物聯(lián)網(wǎng)的LPWAN通信你有沒有了解清楚

在物聯(lián)網(wǎng)中，顯然需要對(duì)象（事物）與網(wǎng)絡(luò)（互聯(lián)網(wǎng)）之間的連接。對(duì)于需要較小地域覆蓋范圍的應(yīng)用，我們熟悉低功耗藍(lán)牙（BLE）和ZigBee標(biāo)準(zhǔn)，它們屬于個(gè)人局域網(wǎng)（PAN）的更廣泛類別。對(duì)于需要覆蓋更大區(qū)域的應(yīng)用程序，有必要在IoT內(nèi)使用廣域網(wǎng)（WAN）或更好的低功耗WAN（LPWAN）。LPWAN技術(shù)非常適合連接需要長(zhǎng)距離發(fā)送少量數(shù)據(jù)同時(shí)又能延長(zhǎng)電池壽命的設(shè)備。

新的LPWAN技術(shù)以ISM（工業(yè)，科學(xué)，醫(yī)學(xué)）免許可證頻段中包含的頻率運(yùn)行。因此，與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商不同，LPWAN網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商不必為分配無線電頻譜帶而購(gòu)買昂貴的許可證。LoRaWAN是LPWAN規(guī)范，允許電池供電的設(shè)備在區(qū)域，國(guó)家或全球網(wǎng)絡(luò)中使用低帶寬通過遠(yuǎn)程連接到IoT網(wǎng)絡(luò)。

廣域網(wǎng)

低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）是一種無線通信網(wǎng)絡(luò)，旨在允許以低比特率進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。LPWAN技術(shù)專為機(jī)器對(duì)機(jī)器（M2M）網(wǎng)絡(luò)環(huán)境而設(shè)計(jì)。與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相比，隨著功率要求的降低，范圍的擴(kuò)大和成本的降低，LPWAN網(wǎng)絡(luò)被設(shè)計(jì)為允許范圍更廣的M2M應(yīng)用程序和物聯(lián)網(wǎng)，而這通常受到預(yù)算和電源問題的限制。

最著名的LPWAN是LoRaWAN，用于通過區(qū)域，國(guó)家或全球網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)象的無線連接。LoRaWAN規(guī)范提供了智能對(duì)象之間的互操作性，而無需進(jìn)行復(fù)雜的本地安裝。它還為用戶，開發(fā)人員和公司開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)提供了自由。

物聯(lián)網(wǎng)連接

LoRA是一種用于長(zhǎng)距離通信的無線技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的領(lǐng)先解決方案之一。LoRA具有降低功耗和低數(shù)據(jù)傳輸率的特點(diǎn)，它被連接到網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)的IoT設(shè)備用來與互聯(lián)網(wǎng)連接的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信。網(wǎng)關(guān)的行為就像真實(shí)的網(wǎng)橋一樣，允許端點(diǎn)設(shè)備和中央網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間的完全交互。

LoRA技術(shù)使用兩個(gè)不同的層：

物理層，其使用線性調(diào)頻擴(kuò)頻（CSS）無線電調(diào)制技術(shù)；

MAC協(xié)議層（上面提到的LoRaWAN）。

LoRAWAN協(xié)議

LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)具有星形或類似星形的體系結(jié)構(gòu)。與網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)）不同，在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)從相鄰節(jié)點(diǎn)接收和重傳信息以增加網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍（其缺點(diǎn)是保持所有網(wǎng)絡(luò)組件處于喚醒狀態(tài)以處理大多數(shù)情況下不相關(guān)的信息）對(duì)他們自己），在LoRa網(wǎng)絡(luò)中，終端節(jié)點(diǎn)最?！八X”。

LoRaWAN是基于LoRA提供的物理級(jí)別的MAC協(xié)議，旨在支持傳感器網(wǎng)絡(luò)。LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)的主要組件如下：

通過LoRA與網(wǎng)關(guān)通信的低功耗端點(diǎn)設(shè)備；

網(wǎng)關(guān)：使用寬帶網(wǎng)絡(luò)將從端點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到服務(wù)器的中間設(shè)備；

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器：解碼從傳感器接收到的數(shù)據(jù)包并準(zhǔn)備任何答復(fù)。

LoRa網(wǎng)關(guān)是端點(diǎn)的接口。從端點(diǎn)收到的消息又被傳送到另一個(gè)具有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器功能的單元。通常，通過標(biāo)準(zhǔn)IP連接建立到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的連接，并且可以使用公共或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)。如果服務(wù)器對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備有話要說，則網(wǎng)關(guān)會(huì)將消息發(fā)送到端點(diǎn)。