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主流的LPWAN技术,无非就这几种!

作者:本站收录
来源:千寻生活
日期:2017-11-13 14:42:34
摘要:物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

  物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是"信息化"时代的重要发展阶段。顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。

  这有两层意思:

  物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

主流的LPWAN技术,无非就这几种!

  关于LPWAN技术

  低功耗广域物联网(LPWAN)是为物联网应用中的M2M通信场景优化的,由电池供电的,低速率、超低功耗、低占空比的,以星型网络覆盖的,支持单节点最大覆盖可达100公里的蜂窝汇聚网关的远程无线网络通讯技术。

主流的LPWAN技术,无非就这几种!

  该技术是近年国际上一种革命性的物联网接入技术,具有远距离、低功耗、低运维成本等特点,与WiFi蓝牙、ZigBee等现有技术相比,LPWAN真正实现了大区域物联网低成本全覆盖。

  目前LPWAN技术尚未形成统一的标准,Sigfox,LoRa,Telensa,PTC等都是比较典型的LPWAN技术。LPWAN本身是相对于2G/3G/4G/5G LTE-MTC等WWAN而言的一个相对概念,对此业界尚无清晰、严格的定义。本文将通过目前LPWAN技术的应用场景,一起探讨LPWAN技术的未来。

  LPWAN技术的起源与发展

  在LPWAN技术出现以前,通信技术已经多种多样,短距离的有wifi、蓝牙、zigbee等,长距离的则有2G、3G、4G等,但是如果把这些无线通信技术按照功耗与传输距离这两个维度分来的话可以发现在功耗低距离远这个范围的技术还欠缺,而LPWAN技术的出现正好弥补了这个短板。

主流的LPWAN技术,无非就这几种!

  现在主流的LPWAN技术有NB-IoT、eMTC、LoRa:

  NB-IoT,是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

  eMTC,是物联网的应用场景,超可靠低时延,侧重点主要体现物与物之间的通信需求。2016年10月,中国移动联合多家知名厂商进行了基于3GPP标准的窄带物联网(NB-IoT)和增强机器类通信(eMTC)商用产品实验室测试,将有助于促进蜂窝物联网产品的快速成熟,推动中国物联网发展。

主流的LPWAN技术,无非就这几种!

  LoRa,是LPWAN通信技术中的一种,是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式,为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统,进而扩展传感网络。目前,LoRa主要在全球免费频段运行,包括433、868、915 MHz等。LoRa技术具有远距离、低功耗(电池寿命长)、多节点、低成本的特性。

  目前LPWAN技术常见的应用场景

  LPWAN技术在智慧城市中的应用

  近几年,智慧城市的发展让我们充分体验了其中的便捷,比如说无处不在的共享单车、可以实施对地铁、公交或者路况的监测、可以更具导航精确的找到目的地等等。未来的城镇化程度会越来越高,而作为大多数人生活的主题,城市的智能环保与人们的生活质量息息相关。

主流的LPWAN技术,无非就这几种!

  LPWAN作为一项新兴技术,一出现就被认为是能够在智慧城市的建设者扮演重要的角色。

  LoRa解决方案性能的优势

  作为企业级应用方案,LoRa技术在智慧城市中也将有很多应用场景,LoRa技术与蜂窝物联网技术将会起到互补的作用,在未来的智慧城市建设中,智能抄表、智能停车、环境监测、智能窨井盖、智能路灯都是LoRa等LPWAN技术的用武之地。

  智能抄表方案:

  在智能抄表方案中,水、电、气、热等各种表计终端通过LoRaWAN通讯模组将数据先上传至本地的LoRaWAN基站中,一个LoRaWAN基站可控制数千个甚至上万个终端,然后通过蜂窝主干网络将数据上传至服务器。

主流的LPWAN技术,无非就这几种!

  智能抄表方案示意图

  智能路灯方案:

  在智能路灯方案中,LoRaWAN方案的架构与抄表类似,需要通过基站采集各个节点的数据,然后上传云端,通过后台管理系统实现路灯的故障报警、安防监控、紧急呼叫等功能。

主流的LPWAN技术,无非就这几种!

  智能路灯方案示意图

  智慧冷链方案:

  在智慧冷链方案中,通过带有LoRa传输模块的各种采集器采集温湿度信息,然后上传至LoRa网关,配合蜂窝网络以及互联网上传至云平台,这样客户便可以在后台实时监测状态。

主流的LPWAN技术,无非就这几种!

  智慧冷链方案示意图

  当然,未来的智慧城市应用涵盖广泛,将会延伸到我们生活的方方面面,LoRa、NB-IoT等LPWAN技术将会助力城市更智能。

  总结:本文只是通过智慧城市和资产定位两个应用场景剖析了LPWAN技术的未来和发展前景,笔者相信随着可穿戴、车联网、智能抄表等新兴市场的开启,万物互联的时代正加速到来,物与物的连接已经进入增长快车道,而届时低功耗广域网络(LPWAN)将会是物联网连接数量的主力军。