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时间:2018-12-08
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1、盘点7大低功耗物联网LPWAN连接技术 随着物联网的快速发展,当前市面上出现了多种LPWAN技术,本文汇总了7大连接技术,一起来看看吧! 本文包括了低功耗广域网的定义以及LPWAN技术相对于其他物联网连接技术的优势。本文我们将更加详细地介绍多种LPWAN在物联网领域的区别。 最终,你将了解到LPWAN是否适合你的IoT应用程序,如果是,又如何最好地推进你的项目。 市面上有多种LPWAN技术和标准,我们将重点关注SigFox、LoRa、RPMA、SymphonyLink和Weightless,因为这几项技术的开发和应用最为活跃。一些其他的专有协议栈,如Dash7联盟协议
2、,本文将不会涉及到,因为其关注度不高。 接下来我们将分别概述这几种LPWAN技术。 SigFox SigFox成立于2009年,是一家总部位于法国Labège的法国公司。SigFox在欧洲的推广非常成功,可以说是LPWAN领域中最具吸引力的(或者至少是最具知名度的)。它还拥有一个伟大的供应商生态系统,包括德州仪器、SiliconLabs和Axom。 SigFox使用专有技术,使用较低的调制速率来实现更长的传输范围。基于这样的设计,SigFox对于只需要发送少量、不常见的突发数据的应用场景来说是一个很好的选择。 SifFox典型的应用包括停车传感器、水表或智能垃圾桶。当然
3、,它也有一些缺点。将数据发回传感器、设备(下行能力)受到严重限制,信号干扰可能成为问题。 LoRa LoRa联盟是一个开放的非营利组织,旨在促进和推广LPWAN技术的生态系统。它在北美、欧洲、非洲和亚洲拥有约400家会员公司,其创始成员包括IBM、MicroChip、思科、Semtech、Bouygues电信、Singtel、KPN、Swisscom、Fastnet和Belgacom。 LoRaWAN是由LoRa联盟管理的开放标准网络层协议。然而,它并不是真正的开放,因为实现一个完整的LoRaWAN协议栈的底层芯片只能通过Semtech公司提供。具体来讲,LoRa是物理层,
4、也就是芯片。而LoRaWAN是MAC层,即芯片上的软件,用以实现网络连接。 其功能类似于SigFox,因为它主要用于多个终端的仅针对上行链路的应用(来自传感器、设备到网关的数据)。它不使用窄带传输,而是使用编码消息来扩展不同频率信道和数据速率的信息。这些消息减少了相互冲突和干扰,从而增加了网关的容量。 RPMA 随机相位多重访问(RPMA)是由Ingenu开发的专有LPWAN技术栈。该公司于2008年成立于加利福尼亚州圣地亚哥,由前高通的工程师组建,最初的名字叫做On-RampWireless。 作为IEEE802.15.4k任务组(致力于低功耗设备监控)的创始成员,In
5、genu在开发RPMA方面付出了巨大的努力,而SigFox和LoRaWAN集团则专注于加快上市时间。 RPMA的技术架构使其在上行和下行双向通信上都比其他技术更加出色。它声称具有更好的多普勒效应、调度算法和抗干扰性。它工作在全球范围都可用的2.4GHz(用于WiFi和蓝牙)频段。这意味着它不会像SigFox和LoRa那样针对不同区域的技术架构需要更改和调整。 根据其内部研究,RPMA具有更高的通信距离指标:RPMA为177,SigFox和LoRa分别为149和157。这意味着RPMA具有更大的覆盖范围。 SymphonyLink LinkLabs是LoRaAlliance
6、成员,因此它使用LoRa芯片。然而,LinkLabs并没有使用LoRaWAN,而是在Semtech的芯片之上构建了一个名为SymphonyLink的专有的MAC层(软件)。 LinkLabs成立于2013年,由约翰霍普金斯大学应用物理实验室的前成员组建,总部设在马里兰州的安纳波利斯。 与LoRaWAN相比,SymphonyLink增加了一些重要的连接功能,包括:保证消息可靠收发、固件空中升级、解除占空比限制、提供中继功能和动态扩容。 Weightless WeightlessSIG(特殊兴趣小组)成立于2008年,其使命是实现LPWAN的标准化。有五个发起成员,包括埃森哲
7、、ARM、M2COMM、欧洲索尼和Telensa。 Weightless是低于1GHz的未授权频谱中唯一的真正开放的标准。Weightless有三种版本针对不同的应用场景: Weightless-W:暂未使用(授权TV频段中的未使用的本地频谱) Weightless-N:由NWave技术诞生的未授权频谱窄带协议 Weightless-P:由M2COMM的Platanus技术诞生的双向协议 尽管Weightless-W具有更低的功耗,Weightless-N和Weight
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