「技术」物联网解决方案常用的几种技术
北京联盟_原题是:物联网解决方案常用的几种技术
现在物联网发展速度太快了 , 落地应用的也在增加 , 以后智能化发展方向就是物联网 , 那么物联网中有一些应用技术我们要了解一下 。
正文:
LPWA的定义
LPWA – Low power wide area, 低功耗广域技术的简称 , 使用较低功耗实现远距离的无线信号传输 。相较于熟悉的低功耗蓝牙(BLE)、Zigbee和Wifi等技术 , LPWA的传输距离更远 , 一般在公里级 , 其链接预算(link budget)可达160dBm , 而BLE和Zigbee等一般在100dBm以下 。和传统的蜂窝网络技术(2G、3G)相比 , LPWA的功耗更低 , 电池供电的设备使用寿命可达数年 。基于这两个显著特点 , LPWA可以真正使能物物互联 , 助力和引领物联网(IoT)革命 。
LPWAN – Low power wide area network , 低功耗广域网络 , 即使用LPWA技术搭建的无线连接网络 。LPWAN的网络连接形式可以多种多样 , 典型的拓扑如图1所示 , 以数据上传(data uplink)为例 , 无线终端发送数据信号 , 基站或者网关接收并将数据传输到云平台 , 云平台根据设备ID将数据分发到对应的客户服务器 。对于私有的LPWAN网络 , 云端和客户服务器可以是一体的 。
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图1典型LPWA网络连接
LPWA的特性
LPWA针对物联网应用的需求 , 具备以下技术特性:
○ 低功耗
一般的物联网设备无法使用电源直接供电 , 电池使用寿命即成为首要考虑需求 , LPWA对此进行技术优化 , 使得电池供电设备使用可达数年 。例如使用Sigfox技术的终端设备 , 用AA电池供电即可达10年左右 。
○ 远距离
室内或短距离的物联应用 , 可以使用低功耗蓝牙 , Zigbee等无线技术 , LPWA针对的是室外或者远距离的无线连接需求 , 传输速率要求较低 , 所以传输距离更远 , 至少在公里级 。Sigfox使用超窄带进行数据传输 , 并且选用较低的传输速率 , 从而使得设备和基站间的链接预算(link budget)可达160dBm , 空旷区域的信号传输距离可达几十公里 。
○ 低成本
新技术的普及离不开成本的持续降低 , 更低的成本可以使得技术应用在更多的领域 , 尤其是对价格敏感的应用 。用于LPWA终端设备的射频模块 , 随着技术成熟度的提升 , 应用的普及 , 设备连接量的增加 , 其一般价格在5美金之下是可期的 。而Sigfox技术很早已经完全达到商业化的成熟度 , 其终端模块价格甚至可达2美金 , 对技术的普及起到重要作用 。
○ 大容量
传统的无线蜂窝网络首要的连接对象是人 , 物联网的连接对象是物 , 而物的数量必将远远超过人的数量 , 这就要求LPWA网络有更大的容量 , 避免网络的拥挤和设备间的干扰 。Sigfox网络单个基站可以每天处理几百万条设备消息 , 可以同时接收并处理接近300条消息 , 而丢包率只有0.5% , 保证有很高的网络服务质量(QoS) 。
LPWA除了以上显著技术特性外 , 通常还有低速率 , 高延迟等特点 。
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图2 LPWA技术特性比较
LPWA应用场景
LPWA技术可用于众多物联网应用场景 , 实现产业的数字化和智能化 , 从而进一步提高效率和节约成本 , 促进整个社会劳动生产率的提升 。
其典型的应用场景有:
◇ 物流定位及追踪–实时上报物流位置及状态信息
◇ 资产管理–资产定位 , 库存状态上报
◇ 智能抄表–仪表数字及状态上报
◇ 智慧城市–照明 , 交通 , 基础实施检测智能化 , 智能停车等
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