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    什么是LoRaWAN?丨智能百科

    編輯:y 來源:千家網 更新于:2023-04-03閱讀:0

    什么是LoRaWAN?丨智能百科

    通信和網絡協議是物聯網(IoT)應用的重要組成部分。沒有它們,就不可能實現用于創建智能應用的設備互連和數據交換。

    什么是LoRaWAN?丨智能百科


    好在,關于此類協議有多種選擇,具有不同的技術特征和實用程序,每一種都適用于特定領域和用例場景。

    最流行的網絡協議之一,尤其是在物聯網應用領域中使用的是遠程廣域網,也稱為LoRaWAN。特定技術的定義是其低功耗要求和遠程功能,同時增強物聯網設備的整體功能。

    本文將研究LoRaWAN的官方定義,同時試圖從技術上進行解釋,以便通過描述協議規范來理解和繼續。

    LoRaWAN的官方定義


    在深入研究協議的定義之前,先了解一些關于其起源的重要事實。

    LoRaWAN由LoRa聯盟開發,該聯盟成立于2015年,擁有500多個成員,包括物聯網產品和服務提供商、制造商和電信企業。

    LoRaWAN于2009年由格勒諾布爾企業Cycléo的創始人開發,該企業于2012年被Semtech收購。三年后,Semtech成立了LoRa聯盟,這是一個行業協會,目前擁有500多個成員,包括物聯網產品和服務提供商、制造商和電信企業。Semtech正是通過這個生態系統來推廣協議并在全球范圍內開發其用途。

    此外,LoRaWAN是一種介質訪問控制(MAC)層協議,于2021年成為國際電信聯盟(ITU)官方認可的低功耗廣域網(LPWAN)標準。


    LoRa聯盟官方發布的定義如下:

    “LoRaWAN?規范是一種低功耗、廣域(LPWA)網絡協議,旨在將電池供電的“事物”無線連接到區域、國家或全球網絡中的互聯網,并針對關鍵的物聯網(IoT)要求,例如如雙向通信、端到端安全、移動性和本地化服務?!?/p>

    LoRaWAN結合了物聯網設備和網絡的無線互連功能,同時為最終用戶保留了重要的功能。

    簡化LoRAWAN定義:


    下面一行一行地詳細解釋這個定義。

    “LoRaWAN?規范是一種低功耗廣域(LPWA)網絡協議”——LoRaWAN是一種具有低能量要求但支持更大區域的通信協議。

    “旨在將電池供電的‘事物’無線連接到區域、國家或全球網絡中的互聯網”——其能夠通過互聯網無線互連物聯網電池供電設備,支持從本地到全球級別的網絡。

    “并針對關鍵的物聯網(IoT)需求,例如雙向通信、端到端安全、移動性和本地化服務?!薄鳛橐环N協議,其旨在進一步增強重要的物聯網需求,例如雙向通信和數據傳輸、從一個設備到另一個設備的安全數據傳輸、支持便攜性和協助實時跟蹤功能。

    LoRaWAN的技術特點


    其技術規范的基礎是與LoRa的連接,LoRa是Semtech開發的一種無線調制方案。具體來說,由于其MAC特性,其作為LoRa的擴展,并將支持的節點以星形拓撲部署到LoRa系統中。

    LoRaWAN的主要特點如下:


    • 遠距離通信范圍,具體取決于應用。

    • 物聯網設備的電池續航時間長達10年,根據LoRaWAN規范中提供的不同類型類別,能源消耗會受到影響。

    • 對操作條件和維護以及選定的設備都有低成本要求。

    • 通常情況下,其支持用于通信和數據交換的免許可頻譜,但在某些地區可能會有特定規定。

    • 數據速率取決于要傳輸的有效負載大小。其范圍是0.3kbps~50kbps,有效負載大小為51字節~241字節。


    LoRaWAN的優缺點


    考慮到協議的技術特性及其定義的功能,可以看看其優點和缺點。先說優點:

    從其定義和技術特征中可以看出,LoRaWAN協議的最大優勢之一是其低功耗要求和增加的電池容量,以及遠距離能力。這使其成為物聯網技術和智能解決方案部署的完美解決方案。該協議通過專用網絡在室內運行良好,并允許在某些情況下使用傳感器從地下設備收集數據。

    實際上,該協議同時支持公共網絡和專用網絡。該協議還支持實時跟蹤服務和地理定位,無需GPS芯片組。

    但是,其也有一些缺點:

    由于數據速率有限,其不適合大負載。其也不能支持多媒體文件,如音頻或視頻。另一個需要考慮的因素是,根據安裝的傳感器,有時可能會有輕微的延遲。事實上,對于C類傳感器,指令(下行鏈路)在編程后立即發送,并且沒有延遲。對于A類傳感器,指令在傳感器向服務器發送消息后執行。

    以下是A&C類設備的一些用例:

    -使用恒溫閥創建簡單的加熱調節。

    -使用干接觸傳感器監控開/關繼電器。在這些示例中,對于響應式調節或快速開/關,建議使用C類設備。

    最后,根據用例和使用的頻率類型,可能需要進行額外設置以避免潛在干擾。

    總結


    LoRaWAN通信協議是一種遠程、低功耗無線協議,旨在將物體連接到互聯網,例如傳統蜂窩連接無法選擇或成本高昂的環境中的物聯網傳感器。由于其使用壽命和成本,其是智能建筑的有效且可持續的解決方案,可以改善建筑物的能源性能、舒適性、空氣質量、安全性或設備管理。


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