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带你认识什么是LPWA?

Reading Volume: 12

PWAN – 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。

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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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Time:2019-11-04 15:32
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