物联网低功耗广域网(LPWAN)的比较

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越来越多的设备加入物联网。现在已经建立了用于连接远程电池供电设备的无线技术。这些低功耗广域网(lpwan)可以连接这些类型的设备。

但并不是所有的LPWAN都是平等的。有许多类似的技术可以在授权和未授权部分使用。虽然这种选择对产品设计师来说是一件好事,但现在仔细考虑这些选项是必不可少的。借助正确的技术,LPWAN设备将能够无缝高效地连接。

低功耗广域网供电技术

传统无线技术不适合连接远程电池供电设备,如传感器。随着传感器越来越普及,市场需要更多的方式来连接这些传感器;以新的方式从这些数据中创造价值。

为了继续开发智能家居和智能零售技术,以及智能电网和工业物联网,我们需要连接以下设备:

偏远地区:没有传统LTE覆盖的地方,或者信号穿透不够远的地下深处。

电池供电:这部分市场设备通常由电池供电。更多的电池增加了它们的成本,并且并不总是能够连接到电网。

少说话:这种设备不需要传输大量数据。

便宜:为了实现一个高质量传感器的世界,这项技术必须让人们买得起。

每项要求都对无线设计提出了独特的挑战。这需要一个小而紧凑的设备,该设备坚固耐用,并且可以在电池电量最少的情况下持续使用几年。

理论上,LPWAN技术可以连接任何小型电池供电设备长达10年。这使得它非常适合远程传感器和其他需要最少数据的应用,甚至是位于地下或室内深处的应用。

物联网低功耗广域网(LPWAN)的比较

在过去的10年里,Sigfox、LoRa、窄带物联网和失重技术被广泛认为是领先技术,但更具竞争力的技术已经出现并确立了自己的地位。

Sigfox:

射程10-40公里

带宽100赫兹

ISM频段(免执照);欧洲868 MHz,北美915 MHz,亚洲433 MHz。

不支持身份验证/加密。

专有标准化,与ETSI的合作标准

Sigfox是超低数据速率设备的最佳解决方案,其首要任务是延长电池寿命。它的运行完全独立于任何现有的网络基础设施,所以覆盖范围不是完全普遍的-还不是。

洛拉万

射程5-20公里

带宽250 kHz和125 kHz

欧洲868 MHz,北美915 MHz,亚洲433 MHz。

支持认证/加密(AES 128b)

标准化联盟

LoRaWAN是另一种利用免授权ISM频段的技术。在欧洲这是868 MHz,在北美和亚洲分别是915 MHz和433 MHz。所以需要和Sigfox对比一下。然而,LoRa在更宽的带宽上使用窄带信号,这使得它不太容易受到干扰。

变得失重

射程2-10公里

12.5 kHz带宽

免执照频率亚gHz频段

认证/加密AES-128/256

标准化开放标准

失重是另一种窄带无线电技术,可以实现上行和下行通信。失重最吸引人的一个特点是,它有100%完全认可的传输。它是失重LPWAN技术的开放标准,使远距离、长续航、超低成本的物联网产品能够在全球范围内快速、经济地部署。目前失重技术有两个版本,失重W和失重n。

窄带物联网

射程1-10公里

带宽200 kHz

频率许可LTE频率

认证/加密LTE加密

标准化3GPP

物联网使用许可的LTE频谱。这些标准已经被3GPP认可,这项技术已经被广泛使用。这项技术是为大规模分布式设备设计的,比如传感器,完全由电池供电。

用例与技术选择

LP提供了连接以前无法连接的设备的机会。因此,新的和现有的应用程序可以通过这些网络连接起来。但是,选择合适的才是关键。

窄带物联网在最健谈的应用中表现最佳。例如,智能电网监控器可能是最佳选择。它们需要提供近距离实时连接,通常还需要高速数据传输。它们甚至可以由非电池供电。信号的深度穿透也使得位于地下深处的设备能够连接。

当需要长电池寿命时,Sigfox和LoRaWAN提供了最有益的一组规范。以农业监控器和传感器为例。它们通常位于偏远地区。他们会优先考虑电池寿命,而不是其他特性。数据可能不会如此频繁地传递,并且数据吞吐量可能是最小的。这些偏远地区的LTE覆盖并不总是有保证。

在零售环境中,LTE覆盖是典型的。对于支付终端等应用,高质量的服务是保证交易完成的必要条件。安全是另一个关键因素。这种需求组合使得窄带物联网成为技术的自然选择。

失重技术在超低吞吐量应用中蓬勃发展,靠近基站;使其成为工业环境的理想选择。它的部署成本低,非常适合工厂和仓库的内部托盘跟踪。

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