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[導(dǎo)讀]傳統(tǒng)的無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)首要的連接對象是人,物聯(lián)網(wǎng)的連接對象是物,而物的數(shù)量必將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人的數(shù)量,這就要求LPWA網(wǎng)絡(luò)有更大的容量,避免網(wǎng)絡(luò)的擁擠和設(shè)備間的干擾。

PWAN – Low power wide area network,低功耗廣域網(wǎng)絡(luò),即使用LPWA技術(shù)搭建的無線連接網(wǎng)絡(luò)。LPWAN的網(wǎng)絡(luò)連接形式可以多種多樣,典型的拓?fù)淙鐖D1所示,以數(shù)據(jù)上傳(data uplink)為例,無線終端發(fā)送數(shù)據(jù)信號,基站或者網(wǎng)關(guān)接收并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_,云平臺根據(jù)設(shè)備ID將數(shù)據(jù)分發(fā)到對應(yīng)的客戶服務(wù)器。對于私有的LPWAN網(wǎng)絡(luò),云端和客戶服務(wù)器可以是一體的。

圖1典型LPWA網(wǎng)絡(luò)連接

LPWA的特性

LPWA針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求,具備以下技術(shù)特性:

低功耗

一般的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備無法使用電源直接供電,電池使用壽命即成為首要考慮需求,LPWA對此進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化,使得電池供電設(shè)備使用可達(dá)數(shù)年。例如使用Sigfox技術(shù)的終端設(shè)備,用AA電池供電即可達(dá)10年左右。

遠(yuǎn)距離

室內(nèi)或短距離的物聯(lián)應(yīng)用,可以使用低功耗藍(lán)牙,Zigbee等無線技術(shù),LPWA針對的是室外或者遠(yuǎn)距離的無線連接需求,傳輸速率要求較低,所以傳輸距離更遠(yuǎn),至少在公里級。Sigfox使用超窄帶進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,并且選用較低的傳輸速率,從而使得設(shè)備和基站間的鏈接預(yù)算(link budget)可達(dá)160dBm,空曠區(qū)域的信號傳輸距離可達(dá)幾十公里。

低成本

新技術(shù)的普及離不開成本的持續(xù)降低,更低的成本可以使得技術(shù)應(yīng)用在更多的領(lǐng)域,尤其是對價格敏感的應(yīng)用。用于LPWA終端設(shè)備的射頻模塊,隨著技術(shù)成熟度的提升,應(yīng)用的普及,設(shè)備連接量的增加,其一般價格在5美金之下是可期的。而Sigfox技術(shù)很早已經(jīng)完全達(dá)到商業(yè)化的成熟度,其終端模塊價格甚至可達(dá)2美金,對技術(shù)的普及起到重要作用。

大容量

傳統(tǒng)的無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)首要的連接對象是人,物聯(lián)網(wǎng)的連接對象是物,而物的數(shù)量必將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人的數(shù)量,這就要求LPWA網(wǎng)絡(luò)有更大的容量,避免網(wǎng)絡(luò)的擁擠和設(shè)備間的干擾。Sigfox網(wǎng)絡(luò)單個基站可以每天處理幾百萬條設(shè)備消息,可以同時接收并處理接近300條消息,而丟包率只有0.5%,保證有很高的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量(QoS)。

LPWA除了以上顯著技術(shù)特性外,通常還有低速率,高延遲等特點。

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