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为什么低功耗广域网是物联网应用的首选?

时间:2023-03-18 17:44:51 科技观察

希望推出和扩展物联网应用程序的企业无需等待超高速无线技术。低功耗广域网(LPWAN)的广泛可用性和吸引力正在引起越来越多的兴趣和使用。LPWAN是一个总称,涵盖了多种成熟技术,可用于支持由传感器等设备组成的远程物联网应用。这些设备每台成本约5至10美元,使用电池将少量关键数据传输到中央位置,可持续使用长达10年。这些核心功能的支持技术包括窄带物联网(NB-IoT)、LoRa、SigFox、Ingenu的随机相位多址接入(RPMA)、LTE-M和Weightless。LPWAN正在成为支持物联网应用的全球现象。IHSMarkit估计,2018年仅部署了1.5亿个LPWAN链接,到2023年,这一数字预计将以63%的复合年增长率增长至17亿个链接。注:为避免混淆,LoRa是技术基础,LoRaWAN是无线技术包含这种广泛支持的LPWAN物联网方法的通信标准。虽然高速4G和5G无线服务主要面向消费者,但极低速LPWAN广泛用于为企业、市政当局等提供工业物联网应用。到目前为止,公用事业公司已经使用LPWAN从管道和其他配电网络收集少量关键数据。这有助于企业远程监控和管理状况。在垂直运输中用于跟踪车辆等资产及其内容的使用正在增加。那么,是什么促使企业使用LPWAN?选择:鉴于预计明年将有大量设备连接到LPWAN,企业可以期待网络运营商提供多种服务选项。这也应该有利于公司,因为有许多类型的物联网设备,具有不同的连接能力。一些科技公司直接与网络运营商合作部署LPWAN服务,而其他公司则提供服务以及为企业构建专用网络的选项。采购:LPWAN网络选项包括DIY选项和即服务方法(要求公司购买和管理现场设备和软件)。企业还可以选择托管服务选项,其中网络运营商处理LPWAN运营、监控和管理的大部分方面。频谱:NB-IoTLPWAN在许可的LTE频段中运行,LoRa、Sigfox和RPMA网络使用未许可的频谱。Sigfox和RPMA使用工业、科学和工业(ISM)频段中的频谱。服务质量:由于NB-IoT使用许可频谱,因此使用该技术的网络可以提供有保证的服务质量(QoS)。并非所有应用程序都需要它,但该功能无法与使用未授权频谱的LoRa和Sigfox相提并论。数据速率:众所周知,企业LPWAN不需要为其支持的物联网应用程序提供大数据速率。但是,支持一系列高速率,Sigfox额定为100bps,LoRa为50kbps,NB-IoT为200kbps。覆盖范围:早期,LPWAN已被用于支持长距离连接设备的应用,例如管道监控。然而,最近,不需要广泛地理覆盖的物联网应用(如抄表)开始发挥作用。企业需要将LPWAN技术的覆盖范围纳入其应用程序创建和部署计划中,因为它们支持城市和农村环境中的不同距离。Sigfox可以覆盖10公里的城市和40公里的乡村,而LoRa可以覆盖5公里的城市场景和20公里的乡村场景。NB-IoT提供最短距离覆盖,城市地区1公里,农村地区10公里。这使其成为三重奏中范围和覆盖范围最低的选项。密度:在扩展LPWAN时,单位设备密度可能是一个问题。例如,NB-IoT每个小区可以支持大约100,000个设备。企业应用程序架构师还需要确定需要多少基站来支持他们的承诺。安全性:在评估网络选项时始终是最重要的考虑因素,安全性在LPWAN空间中可能意味着很多事情。在加密方式上,LoRa和RPMA支持AES128位加密,而NB-IoT采用LTE加密。漫游:最初连接到一种LPWAN的设备漫游到另一种类型的能力目前正在进行中。该功能最初被视为允许设备从公共网络漫游到公共网络或从私有网络漫游到网络。漫游的用例包括国际业务应用程序,例如跟踪移动资产,例如跨越国界的货物。可能需要使用不同协议的运营商之间的网关。