如何选择合适的低功耗广域网技术

Volansys 的 Priyanka Purbe

“物联网”的世界及其跨行业的使用正在急剧扩大。它正在改变人与设备的交互方式，创造市场机会并推动跨行业变革。

各种技术的不断增强使用户很难选择最适合其特定需求的技术。在此博客中，Volansys 的 Priyanka Purbe 基于各种参数的低功耗广域网技术论述较少。

一些可供选择的广泛参数，远程通信的最佳协议如下：

• 行业应用类型
• 轻松获取技术和硬件可用性
• 射频工作频段
• 数据速率
• 安全问题
• 技术支持的可用性
• 功耗

LoRA

LoRa 代表远程无线电，它是一种专为远程、低功耗通信而设计的无线协议。它主要针对 M2M 和 IoT 网络，由 Semtech 开发 .这项技术将使公共或多租户网络能够连接在同一网络上运行的多个应用程序。

LoRa 联盟的成立是为了标准化物联网的 LPWAN（低功耗广域网），它是一个非营利性协会，其成员来自众多主要市场股东，例如 Cisco、Actility、MicroChip、IBM、STMicro、Semtech、橙色 移动 还有很多。该联盟是在多个全国性网络之间提供互操作性的关键。

LoRa 设备为物联网应用提供远距离、低功耗和安全数据传输等特性。这些技术提供比蜂窝网络更大的覆盖范围，可用于公共、专用或混合网络。它可以轻松插入现有基础设施并支持低成本电池供电的物联网应用。

LoRa 无线技术的应用包括智能计量、库存跟踪、自动售货机数据和监控、汽车工业和公用事业应用。这些技术被广泛部署并集成到许多系统中，甚至是像 Arduino 这样的小型创客式计算机 有 LoRa 选项。因此，为大规模制造或更专业的应用开发 LoRa 应用程序非常容易。

LoRa的各项技术参数如下：

SigFox

SigFox 是法国的全球网络运营商，目前部署在 19 个国家，覆盖 120 万平方公里。它以 868 或 915 MHz 的频率运行，并使用二进制相移键控 (BPSK) 以非常慢的速度 (300 b/s) 传输非常少量的数据。它可以实现远距离覆盖，并具有使其非常适合任何只需要少量数据的物联网应用的通用特性。

SigFox 在塔上设置天线（如手机公司）并从设备（如停车传感器或水表）接收数据传输。这些传输使用在美国未经许可的 915 MHz ISM 频段；与无绳电话使用的频率相同。

该技术适用于需要发送少量、不频繁的数据突发的任何应用程序。基本警报系统、位置监控和简单计量等都是单向系统的例子。信号被发送几次以“确保”，该消息有一些限制，例如电池供电应用的电池寿命较短，以及缺乏确保消息被塔接收的能力。

以下是 SigFox 的各种技术参数：

LTE-M

LTE-M 是由 3GPP 版本制定的低功耗广域网 (LPWAN) 无线电技术标准，13 标准定义了窄带物联网（NB-IoT 或 LTE Cat NB1）。 LTE-M 利用低成本模块，延长电池寿命，提供更好的信号穿透能力，并能够使用现有基础设施。

Cat M1 在半双工模式下具有 375 kb/s 的上行链路和下行链路速度，支持具有中低数据速率需求的物联网应用。以相同的速度，LTE Cat M1 可以在可行的时间段内通过无线 (FOTA) 提供远程固件更新。这为安全性、扩展性和成本创造了最佳的物联网连接解决方​​案。

与常规 LTE 的 20 MHz 相比，它具有 1.4 MHz 的窄带宽，提供更长的范围。使用与常规 LTE 相同的小区切换功能，完全支持移动性。 LTE-M可以漫游，适用于跨区域运营的应用。

延迟在毫秒范围内，为时间关键的应用程序提供实时通信。电池寿命长达 10 年，一次充电，维护成本低，即使在终端设备未直接连接到电网的情况下也是如此。

智能建筑、智慧城市、汽车和交通、互联健康、智能计量是 LTE -M 的关键应用。

以下是LTE-M的各项技术参数：

这篇关于各种物联网协议的讨论将有助于为远程通信选择最佳协议，但由于它依赖于多个方面，决定为您的应用选择远程通信无线技术仍然具有挑战性。

作者是 Volansys 高级工程师 Priyanka Purbe

关于作者

Priyanka Purbe 在固件开发方面拥有超过 5 年的经验。目前，她在 Volansys 担任高级工程师。她的专长是固件开发和解决方案。