LPWAN (低功耗广域网)

LPWAN 定义

低功耗广域网(LPWAN)是指一类经过优化的无线通信技术,具有功耗低、覆盖范围广、电池寿命长等特点。LPWAN 代表什么?它是 "低功耗广域网"(Low Power Wide Area Network)的首字母缩写,是一种专为需要远距离传输少量数据的设备提供连接而设计的网络类型,通常用于物联网(IoT )应用。LPWAN 技术为需要延长电池寿命并在难以到达的地点运行的设备提供通信解决方案。

LPWAN 的核心优势在于它能够在广阔区域内支持大量低成本、低功耗设备。LPWAN 在未经许可的频段上运行,与传统蜂窝技术相比更经济实惠。这些网络支持低数据传输速率,非常适合IoT 设备间歇性传输小数据包的应用--例如环境监测、智能农业、资产跟踪和公用事业计量等应用。

Sigfox、NB-IoT(窄带IoT )和 LoRa 等 LPWAN 技术提供了不同的特性和功能,但它们都致力于在最大限度扩大覆盖范围的同时最大限度地降低功耗。LPWAN 的低功耗使IoT 设备可以运行数年而无需更换电池,因此对于广泛部署传感器和其他智能设备的应用而言,LPWAN 是一种极具吸引力的解决方案。

低功耗广域网的另一个重要优势是其覆盖范围更广,根据使用的环境和特定技术,其覆盖范围可达数十公里。这使得 LPWAN 成为连接农村或城市地区设备的绝佳选择,因为这些地区的传统网络覆盖可能不足或过于昂贵。LPWAN 以最低的功耗提供远距离通信,从而实现了更广泛、更可靠的IoT 网络,推动了各行各业的创新。

LPWAN 与 LoRaWAN 的比较

在讨论 LPWAN 与LoRaWAN® 时,重要的是要了解 LPWAN 是一个总称,包含多种类型的低功耗广域网,而 LoRaWAN 是 LPWAN 的一种具体实现方式。LoRaWAN 是 LoRa Alliance® 的注册商标规范,是最流行的 LPWAN 技术之一,专门利用称为 LoRa(长距离)的独特调制技术开发而成,可在使用最低功率的情况下实现远距离稳健通信。

  • 范围和架构:LPWAN 描述的是一类侧重于提供低功耗、远距离通信的网络技术。LPWAN 技术的例子包括 Sigfox、NB-IoT 和 LoRaWAN。LoRaWAN 专门指定义启用 LoRa 的设备如何与网关通信并管理数据传输的网络协议,因此是 LPWAN 类别中的一个独特子集。
  • 频谱使用:LoRaWAN 与其他几种 LPWAN 技术一样,在未授权的 ISM(工业、科学和医疗)频段内运行,这意味着它不需要昂贵的许可费用。这使它成为专用网络部署的一个极具吸引力的选择,尤其是在农业、物流和智能城市等行业。相比之下,其他 LPWAN 技术(如 NB-IoT )可在获得许可的蜂窝频段上运行,从而提供更好的可靠性和服务质量(QoS),但成本可能更高。
  • 网络架构:NB-IoT 和 LoRaWAN 等 LPWAN 技术的网络架构也各不相同。NB-IoT 在现有蜂窝基础设施内运行,因此可受益于蜂窝级可靠性和安全性。另一方面,LoRaWAN 采用星状拓扑结构,多个网关连接到一个中央网络服务器。这种分散式架构具有很强的可扩展性,可在蜂窝网络覆盖稀少或无法覆盖的地区进行经济高效的部署。
  • 使用案例:LoRaWAN 非常适合成本低、电池寿命长、覆盖范围广的应用。例如智能农业、环境监测和公用事业计量,在这些应用中,无需频繁维护即可在偏远地区部署电池供电传感器的能力至关重要。作为另一个 LPWAN 例子,NB-IoT 可能更适合需要更高可靠性的应用,如人口稠密城市地区的智能计量,或与蜂窝网络集成可提供额外优势的应用。

LPWAN 与 LoRaWAN 的另一个区别在于使用的频谱类型。LoRaWAN 与其他几种 LPWAN 技术一样,在未授权的 ISM(工业、科学和医疗)频段内运行,这意味着它不需要昂贵的许可费用。这使它成为专用网络部署的一个极具吸引力的选择,尤其是在农业、物流和智能城市等行业。相比之下,其他 LPWAN 技术(如 NB-IoT )可在获得许可的蜂窝频段上运行,从而提供更好的可靠性和服务质量(QoS),但成本可能更高。

NB-IoT 和 LoRaWAN 等 LPWAN 技术的网络架构也各不相同。NB-IoT 在现有蜂窝基础设施内运行,因此可受益于蜂窝级可靠性和安全性。另一方面,LoRaWAN 采用星状拓扑结构,多个网关连接到一个中央网络服务器。这种分散式架构具有很强的可扩展性,可在蜂窝网络覆盖稀少或无法覆盖的地区进行经济高效的部署。

就用例而言,LoRaWAN 非常适合成本低、电池寿命长和覆盖范围广的应用。LoRaWAN 用例包括智能农业、环境监测和公用事业计量,在这些应用中,在偏远地区部署电池供电的传感器而无需频繁维护的能力至关重要。作为另一个 LPWAN 例子,NB-IoT 可能更适合需要更高可靠性的应用,如人口稠密城市地区的智能计量或与蜂窝网络集成可提供额外优势的应用。

LPWAN 与 LoRaWAN 的比较最终表明,虽然所有 LoRaWAN 网络都是 LPWAN,但并非所有 LPWAN 都是 LoRaWAN。LPWAN 技术可提供支持各种用例的远距离、低功耗通信选项,从而推动IoT 连接的普及。LoRaWAN 作为领先的 LPWAN 实施方案之一,利用其独特优势为各种IoT 应用提供灵活、经济高效的解决方案,使其成为扩展互联基础设施的关键角色。

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