瞭解物聯網中的低功耗網路

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物聯網是這個時代的潮流。它正在改變世界，使生活比以往任何時候都更加輕鬆。物聯網中使用的低功耗網路也是如此。

低功耗廣域網 (LPWAN) 與物聯網和機器對機器 (M2M) 網路相關聯，以最佳方式與感測器協同工作。就物聯網而言，LPWAN 具有許多優勢。因此，讓我們討論物聯網中低功耗網路的一些重要方面。

什麼是物聯網中的低功耗網路？

低功耗廣域網 (LPWAN) 是一種廣域網或一類無線技術，用於滿足物聯網裝置的特定需求和功能。由於其各種特性，它在 2015 年成為物聯網應用中一種有效的網路系統。

它透過其低位元率的長距離通訊能力，滿足物聯網裝置的高功耗、覆蓋範圍和成本問題。它有助於以低功耗在感測器之間傳輸資料，這使其有別於高功耗網路。

它的資料速率為每個通道 0.3 kbit/s 至 50 kbit/s。此外，LPWAN 的範圍很廣，從 2 公里到 1000 公里不等。這些特性使 LPWAN 成為一種有效的無線網路技術，可以確保物聯網感測器的電池壽命長達 10 年而無需充電。

低功耗網路的優點是什麼？

為什麼低功耗網路更適合物聯網裝置？答案如下。它具有眾多特性和優點，使其適合用於物聯網應用。

以下是使低功耗網路更受青睞的特性。

• 長距離 – LPWAN 允許遠距離無線通訊。它可以在農村地區傳輸超過 10 公里的資訊。在城市環境中的範圍也很高。它允許物聯網裝置以最高的效率感知地下和室內的資料。

• 低功耗 – 低功耗網路顧名思義，功耗低。它允許電池在無需充電的情況下使用幾十年。

• 基礎設施少 – LPWAN 的使用對硬體和基礎設施的要求較低。這是因為它具有長距離和星型拓撲結構，降低了實現 LPWAN 的設計的複雜性。

• 低成本 – LPWAN 的所有特性都歸結為高成本效益。其低功耗和較少的基礎設施需求大大降低了運營成本。最重要的是，免許可或許可頻段錦上添花。

物聯網中有哪些不同的低功耗網路？

各種網路都實現了低功耗無線技術。這項技術以多種形狀和大小收集各種低功耗網路。

一些低功耗物聯網網路包括 ZigBee、SigFox、NB-IoT、Nwave、LTE-M、LoRa、RPMA、DASH7 等。

然而，物聯網應用中使用最多的三種低功耗網路是 LoRa、NB-IoT 和 LTE-M。由於這些網路具有高成本效益、安全性、壽命長和長距離等特點，因此在列表中脫穎而出。

• LoRa – LoRa 或低範圍廣域網是最常用的低功耗網路之一。它屬於 LPWAN 技術中的非蜂窩類別。LoRa 主要用於電池供電的裝置。它需要最不復雜的基礎設施，並在物聯網裝置之間建立易於操作性。

• LTE-M – LTE-M 是 LPWAN 中的第一代蜂窩網路。它允許在室內和地下實現高階連線和覆蓋。其不太複雜的硬體結構（包括 GSM 頻段）節省了大量運營成本，並且模組和變體要求最少。

• NB-IoT – 就功耗和成本效益而言，NB-IoT 或窄帶物聯網比 LTE-M 網路更進一步。它可以在單個小區中連線超過 50,000 個物聯網裝置。它可以在室內提供高達 20+dB 的覆蓋範圍，並將連線擴充套件到地下的巨大深度。

低功耗網路在物聯網中的應用是什麼？

低功耗網路的低功耗和長距離、高成本效益的特點被證明非常適用於物聯網裝置。因此，低功耗網路優於傳統的行動網路。

LPWAN 的應用取決於裝置的覆蓋範圍、資料和速度要求。它主要用於對上行鏈路訊息傳遞要求低的物聯網裝置。一些物聯網裝置也利用低功耗網路的下行鏈路能力。

這些特性使 LPWAN 適用於智慧照明、資產監控和跟蹤、精準農業、能源管理、智慧計量、智慧城市、牲畜監控、製造業和工業物聯網需求。

LPWAN 與蜂窩、射頻和網狀網路有何不同？

LPWAN 比蜂窩網路、射頻和網狀技術效率高得多。蜂窩網路存在覆蓋範圍差距和電池壽命短以及頻繁的日落等問題，這使得它們不適合使用壽命超過十年的物聯網裝置。

此外，射頻技術缺乏物聯網應用所需的遠距離，因此無法使用藍牙和 NFC。最後，網狀技術只能用於住宅和建築物中的中距離物聯網裝置。與 LPWAN 相比，它還具有較高的資料和功耗要求。

LPWAN 安全嗎？

物聯網應用中使用的 LPWAN 確保了資料的高安全性。這是因為它們採用了各種安全功能，例如網路身份驗證、高階標準加密、使用者身份驗證、身份保護等。因此，您可以依靠物聯網中的低功耗網路。

結論

物聯網是技術的新趨勢。雖然它使用各種網路技術來執行感測器，但低功耗網路非常有益。由於其低功耗、長距離和高成本效益，LPWAN 在物聯網中佔據特殊地位。