物聯(lián)網(wǎng)部署為什么需要低功率廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)

LPWAN代表低功耗廣域網(wǎng)。 該技術(shù)出現(xiàn)在2013年，屬于一類(lèi)無(wú)線技術(shù)，可滿足機(jī)器對(duì)機(jī)器通信和IoT設(shè)備的需求。

LPWAN（Low－Power Wide－Area Network，低功率廣域網(wǎng)絡(luò)）也稱(chēng)為L(zhǎng)PWA（Low－Power Wide－Area） 或LPN（Low－Power Network，低功率網(wǎng)絡(luò)），是一種用在物聯(lián)網(wǎng)（例如以電池為電源的感測(cè)器），可以用低比特率進(jìn)行長(zhǎng)距離通訊的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。低電量需求、低比特率與使用時(shí)機(jī)可以用來(lái)區(qū)分LPWAN與無(wú)線廣域網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線廣域網(wǎng)絡(luò)被設(shè)計(jì)來(lái)連接企業(yè)或用戶，可以傳輸更多資料但也更耗能。LPWAN每個(gè)頻道的傳輸速率介于0．3 kbit／s 到 50 kbit／s之間。

LPWAN可以用來(lái)建立一個(gè)私有的無(wú)線感測(cè)網(wǎng)絡(luò)，但也可以是一個(gè)第三方提供的服務(wù)或基礎(chǔ)設(shè)施，這使感測(cè)器的擁有者可以直接部屬感測(cè)器，而不必投資經(jīng)費(fèi)于閘道器的建設(shè)。

然而，當(dāng)GSMA無(wú)線行業(yè)協(xié)會(huì)定義了一套標(biāo)準(zhǔn)來(lái)幫助網(wǎng)絡(luò)提供商和運(yùn)營(yíng)商滿足其功耗，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的特定成本時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)就在2015年左右開(kāi)始受到關(guān)注。 這些標(biāo)準(zhǔn)包括LTE－M和NB－IoT。 該標(biāo)準(zhǔn)旨在為低帶寬和低延遲的IoT設(shè)備添加連接選項(xiàng)。 LPWAN已成為大多數(shù)IoT設(shè)備的連接選項(xiàng)，并且在IoT域中的采用正在不斷增加。 LPWAN技術(shù)具有優(yōu)于傳統(tǒng)連接選項(xiàng)的巨大優(yōu)勢(shì)，下面將討論其中的一些優(yōu)點(diǎn)。

廣域覆蓋

LPWAN使IoT設(shè)備之間的通信距離達(dá)到3－20 kms?？紤]到LPWAN的低功耗要求，這被證明是有益的。使用低功耗的LPWAN，可以在智能城市中遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)。 LPWAN可以用于服務(wù)中的設(shè)備，例如智能城市和監(jiān)視域中的公共交通，因?yàn)檫@些行業(yè)中設(shè)備的數(shù)據(jù)通常傾向于長(zhǎng)距離傳輸。

低功耗

IoT設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)會(huì)影響設(shè)備的功耗。使用LPWAN的主要優(yōu)點(diǎn)之一是低功耗。使用LPWAN，當(dāng)不使用IoT設(shè)備時(shí)，它們可以自動(dòng)進(jìn)入睡眠模式。由于設(shè)備在不使用時(shí)消耗的電流很小，因此有助于節(jié)省功率。由于低功率要求和低使用率，人們可以預(yù)期這些使用LPWAN的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的電池可以使用5－10年。

降低成本

LPWAN的使用有助于降低與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備相關(guān)的成本。由于低功耗要求，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以使用低成本電池運(yùn)行，從而降低了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的成本。電池也可以使用5到10年，從而降低了這些設(shè)備的維護(hù)成本。另外，需要少量的網(wǎng)關(guān)來(lái)通過(guò)LPWAN傳輸數(shù)據(jù)，這導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)施成本的降低。例如，整個(gè)阿姆斯特丹市雖然有高密度的建筑物，卻僅需要24個(gè)網(wǎng)關(guān)。

預(yù)計(jì)LPWAN將成為IoT連接標(biāo)準(zhǔn)的組成部分。現(xiàn)在出現(xiàn)了關(guān)于采用哪種LPWAN技術(shù)的問(wèn)題。對(duì)此還沒(méi)有明確的答案，但是在決定一個(gè)因素之前，我們可以考慮諸如傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，所需的自治程度以及IoT設(shè)備的位置等因素。