了解物联网中的低功耗网络

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物联网是这个时代的潮流。它正在改变世界，使生活比以往任何时候都更加轻松。物联网中使用的低功耗网络也是如此。

低功耗广域网 (LPWAN) 与物联网和机器对机器 (M2M) 网络相关联，以最佳方式与传感器协同工作。就物联网而言，LPWAN 具有许多优势。因此，让我们讨论物联网中低功耗网络的一些重要方面。

什么是物联网中的低功耗网络？

低功耗广域网 (LPWAN) 是一种广域网或一类无线技术，用于满足物联网设备的特定需求和功能。由于其各种特性，它在 2015 年成为物联网应用中一种有效的网络系统。

它通过其低比特率的长距离通信能力，满足物联网设备的高功耗、覆盖范围和成本问题。它有助于以低功耗在传感器之间传输数据，这使其有别于高功耗网络。

它的数据速率为每个信道 0.3 kbit/s 至 50 kbit/s。此外，LPWAN 的范围很广，从 2 公里到 1000 公里不等。这些特性使 LPWAN 成为一种有效的无线网络技术，可以确保物联网传感器的电池寿命长达 10 年而无需充电。

低功耗网络的优点是什么？

为什么低功耗网络更适合物联网设备？答案如下。它具有众多特性和优点，使其适合用于物联网应用。

以下是使低功耗网络更受青睐的特性。

• 长距离 – LPWAN 允许远距离无线通信。它可以在农村地区传输超过 10 公里的信息。在城市环境中的范围也很高。它允许物联网设备以最高的效率感知地下和室内的数据。

• 低功耗 – 低功耗网络顾名思义，功耗低。它允许电池在无需充电的情况下使用几十年。

• 基础设施少 – LPWAN 的使用对硬件和基础设施的要求较低。这是因为它具有长距离和星型拓扑结构，降低了实现 LPWAN 的设计的复杂性。

• 低成本 – LPWAN 的所有特性都归结为高成本效益。其低功耗和较少的基础设施需求大大降低了运营成本。最重要的是，免许可或许可频段锦上添花。

物联网中有哪些不同的低功耗网络？

各种网络都实现了低功耗无线技术。这项技术以多种形状和大小收集各种低功耗网络。

一些低功耗物联网网络包括 ZigBee、SigFox、NB-IoT、Nwave、LTE-M、LoRa、RPMA、DASH7 等。

然而，物联网应用中使用最多的三种低功耗网络是 LoRa、NB-IoT 和 LTE-M。由于这些网络具有高成本效益、安全性、寿命长和长距离等特点，因此在列表中脱颖而出。

• LoRa – LoRa 或低范围广域网是最常用的低功耗网络之一。它属于 LPWAN 技术中的非蜂窝类别。LoRa 主要用于电池供电的设备。它需要最不复杂的基础设施，并在物联网设备之间建立易于操作性。

• LTE-M – LTE-M 是 LPWAN 中的第一代蜂窝网络。它允许在室内和地下实现高级连接和覆盖。其不太复杂的硬件结构（包括 GSM 频段）节省了大量运营成本，并且模块和变体要求最少。

• NB-IoT – 就功耗和成本效益而言，NB-IoT 或窄带物联网比 LTE-M 网络更进一步。它可以在单个小区中连接超过 50,000 个物联网设备。它可以在室内提供高达 20+dB 的覆盖范围，并将连接扩展到地下的巨大深度。

低功耗网络在物联网中的应用是什么？

低功耗网络的低功耗和长距离、高成本效益的特点被证明非常适用于物联网设备。因此，低功耗网络优于传统的移动网络。

LPWAN 的应用取决于设备的覆盖范围、数据和速度要求。它主要用于对上行链路消息传递要求低的物联网设备。一些物联网设备也利用低功耗网络的下行链路能力。

这些特性使 LPWAN 适用于智能照明、资产监控和跟踪、精准农业、能源管理、智能计量、智慧城市、牲畜监控、制造业和工业物联网需求。

LPWAN 与蜂窝、射频和网状网络有何不同？

LPWAN 比蜂窝网络、射频和网状技术效率高得多。蜂窝网络存在覆盖范围差距和电池寿命短以及频繁的日落等问题，这使得它们不适合使用寿命超过十年的物联网设备。

此外，射频技术缺乏物联网应用所需的远距离，因此无法使用蓝牙和 NFC。最后，网状技术只能用于住宅和建筑物中的中距离物联网设备。与 LPWAN 相比，它还具有较高的数据和功耗要求。

LPWAN 安全吗？

物联网应用中使用的 LPWAN 确保了数据的高安全性。这是因为它们采用了各种安全功能，例如网络身份验证、高级标准加密、用户身份验证、身份保护等。因此，您可以依靠物联网中的低功耗网络。

结论

物联网是技术的新趋势。虽然它使用各种网络技术来运行传感器，但低功耗网络非常有益。由于其低功耗、长距离和高成本效益，LPWAN 在物联网中占据特殊地位。