LPWAN技术在物联网应用程序中的好处是什么

如果你熟悉物联网，你就会知道有很多物联网连接的选择。从Wi-Fi到蓝牙，从NBIoT到CAT-M1，从LoRa到RPMA，很难全部理解，更不用说哪个最适合您的特定IoT应用程序了。

每个物联网应用程序都有其独特的要求，因此对于一种应用程序来说令人惊奇的IoT连接选项可能对另一种应用程序来说是糟糕的。您的应用程序可能有数千个远程传感器，因此电池寿命是一个至关重要的考虑因素。您的应用程序可能需要发送大量数据，例如视频，因此高带宽至关重要。或者您的应用程序可能涉及生死攸关的决定，因此时间是首要考虑因素。因此，为您的特定需求选择最佳的IoT连接选项至关重要。

本文将概述LPWAN（低功耗广域网），包括它是什么以及LPWAN技术相对于其他物联网连接选项的优势。

最终，您将知道LPWAN是否适合您的物联网应用程序，如果是，如何最好地向前发展。

什么是LPWAN？

首先要了解的是LPWAN（低功耗广域网）不是标准。它是一个广义术语，涵盖专有和开放源代码的各种实现和协议，顾名思义，它们具有共同的特征：

低功耗：使用小型廉价电池即可使用多年。

广域：在城市环境中的工作范围通常超过2公里。

实现低功耗和宽范围的物理限制是数据量小。大多数LPWAN技术每天只能发送少于1000字节的数据或每秒少于5000位的数据。

LPWAN的好处

上述特性使LPWAN成为以下类别的IoT应用程序的绝佳选择：

密集区域：用于智能照明、智能电网和资产跟踪的城市或大型建筑。

长期监测：长期安装和监测的传感器和仪表（如水表、气体探测器、智能农业和遥控门锁）。

简而言之，LPWAN技术在设备需要在宽范围内发送小数据同时又需要保持多年电池寿命的情况下效果很好。这将LPWAN与其他无线网络协议（例如蓝牙，RFID，蜂窝M2M和ZigBee）区分开来，如下所示，它们在带宽和范围上都具有优势。

LPWAN与蜂窝

蜂窝网络主要遭受电池寿命不足的困扰，并且可能在覆盖范围上存在差距。另一个困难是技术淘汰（当一项技术被有意淘汰时）：美国有3000万个2G端点因淘汰而成为孤儿。许多物联网设备必须在网络上保留10年。如果蜂窝网络处于日落状态并且不再支持该设备，那就没有经济意义了。

LPWAN与蜂窝LPWA（NB-IoT）

蜂窝LPWA最显著的方面仍在开发中。正如上面提到的蜂窝网络，技术衰退是一个巨大的问题。Cat-0被吹捧为长期解决方案，但最终成为了牺牲品。

目前正在积极研究LTE-M、NB-IoT、EC-GSM和5G-IoT，但它们都不是交叉兼容的，它们是否适合长期的IoT解决方案还没有定论。AT&T和Verizon现在正在推出LTE-M的初始版本，因此市场肯定在升温。

LPWAN与Mesh网络

像ZigBee这样的网状网络正在物联网应用中使用。实际上，许多家庭自动化系统都部署了ZigBee，但是ZigBee并不是LPWA应用程序的理想选择。网状网络仅在中等距离时才有用，而没有LPWAN技术的远程功能。

更重要的是，网状网络的电池效率不高，因为每个节点必须不断接收并重复相邻的RF信号。当传感器扩展到成千上万时，ZigBee或其他网状网络无法充分满足LPWA应用程序的需求。