当前通信技术迅猛发展,5G商业应用也早已在进行,数据传输密集性更强,其交换量也更加庞大。特别是对于M2M通讯,因为设备的部署范围通常更宽广,且无线设备必须避免频繁更换电池,LoRaWAN技术便就此诞生,LoRaWAN是在支持物联网(IoT)的低功耗广域网(LPWAN)规范中使用的LoRa平台。
1 LoRaWAN是什么
LoRaWAN是一种流行且广泛部署的LPWA通信标准,在ISM(工业,科学,医疗)频段使用未经许可的无线电频谱,频率约为900MHz或430Mhz(世界各地的精确频率各不相同)。使用未经许可的频谱意味着公司可以轻松推出网络,并为企业提供专用网络。LoRaWAN定义了网络的通信协议和系统架构,而LoRa则描述了无线电层。LoRa使用ChirpSpreadSpectrum(CSS)调制,既节能又提供比传统替代品更长的范围。由于其范围和干扰的稳健性,CSS已经在军事和空间通信中使用了数十年,但是LoRa是第一个可用于商业用途的低成本实现。
LoRa网络具有星形布局,其中数百或数千个设备与连接到核心网络的网关以及最终的互联网进行双向通信。来自单个传感器或设备的信号由范围内的所有网关接收,这提高了可靠性并开辟了定位服务的可能性。该网络使用复杂的“自适应数据速率”算法来微调每个设备和网关之间的通信,以最小化功耗并最大化可靠性。

2 LoRa和LoRaWAN的区别
LoRa和LoRaWAN是物联网中最火热两种无线通讯技术,LoRa的全称是Long Range (远距离),是一种低功耗、远距离的局域网无线标准,是Semtech公司研发的一种无线调制方式,而LoRaWAN是一个开放标准,它定义了基于LoRa芯片的LPWAN技术的通信协议以及 LoRaWAN在数据链路层定义媒体访问控制(MAC),两者的区别是LoRa则是一种调制方式,LoRaWAN就是根据LoRa调制方式构建的一种应用。简单的来说,LoRaWAN模块使用的就是普通的LoRa模块,然后按照一定的规则去设定参数或收发信号。
3 LoRaWAN和3GPP技术的区别
对于许多要求,LPWAN要求最低成本和最低功率。在实际使用案例中(大约20条消息/天),LoRAWAN的功耗比LTECatNB1好5倍。所需的峰值电流降低了10倍——相当于电池尺寸减少了一个数量级,并且使用寿命延长了十年。
另一大区别是使用未经许可的频谱。LoRaWAN允许在一个小区域内轻松部署具有数千台设备的“校园”网络(智能城市,智能建筑,智能机场,智能工厂)。企业网络可以完全在客户的控制之下,数据仍然是端到端加密的。
4 LoRaWAN的优势
(1)低功耗与使用寿命
低功耗和低峰值电流需求,LoRaWAN数据传输和接收需要低电流(低于50mA),大大降低了设备的功耗,一次充电可以使设备长达十年的使用寿命,大大降低了支持和维护成本。
(2)定位服务
由于来自特定设备的信号可以被多个网关接收,因此可以根据每个基站的信号强度和/或信号到达时间来计算设备的位置,从而实现网络-基于位置的服务,可用于跟踪或对设备进行地理围栏。
(3)节省成本
广泛的覆盖范围和相对较低的网关成本显着降低了LoRaWAN网络部署的成本。对于设备,通信模块的价格在10美元范围内,未经许可的频谱意味着连接的成本仅为1美元/年。
(4)无需获取任何频率许可
LoRaWAN网络部署在免费的ISM频段(EU868,AS923,US915Mhz)上,允许任何服务提供商或公司部署和运营LoRaWAN网络,而无需获得任何频率的许可证。
(5)深度穿透
LoRa无线电调制允许深度室内穿透,并增加了到达位于地下的水表或煤气表的传感器的能力。
(6)一站式管理
LoRaWAN网络支持多种垂直解决方案,允许服务提供商使用一个平台和标准来管理各种用例,如智能建筑,精准农业,智能计量或智能城市。
(7)快速搭建和商用
LoRaWAN开放标准与无成本运行频率和低成本基站相结合,使运营商能够在短短几个月内以最少的投资推出网络。双向通信完全双向通信支持各种需要上行链路和下行链路的用例:例如,街道照明,智能灌溉,能源优化或家庭自动化。
以上梳理了LoRaWAN的定义、优势等,希望对你有所帮助,如果你想了解更多相关内容,敬请关注三个皮匠报告的行业知识栏目。
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