LoRaWAN 是如何運作的?為什麼它對物聯網很重要?

LoRaWAN 是如何運作的?為什麼它對物聯網很重要?

LoRaWAN 或遠端無線區域網路對於低功耗設備之間的長距離通訊非常有用。簡而言之,它是LoRa聯盟創建的開放標準無線協議。

目前,LoRaWAN 正在與 LTE-M(機器 LTE)、NB-IoT(窄頻)、SigFox 和其他幾種協定競爭。所有這些協定統稱為 LPWAN 或低功耗廣域網路。

如下表所示,LPWAN 以較低功耗 (20dBm)、較低位元率(高達 10Mbps)和長距離物聯網網路 (<10>

LoRaWAN 是如何運作的?為什麼它對物聯網很重要?

與 LTE、GSM 或 WiMAX 等傳統蜂窩服務相比,LPWAN 具有不同的應用。在這裡,快速的資料速度並不比支援多個裝置、提高覆蓋範圍和最大限度地降低功耗更重要。

由於物聯網中有數十億個事物相互連接,LoRaWAN 和其他 LPWAN 協定變得越來越重要。

LoRaWAN 是如何運作的?

LoRaWAN 的基本特徵之一是在 1GHz 以下的免許可頻譜範圍內運作。同時,WiFi 的運作頻率較高,為2.4GHz 和 5GHz,4G 的運作頻率為 2 至 8GHz。

目前,LoRaWAN 中的一些區域 ISM 頻段包括 EU 868、EU 433、US 915(美洲)和 AS 430(亞洲)。 LoRaWAN的結構包括兩層:實體無線電層LoRa(長距離)和LoRaWAN平台所在的網路層。目前還沒有關於物理層的線上文檔,但人們正在嘗試破解它。

LoRaWAN 是如何運作的?為什麼它對物聯網很重要?

LoRaWAN的基本拓樸源自LoRa聯盟的輸入。它包含兩個重要部分。

遠端星型架構由連接到中間 LoRa 閘道的中央 LoRaWAN 網路伺服器組成。

終端節點從這些網關連接到物聯網應用和平台的模組。溝通是雙向進行的。

LoRa 聯盟網站提供有關 LoRaWAN 的更多信息,包括案例研究和技術細節(更多資訊請訪問:lora-alliance.org)。

如何連接?

對於個人用戶來說,LoRaWAN最大的優點是開放的配置,可以免費使用。您所需要的只是一台能夠利用任何具有 128-AES 安全性的本地網路的裝置。

根據LoRa聯盟介紹,LoRaWAN目前已在100多個國家推出,全球領先業者超過100家。事實上,其受歡迎的最大原因是管理遠端網路的成本低廉。

LoRaWAN 是如何運作的?為什麼它對物聯網很重要?

根據您居住的地方,您可以註冊以下眾多 LoRaWAN 平台之一。

  • Things Network:Things Network擁有近 60,000 名開發人員和 5800 多個 LoRa 網關,是全球最大的開放 LoRoWAN 社群。智慧停車、牲畜追蹤和智慧灌溉是用戶可以考慮的一些入門應用程式。
  • AWS:如果您使用Things Network,使用者可以連接到亞馬遜的物聯網生態系統。
  • LoRa 伺服器:如果您想連接到 Google Cloud IoT,LoRa 伺服器提供了最佳替代方案之一。
  • Link Labs: Link Labs 為 LoRaWAN 解決方案提供硬體。

目前用途

由於使用 LoRaWAN 時的功率輸出要少得多,因此有助於提高物聯網設備的電池壽命。因此,本質上,使用 LoRaWAN 網絡,您可以安裝一次終端設備,然後「忘記」它們數月甚至數年。

LoRaWAN 是如何運作的?為什麼它對物聯網很重要?

LoRa聯盟擁有一系列LoRaWAN認證產品,包括感測器、追蹤器、水錶、煙霧訊號等,這些模組應用於農業、工業、石油鑽井平台、智慧交通系統、採礦和其他工業物聯網應用。

同時,包括AWS、Azure、Google Cloud、HomeKit在內的所有主要物聯網平台都支援LoRaWAN產品。一些消費性應用包括嬰兒和老人監視器、水位監測和廢物管理。

物聯網正在經歷狂野西部的發展階段。因此,當今最大的任務是降低解決方案的成本並擴大其覆蓋範圍。 LoRoWAN 等低功耗網路是讓事物變得更智慧的最佳方式。

然而,LoRoWAN 面臨的最大挑戰是將位元率從每秒 50/100 位元組提高。顯然,這樣的速度甚至不足以發送圖像檔案。未來將需要更好的速度調節。

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