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除了LoRa和SigFox,物聯(lián)網(wǎng)低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有哪些區(qū)別

行業(yè)新聞 | 2018-10-17 09:47:24
  隨著各類廠商不斷發(fā)力低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWA),物聯(lián)網(wǎng)專用網(wǎng)絡(luò)的話題在此引起業(yè)內(nèi)的熱議。SigFox、LoRa、LTE-M等市場(chǎng)上已開始商業(yè)化的LPWA協(xié)議。LPWA網(wǎng)絡(luò)協(xié)議開始呈現(xiàn)多家爭(zhēng)鳴的狀態(tài),那么,這一領(lǐng)域還有哪些技術(shù)。

LPWA


  通信協(xié)議無(wú)疑是物聯(lián)網(wǎng)中爭(zhēng)論最多的領(lǐng)域之一,這些爭(zhēng)論中,有些是標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng),有些是專利之爭(zhēng),其中無(wú)線通信是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域普遍關(guān)注的話題。我們討論過(guò)WiFi、藍(lán)牙、Zigbee之爭(zhēng),但這些協(xié)議均為局域網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,廣域網(wǎng)絡(luò)方面當(dāng)前功耗和成本的經(jīng)濟(jì)性越來(lái)越吸引物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用者,被稱為低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(Low Power Wide Area,LPWA)。這些技術(shù)間有什么區(qū)別呢?


  1、距離


  我們知道任何無(wú)線技術(shù)傳輸距離隨著其信號(hào)傳輸方式不同而不同,這一規(guī)律自然適用于LPWA網(wǎng)絡(luò)。在人口密集的城市環(huán)境中,圍墻、建筑物、反射以及交通狀況等,使得無(wú)線傳輸距離短于農(nóng)村地區(qū);而在平整的、無(wú)障礙的農(nóng)村環(huán)境下,傳輸距離會(huì)大大增加。但我們?nèi)圆豢珊鲆曇恍┮蛩?mdash;—無(wú)線電干擾等。


  因此,距離是各協(xié)議代表廠商熱議的話題,有些協(xié)議宣稱可以達(dá)到數(shù)十公里距離,但其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手可能會(huì)說(shuō)在實(shí)際環(huán)境中其效果會(huì)大打折扣。距離作為比較標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上是一個(gè)比較謹(jǐn)慎的選擇,但至少它是可計(jì)量的指標(biāo)。


  另外需要注意的是:你可能發(fā)現(xiàn)這些LPWA協(xié)議在市場(chǎng)宣傳資料中會(huì)與諸如Zigbee之類的協(xié)議進(jìn)行比較。你可能覺得Zigbee是一個(gè)局域組網(wǎng)協(xié)議,與LPWA比較有些奇怪,但實(shí)際上Zigbee通過(guò)Mesh組網(wǎng)也可以形成廣域網(wǎng)絡(luò)。


  2、頻譜


  幾乎所有LPWA協(xié)議均使用ISM頻段,雖然有少量協(xié)議使用授權(quán)頻譜。我們將給出每個(gè)協(xié)議的頻段,有些使用的是超低頻段,有些是低頻段,還有些是采用寬頻。


  3、上行/下行對(duì)稱性


  這些LPWA協(xié)議均對(duì)數(shù)據(jù)的上下行采取非對(duì)稱的方式,比較表格中簡(jiǎn)單給出了它們是否采用上下行對(duì)稱方式。


  4、數(shù)據(jù)速率


  這是另一個(gè)易變的參數(shù),它依賴于距離、障礙以及數(shù)據(jù)擁堵情況,所以僅僅給出一般性的范圍。


  5、最大節(jié)點(diǎn)數(shù)


  最大節(jié)點(diǎn)有兩種表述方式,一個(gè)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù),另一個(gè)是星形網(wǎng)絡(luò)中每一Hub配置的節(jié)點(diǎn)數(shù)。


  最大節(jié)點(diǎn)數(shù)受一些因素的影響,節(jié)點(diǎn)數(shù)有可能在協(xié)議中已設(shè)定,但即使一個(gè)協(xié)議的理論容量是百萬(wàn),但其容量受制于ISM頻段,這不僅僅是一個(gè)數(shù)字,而是依賴于在給定時(shí)間有多少其他協(xié)議也在使用該頻段。

LPWA


  6、空中升級(jí)(OTA)的可能性


  這可能是一個(gè)隨機(jī)的參數(shù),但這一參數(shù)反映網(wǎng)絡(luò)有效的下行能力。如果網(wǎng)絡(luò)僅提供幾個(gè)比特的下行容量,那它是無(wú)法下載一個(gè)大的軟件數(shù)據(jù)包來(lái)更新其遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的。


  7、切換


  我們很容易理解物聯(lián)網(wǎng)edge nodes作為靜態(tài)單位無(wú)線傳輸,但是很多設(shè)備——如汽車、農(nóng)用機(jī)械等是移動(dòng)的,還有一些本身可能不是移動(dòng)的,但別人會(huì)不斷移動(dòng)它們——比如倉(cāng)儲(chǔ)中貼有電子標(biāo)簽的貨物。因此,我們自然想知道一個(gè)協(xié)議是否可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備在不同Hub之間的無(wú)縫切換。


  8、運(yùn)營(yíng)模式


  一些協(xié)議只是由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商來(lái)掌握,并向工作提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù),就像為電話提供蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一樣。而也有其他協(xié)議通過(guò)公有或私有網(wǎng)絡(luò)提供。


  9、標(biāo)準(zhǔn)狀況


  一些協(xié)議已制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),或者正在制定中,有些協(xié)議擁有者將其標(biāo)準(zhǔn)公開出來(lái),而有些所有者申請(qǐng)專利保護(hù)。在一些情況下,你可以獲取其細(xì)則,而有些情況下你需要獲得認(rèn)證。

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