預計到2021年將見證大規(guī)模機器對機器通信的興起,而低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)無疑是無線社區(qū)的中心話題。盡管如此,不熟悉這種無線技術的工業(yè)和商業(yè)用戶可能很難理解當前的形勢以及不同技術之間的區(qū)別。為了幫助您進一步了解LPWAN,我們將揭示物聯(lián)網(wǎng)(IoT)中有關低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)的5個常見誤區(qū)。
1、所有的LPWAN技術都同樣低功耗
術語低功耗廣域網(wǎng)是不言自明的。即使您沒有聽說過LPWAN(低功耗廣域網(wǎng)),您可能仍然會發(fā)現(xiàn)它是為低功耗物聯(lián)網(wǎng)應用而設計的。但是,不要陷入這樣的誤區(qū):LPWAN解決方案的能耗是一致的。雖然所有這些技術都承諾了長達數(shù)年的電池壽命,但在相同條件下,不同技術之間的能效差距很大。通常,這種差距歸結為兩個主要因素:每條消息的廣播時間;以及所需的數(shù)據(jù)包開銷量。為了冗余而多次發(fā)送相同消息的技術會分別增加總的廣播時間和功耗。此外,花費在握手上的額外能量會很快耗盡電池。
2、LPWAN和其他無線解決方案是相互排斥的
當涉及到不同的物聯(lián)網(wǎng)用例時,LPWAN和傳統(tǒng)無線技術之間有很多區(qū)別。盡管如此,重要的是要知道LPWAN網(wǎng)絡不是生活在泡沫中。恰恰相反,許多場景受益于混合無線架構帶來的增強靈活性和功能性。LPWAN和5G,尤其是CBRS頻段的私有5G,實際上可以協(xié)同打造強大的物聯(lián)網(wǎng)架構。在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中尤其如此,在這些環(huán)境中,遠距離通常意味著地面回程會增加額外的成本和復雜性,以便將LPWAN生成的數(shù)據(jù)從網(wǎng)關獲取到邊緣計算資源或云。私有5G為海量物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)提供經濟高效、可靠的空中服務質量。同樣,LPWAN擴展了藍牙低功耗設備等短距離技術的節(jié)能和高數(shù)據(jù)速率能力,為復雜的室內環(huán)境和遠程位置的遠程通信提供可靠而強大的回程。
3、大多數(shù)LPWAN解決方案都是基于標準的
隨著“標準”一詞在物聯(lián)網(wǎng)時代獲得了極大的吸引力,供應商正在尋求將其解決方案變成一種標準。您可以通過發(fā)布第三方開發(fā)的技術規(guī)范輕松地將專有技術稱為標準,但是,這并不能證明該技術的質量和長期可行性。更不用說,在某些情況下,比如LoRa網(wǎng)絡,只有部分協(xié)議棧是真正開放的。雖然MAC層(LoRaWAN)是公開的,但PHY層(LoRa)是完全專有的,并與單個芯片組供應商綁定。
另一方面,很少有LPWAN技術已經被標準化,并得到公正的、成熟的標準開發(fā)組織的認可。一種是實施3GPP標準的蜂窩LPWAN解決方案,另一種是低吞吐量網(wǎng)絡上ETSI標準規(guī)定的電報電報拆分——TS 103 357。通過一個正式、嚴格的評估過程,這些技術在各種網(wǎng)絡標準中被驗證具有令人信服的、經得起未來考驗的性能,同時還提供了一個透明、強健的技術框架來促進垂直和水平互操作性。
4、公共LPWAN無所不在,無國界
公共LPWAN提供的無處不在的覆蓋的吸引力可能好得令人難以置信。對于像LoRa和NB-IoT這樣的技術來說,跨境漫游仍然是一個主要挑戰(zhàn),這些技術依賴于不同電信提供商之間的漫游協(xié)議。此外,即使漫游不是許多用例的先決條件,公共LPWAN在國界內的覆蓋仍然遠非無處不在。城市地區(qū)通常不那么令人擔憂,但偏遠的工業(yè)區(qū)則需要格外小心。您需要查看網(wǎng)絡運營商的覆蓋范圍地圖,以確保您的設施不會與“盲點”重疊。
此外,當涉及到NB-IoT時,缺乏對小區(qū)切換的支持是另一個需要考慮的因素。如果設備從其分配的單元中移出,則必須再次執(zhí)行整個注冊過程,這可能需要長達30秒的時間。由于這既麻煩又耗電,因此NB-IoT更適合于固定的用例。
5、未經許可的LPWAN不可靠
長期以來,由于共享頻段中的高干擾,未經許可的頻譜與降低的無線電性能和有限的可擴展性相關。由于低成本和高靈活性的優(yōu)勢,未經許可的頻譜現(xiàn)在是許多無線電開發(fā)人員的首選;但這種惡名不會輕易消失。當涉及到LPWAN及其簡化的MAC層設計時,可靠性問題進一步加劇。出于這個原因,許多人會主張在要求苛刻的工業(yè)應用中越來越多地使用蜂窩LPWAN。事實是,使用從頭開始設計的抗干擾技術,您可以兩全其美。這種解決方案提供了強大、可擴展且經濟高效的連接,同時消除了對網(wǎng)絡運營商的依賴。
預計到2025年,LPWAN將產生650億美元的市場價值,它正在迅速確立其在物聯(lián)網(wǎng)領域的地位。隨著對這一無線類別的大量關注,了解現(xiàn)有解決方案背后的真相非常重要。(編譯iothome)