LPWAN技术的类型和应用领域

　　尽管不断增加的传感器数据为物联网提供了动力，但网络基础设施（尤其是低功耗广域网）似乎正在成为IoT革命的前进之路。

　　LPWAN

　　LPWAN一词于2013年出现，代表低功耗广域网。尽管未表示任何特定的技术解决方案，但它是一个通用术语，是指一类网络技术，旨在以比其他网络（例如电话，卫星通信或WiFi）更低的功率在相对长距离上进行无线通信。能源效率和宽信号覆盖这两个主要功能，不仅使该技术的名称成形，而且使其与不断发展的物联网应用市场的需求完美匹配。

　　物联网已经逐渐走进我们的日常生活。这是一个事实，我们周围越来越多的机器和物体连接到通信网络发送和接收信息执行不同的任务。我们生活在一个由摄像头和传感器传输各种信息的世界里，例如，城市不同地区的交通状况，大气污染程度，或者街道上随处可见的摩托车和自行车的地理位置。

　　因此，如果物联网处于上升趋势，则其发展必须在一定程度上受到其生态系统要素的催化，以使其增长呈指数级增长。另一方面，网络连接被视为物联网的基础，长期以来一直需要只有LPWAN技术才能提供的刺激。

　　如今，LPWAN市场仍处于起步阶段，其特点是技术高度分散（IoT分析调查了16种LPWAN技术并在不断发展），而且网络覆盖范围还远未达到全球范围。

　　LPWAN的应用领域

　　尽管LPWA网络提供了多种可能性，但是一些用例比其他的更容易定义，因为它们已经在现实生活场景中被测试和实现了。当然，这并不妨碍创新，事实上，新的和实验性的用例是物联网的推动力，而LPWAN在这方面是完美的选择。尽管如此，在其发展的早期阶段，低功耗广域网在实现可能性方面仍有很多发现。

　　停车管理

　　虽然停车管理在城市地区带来了更大的挑战，但是LPWAN提供了解决问题的灵活解决方案。从可让我们识别停车位是否被占用的物联网传感器开始，该信息可用作许多应用程序的输入，例如指示在给定级别上有多少空闲空间的标牌或指示这些站点位于何处，甚至还可以通过接口通知主管当局某些车辆已停放太长时间。对于这种特殊用途，LPWA网络的低功耗特性比远程特性更为重要。毕竟，每月更换数百个（甚至数千个）停车位监控器的电池绝对不划算。

　　公共照明

　　无论是在人行道上，拥挤的十字路口还是寂寞的高速公路上，无处不在都有成千上万个灯泡点亮。在大多数情况下，在此类网络上进行监视是指有人看到灯熄灭并通过电话呼叫相关当局。但是，使用LPWAN，如果灯泡正在工作，灯泡是否打开或关闭，灯本身都可以向指挥中心发出警报，从而有可能更好地利用能源并提高安全性。

　　水压测试

　　一个简单的压力表可以及时传达数据读数，甚至可以在发现泄漏之前或在发生任何损坏之前帮助检测泄漏。对于运行数公里的管道网络，在没有网络的情况下进行长距离通信的能力至关重要，而预期的电池寿命应以年为单位。在城市中，在农村环境中提供长距离通信的相同信号也可以用于地下穿透，从而可以监控地下管线。

　　智能托盘

　　为了跟踪一个货物，你通常需要在每一刻扫描它被处理到另一个人或地方的装载。在这些转移之间，可以简单地假定货物仍在同一建筑物内，或当货物移动时，仍在同一辆卡车或火车上。但是LPWA的出现，使得智能托盘的实现成为可能，智能托盘不仅可以持续发送信号，还可以跟踪货物的位置，以及货物是否被打开、丢弃或处理不当。在这里，当货物从一个点移动到另一个点时，LPWA既可用于长距离通信，又可从电池寿命方面受益，因为没人希望找到并更换经常移动的货盘的电池。

　　LPWAN技术的类型

　　非蜂窝LPWA网络

　　在过去的十年中，出现了两大类LPWAN技术：基于非蜂窝解决方案的网络，例如Sigfox或LoRa，以及使用现有蜂窝技术提供服务的网络，例如LTE-M和NB-IoT。

　　标准化蜂窝LPWA网络

　　尽管LoRa和Sigfox技术在当今的IoT连接领域中变得越来越重要，但也难怪移动网络运营商正在敦促为使用蜂窝解决方案的IoT部署LPWAN以获取其IoT蛋糕的份额。

　　致力于移动技术标准化的3GPP组织已经提出了两种基于现有蜂窝网络的IoT标准：LTE-M和NB-IoT，目的是减轻M2M应用程序的兼容性问题并降低其生产成本。通信模块。与非蜂窝竞争对手相比，由于使用了授权频谱并利用了与4G相同的协议，LTE-M提供了更稳定的速度，更短的延迟和更好的漫游。

　　结语

　　尽管在物联网领域中，LPWAN标准之间似乎存在激烈的竞争，但决斗实际上是双赢的。为什么这样？首先，因为它们每个人都专注于满足不同用例的需求，并且鉴于物联网应用的巨大多样性，我们可以放心地假设所有LPWAN技术都将找到一个发展的利基市场。第二，快速发展他们正在经历的增长是因为仍被认为还不是最先进的技术，只能使LPWAN技术前景更好。对它们的讨论，推广和部署越多，最终将有可能通过一种将其优势统一在一个解决方案中的全能标准的出现而最终实现其增长。
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