LPWAN（LowPowerWideAreaNetwork）是一种用于物联网（如电池供电的传感器）的无线网络，可以低比特率远距离通信的网络.它在智慧城市和农村地区迅速普及，同时也在扩展到其他领域，从2.4GHz到卫星网络。1.LPWANLPWAN（Low-PowerWide-AreaNetwork，低功耗广域网）也称为LPWA（Low-PowerWide-Area）或LPN（Low-PowerNetwork，低功耗网络）。供电传感器），可以低比特率进行远距离通信的无线网络。低功率需求、低比特率和使用时序可用于区分LPWAN和WWAN。WWAN旨在连接企业或用户，可以传输更多数据，但也会消耗更多能源。LPWAN每个通道的传输速率在0.3kbit/s到50kbit/s之间。LPWAN可用于构建私有无线传感器网络，但也可以是第三方提供的服务或基础设施，使传感器所有者可以直接部署传感器，而无需投资网关建设。2.LPWAN的发展趋势未来的挑战是确保物联网(IoT)中的数十亿设备能够轻松无缝连接。解决全球多个应用程序的复杂性可能是大规模物联网部署面临的最大问题。如今，部署和管理数百万甚至数十亿台设备是一项相当大的挑战。然而，这可以通过开放标准和可互操作的硬件来解决，并有助于提高各种供应链、智能基础设施和农村传感器网络的有效性和效率。自从推出Semtech的LoRa?设备以来，使用这些设备部署的传感器现在占超过2.6亿个subGHz物联网(IoT)LPWAN。但最近，该技术得到改进，可以在全球2.4GHzISM频段使用LoRa。这为全球物流资产跟踪和工业监控开辟了应用程序。在2.4GHz频段使用LoRa，可以设计单个无线节点或移动网关来权衡数据速率、传输效率、功耗和范围，而无需为全球市场提供不同的版本。这导致生产规模经济，降低成本，并降低库存单一产品的复杂性。然而，2.4GHz频段与其他无线网络混合在一起，从Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Thread和Matter到专有和自定义链接。所有这些网络都会产生干扰，但LoRa调制的强大抗噪能力可以在从工业工厂到密集的城市环境等具有挑战性的环境中提供连接。这可以在建筑物和工厂的2.4GHz网络中以低功耗实现更稳固的连接。用于卫星物联网的LoRaWAN?标准最近得到了增强，用于LoRaWAN设备的新功能称为长距离跳频扩频(LR-FHSS)，可实现与低地球轨道甚至地球静止轨道卫星的低功率直接连接，为该技术开辟了广泛的应用领域。的新应用程序。此外，LR-FHSS通过提高频谱效率进一步提高抗噪能力，从而增加网络容量。该协议将每个数据包分解为多个模块，并将它们随机分布在定义的频带带宽上。它还在以不同频率发送的消息上使用冗余物理标头，以进一步提高调制的抗干扰能力。使用传感器节点连接到这些卫星可以快速轻松地扩展现有网络，而无需分配额外的资本支出和等待地面网络基础设施的部署。该技术实现了地面和卫星网络之间的完全互操作，LoRa和LR-FHSS调制方案可以同时共存于网关或网络服务器中，不同的网关可以共存于同一个网络中。社区邻里网络的另一个有趣领域是社区拥有网络的增长和加速。除了商业利益之外，此类网络甚至可以推动解决方案，帮助社区采用更环保的方法。这些对等网络让市民可以使用LoRaWAN将本地网关托管到他们的家庭宽带。LoRaWAN的远距离覆盖意味着一些中小城市可以通过“很少的网关”覆盖，从而提供快速且经济的覆盖。随着客户要求使用多种技术构建解决方案，物联网更多的互操作性成为一个关键趋势，这将导致对网络和计算技术的更多接受，将LoRaWAN与其他物联网连接技术、开源代码和开放硬件结合在一起。LoRaAlliance?拥有近500家成员公司，从芯片、电路板、网关和软件供应商到国家和全球卫星网络运营商，是实现这种互操作性的关键。使用标准的、可互操作的协议可以实现范围广泛的开放硬件。开发人员可以放心，无论是在智能建筑、集装箱船还是卫星上，使用LoRa的设备都可以连接到网关。但问题不仅仅是传感器的硬件和收发器在特定频段运行，将传感器连接到网关只是故事的一半。这些数据需要被捕获、收集、聚合并转化为可操作的数据。将这些有价值的数据连接到云端是这些差异化技术面临的主要挑战。在所有这些频段、地面或卫星网络以及低成本、低功耗硬件上使用单一协议可提供一致的数据模型。这有助于简化基于云的数据管理系统，并提供可操作的洞察力，无论数据源如何。提供来自数百万设备的洞察力，有助于提高各种流程的效率。结论IoT的碎片化是扩展网络的主要挑战。借助LoRa，单一的开放协议可实现硬件、软件和云提供商的生态系统。在这个生态系统中，低成本、低功耗的硬件可以在sub-GHz、2.4GHz和卫星频段上运行。这种可互操作的硬件可以将重要数据传送到云系统，将许多不同的系统聚集在一起。正是这种洞察力提供了优化运营所需的洞察力，使供应链、智能基础设施和农村网络在全球范围内更加有效。
