LPWAN是什么？LPWAN的主要特性

低功耗广域网技术 (LPWAN) 用于在城市等大面积密集区域中连接低带宽、低功耗设备。常见应用场景包括街道照明、公用事业计量、工业农业、资产跟踪、石油天然气以及环境监测，在所有这些应用中，更长电池寿命、较远工作范围以及在拥挤环境中的使用寿命都是要满足的重要设计要求。在本文中，我们将介绍 LPWAN 的主要特性、该技术的最佳用例，以及客户采用的一些最常见 LPWAN 解决方案。

LPWAN 是什么

LPWAN 是一个较新的术语，随着家庭物联网的爆炸式增长，该术语在工业领域中的使用在飞速增加。随着部署率越来越高，需优先考虑低功耗、覆盖范围、低数据速率和安全性。同时，计算、功耗和电池电量方面的创新层出不穷，从而催生更有效的 LPWAN 技术。在出现所有这些发展的同时，市场对用于连接各种设备的蜂窝技术的高性价比、应用特定替代品的需求也在不断增长。在这种新形势下，蜂窝技术的电池寿命短、覆盖范围不完整，而蓝牙和 Zigbee 等新兴技术的覆盖范围也有限。虽然这些技术都有其独特的优势，但是 LPWAN 填补了未得到充分服务的应用的空白，这些应用在设计上较难得到同类技术的支持。

主流 LPWAN 解决方案技术

LPWAN具有多种形式，因此它能够服务于多种技术和协议，包括开源和专有解决方案。随着越来越多的公司转为使用 LPWAN，人们最耳熟能详的相关协议如下表。

选择 LPWAN 技术时的注意事项

作为一种新兴技术，亚 GHz LPWAN 市场受到监管碎片化的影响。每个国家都具有自己的频段。此外，存在许多 LPWAN 用例，LPWAN 实施方式也多种多样。仅在智能家居、智慧城市和商业农业领域，每个细分市场就有数百种相关应用。考虑到这两个因素，目前尚无万全之策。

根据您的使用情况和所处监管环境，您可以将范围缩小为 2 或 3 LPWAN 解决方案，然后再研究生态系统、互操作性和供应商支持。

在考虑要采用的 LPWAN 技术解决方案时，最需要考察的因素包括生态系统合作伙伴、应用要求和法规/标准。

回答下列问题将有助于您更有效地评估 LPWAN 解决方案：

您希望在什么生态系统中工作？

该生态系统是否提供您所需的功能？

您所在地区是否有该生态系统？

是否有供应商支持该生态系统？

是否可以实现互操作性？

您的应用场景要求是什么？

您希望设备在两次维修之间的现场正常工作时间是多少？

您期望的传输距离是多少？传输距离更重要还是性能更重要？

您对电池寿命的预期是什么？是否可以选择线路供电方式？

您的链路相关预算是多少？

是否有 RF 灵敏度方面的任何需求或顾虑？

您对信道容量的期望是什么？

您的带宽要求是什么？

最后则是您的应用是否必须基于标准？

面向 LPWAN 的设计

LPWAN 在运行方面既有优势，也有劣势，而设计中可能会放大这些优势和劣势。例如，由于更常用于野外而非私人住宅或其他更安全的区域中，LPWAN 技术更容易受到实体攻击。除了网络安全性，设计人员还需要考虑用以生产防篡改硬件和外壳的方法。在硬件方面，干扰问题是在设计天线时需考虑的主要问题。如果产品设计不符合使用情况，或者安装人员对最佳实践的了解较少，则系统就无法达到预期的范围。在软件方面，由于 LPWAN 技术依赖于唤醒/睡眠周期，因此设计人员需要一种经过调优的算法，以减少唤醒程序所消耗的能量，并保持较低的系统级功耗。

芯科科技的 LPWAN 解决方案

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　　审核编辑：汤梓红