智能家庭联网和办公空间场景之外,许多物联网设备连接通信将是在远程环境下进行的,新环境下由于M2M传输覆盖范围限制这将导致无法访问以及需要进行电源连接,有鉴于此,广泛采用LPWA解决方案——L ...

物联网连接环境除了智能家庭联网和办公空间场景之外,许多物联网设备连接通信将是在远程环境下进行的,新环境下由于M2M传输覆盖范围限制这将导致无法访问以及需要进行电源连接,有鉴于此,广泛采用LPWA解决方案——LoRAWAN和3GPP(LTE Cat M1和Cat NB1)的开放标准将专门针对这些物联网连接过程中遇到的障碍提供最优的解决方案支持。

物联网观察:一文读懂LoRaWAN技术应用的七大好处

LoRa和LoRaWAN释义

LoRaWAN是一种流行且广泛部署的LPWA通信标准,在ISM(工业,科学,医疗)频段使用未经许可的无线电频谱,频率约为900MHz或430Mhz(世界各地的精确频率各不相同)。使用未经许可的频谱意味着公司可以轻松推出网络,并为企业提供专用网络。LoRaWAN定义了网络的通信协议和系统架构,而LoRa则描述了无线电层。LoRa使用Chirp Spread Spectrum(CSS)调制,既节能又提供比传统替代品更长的范围。由于其范围和干扰的稳健性,CSS已经在军事和空间通信中使用了数十年,但是LoRa是第一个可用于商业用途的低成本实现。

LoRa网络具有星形布局,其中数百或数千个设备与连接到核心网络的网关以及最终的互联网进行双向通信。来自单个传感器或设备的信号由范围内的所有网关接收,这提高了可靠性并开辟了定位服务的可能性。该网络使用复杂的“自适应数据速率”算法来微调每个设备和网关之间的通信,以最小化功耗并最大化可靠性。

选择LoRaWAN有哪些好处

覆盖范围借助CSS和ADR,设备可以在开放区域与最远15公里范围的网关进行通信,在城市中可以与长达5公里的网关进行通信,这意味着单个网关可以覆盖700平方公里周围的所有设备。覆盖范围还延伸到室内,到达地下室或街道以下的服务管道。

1. 低功耗与使用寿命

低功耗和低峰值电流需求,LoRaWAN数据传输和接收需要低电流(低于50 mA),大大降低了设备的功耗,一次充电可以使设备长达十年的使用寿命,大大降低了支持和维护成本。

2. 节省成本

广泛的覆盖范围和相对较低的网关成本显着降低了LoRaWAN网络部署的成本。对于设备,通信模块的价格在10美元范围内,未经许可的频谱意味着连接的成本仅为1美元/年。

3. 定位服务

由于来自特定设备的信号可以被多个网关接收,因此可以根据每个基站的信号强度和/或信号到达时间来计算设备的位置,从而实现网络 -基于位置的服务,可用于跟踪或对设备进行地理围栏。

4. 深度穿透

LoRa无线电调制允许深度室内穿透,并增加了到达位于地下的水表或煤气表的传感器的能力。

5. 无需获取任何频率许可

LoRaWAN网络部署在免费的ISM频段(EU 868,AS 923,US 915 Mhz)上,允许任何服务提供商或公司部署和运营LoRaWAN网络,而无需获得任何频率的许可证。

6. 快速搭建和商用

LoRaWAN开放标准与无成本运行频率和低成本基站相结合,使运营商能够在短短几个月内以最少的投资推出网络。双向通信完全双向通信支持各种需要上行链路和下行链路的用例:例如,街道照明,智能灌溉,能源优化或家庭自动化。

7. 一站式管理

LoRaWAN网络支持多种垂直解决方案,允许服务提供商使用一个平台和标准来管理各种用例,如智能建筑,精准农业,智能计量或智能城市。

LoRaWAN和3GPP技术的区别

对于许多要求,LPWAN要求最低成本和最低功率。在实际使用案例中(大约20条消息/天),LoRAWAN的功耗比LTE Cat NB1好5倍。所需的峰值电流降低了10倍--相当于电池尺寸减少了一个数量级,并且使用寿命延长了十年。

LoRaWAN和3GPP之间的另一个主要区别是使用未经许可的频谱。LoRaWAN允许在一个小区域内轻松部署具有数千台设备的“校园”网络(智能城市,智能建筑,智能机场,智能工厂)。企业网络可以完全在客户的控制之下,数据仍然是端到端加密的。

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