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物联网部署低功耗广域网络(LPWAN)的重要性

随着物联网(IoT)的兴起,设备和传感器已经遍布我们的生活,从智能家居智慧城市,再到工业自动化。这些设备需要一个可靠的网络连接,以便它们能够有效地收集和传输数据。LPWAN技术就应运而生,它以低功耗、广域覆盖和低成本的特点,为物联网设备提供了一种新的连接选择。
LPWAN,全称为Low Power Wide Area network,是一种专门为物联网设备设计的网络技术。它的工作原理是通过低功耗的通信协议,让设备在长距离下传输小量数据。LPWAN的传输速率通常在0.3 kbit/s到50 kbit/s之间,这虽然比传统的无线广域网络慢,但它却可以在更广的范围内工作,同时消耗更少的电量。
广域覆盖是LPWAN的一个关键优势。传统的无线网络,如WIFI或4G,虽然传输速度快,但覆盖范围有限。而LPWAN可以覆盖几公里甚至几十公里的范围,这对于智慧城市、农业监测等应用来说尤为重要。比如,在一个智慧城市中,我们可以使用LPWAN来连接远距离的传感器,实时监测城市的空气质量、交通流量等数据。
低功耗是LPWAN的另一个重要特点。物联网设备的电池通常不可能经常更换,因此低功耗的设计显得尤为重要。LPWAN设备可以在不发送数据时自动进入休眠状态,从而大幅降低能耗。一些LPWAN设备甚至可以使用5到10年的时间,而不需要更换电池。
低成本也是LPWAN的一个重要优势。由于LPWAN设备功耗低,可以使用成本更低的电池。此外,LPWAN网络的部署和维护成本也比传统的无线网络低。例如,整个阿姆斯特丹市只需要24个网关就可以覆盖整个城市。
除了上述优势,LPWAN还具有其他的优势。比如,LPWAN设备的安装和部署非常简单,通常只需要一个简单的安装过程,就可以让设备接入网络。此外,LPWAN还具有高度的灵活性,可以根据不同的应用需求,调整网络的参数,以适应不同的应用场景
总的来说,LPWAN是一种非常有潜力的物联网连接技术。它以低功耗、广域覆盖和低成本的特点,为物联网设备提供了一种新的连接选择。虽然LPWAN的传输速度较慢,但它却具有传统无线网络无法比拟的优势。随着物联网的不断发展,LPWAN技术将会在更多的应用中发挥作用,推动物联网技术的进步。

LPWAN代表低功耗广域网。 该技术出现在2013年,属于一类无线技术,可满足机器对机器通信IoT设备的需求。

物联网部署低功耗广域网络(LPWAN)的重要性

LPWAN(Low-Power Wide-Area Network,低功率广域网络)也称为LPWA(Low-Power Wide-Area) 或LPN(Low-Power Network,低功率网络),是一种用在物联网(例如以电池为电源的感测器),可以用低比特率进行长距离通讯的无线网络。低电量需求、低比特率与使用时机可以用来区分LPWAN与无线广域网络,无线广域网络被设计来连接企业或用户,可以传输更多资料但也更耗能。LPWAN每个频道的传输速率介于0.3 kbit/s 到 50 kbit/s之间。

LPWAN可以用来建立一个私有的无线感测网络,但也可以是一个第三方提供的服务或基础设施,这使感测器的拥有者可以直接部属感测器,而不必投资经费于闸道器的建设。

然而,当GSMA无线行业协会定义了一套标准来帮助网络提供商和运营商满足其功耗,网络覆盖范围以及物联网设备的特定成本时,这项技术就在2015年左右开始受到关注。 这些标准包括LTE-M和NB-IoT。 该标准旨在为低带宽和低延迟的IoT设备添加连接选项。 LPWAN已成为大多数IoT设备的连接选项,并且在IoT域中的采用正在不断增加。 LPWAN技术具有优于传统连接选项的巨大优势,下面将讨论其中的一些优点。

广域覆盖

LPWAN使IoT设备之间的通信距离达到3-20 kms。考虑到LPWAN的低功耗要求,这被证明是有益的。使用低功耗的LPWAN,可以在智能城市中远距离传输数据。 LPWAN可以用于服务中的设备,例如智能城市和监视域中的公共交通,因为这些行业中设备的数据通常倾向于长距离传输。

低功耗

IoT设备传输的数据会影响设备的功耗。使用LPWAN的主要优点之一是低功耗。使用LPWAN,当不使用IoT设备时,它们可以自动进入睡眠模式。由于设备在不使用时消耗的电流很小,因此有助于节省功率。由于低功率要求和低使用率,人们可以预期这些使用LPWAN的物联网设备的电池可以使用5-10年。

降低成本

LPWAN的使用有助于降低与物联网设备相关的成本。由于低功耗要求,物联网设备可以使用低成本电池运行,从而降低了物联网设备的成本。电池也可以使用5到10年,从而降低了这些设备的维护成本。另外,需要少量的网关来通过LPWAN传输数据,这导致基础设施成本的降低。例如,整个阿姆斯特丹市虽然有高密度的建筑物,却仅需要24个网关。

预计LPWAN将成为IoT连接标准的组成部分。现在出现了关于采用哪种LPWAN技术的问题。对此还没有明确的答案,但是在决定一个因素之前,我们可以考虑诸如传输的数据量,所需的自治程度以及IoT设备的位置等因素。

审核编辑:符乾江

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