當今,應用于無線傳感器的LPWANs有很多,其中最主要的有三種:LoRa、SigFox和NB-IoT。
LoRa是一種被廣泛接受的標準,它使用線性調(diào)頻擴頻調(diào)制方案在非常遠的距離上傳輸數(shù)據(jù)。LoRa是LoRaWAN(通過網(wǎng)關(guān)或LoRaWAN網(wǎng)絡提供商連接無線傳感器)公開可用的層規(guī)范。LoRaWAN具有比SigFox更高的帶寬,并且可以在有干擾的環(huán)境中更有效地傳輸數(shù)據(jù)包。
使用LoRaWAN,數(shù)據(jù)可以在網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)絡服務器之間通過加密消息發(fā)送。服務器對最終發(fā)送到最終應用程序的數(shù)據(jù)進行身份驗證和解密。用戶可以通過LoRaWAN直接向無線傳感器發(fā)送消息以重新配置設(shè)備。
LoRaWAN傳感器根據(jù)傳感器發(fā)送和接收消息的能力分為三類。A類設(shè)備一直處于休眠模式,直到有東西可傳輸。這些傳感器可以隨時發(fā)送上行消息,這使得它們在無線傳感器和執(zhí)行器網(wǎng)絡(WSAN)中作用重大。
B類傳感器為設(shè)備安排窗口以接收來自服務器的下行消息。C類傳感器為消息維護一個打開的接收窗口,直到它們需要傳輸信息。因此,C傳感器可以實現(xiàn)低延遲通信,但比其他類型的傳感器消耗更多的功耗。
對于所有這些LoRaWAN傳感器類型,網(wǎng)絡開發(fā)人員必須有適當?shù)木W(wǎng)關(guān)硬件來接收數(shù)據(jù)并將信息傳遞給服務器。
SigFox使用超窄帶傳輸將無線傳感器直接連接到基站。該標準已在55個以上的國家/區(qū)域覆蓋,并可以在美國以600bps的速率支持每個子頻段超過100個以上的信道。但是,數(shù)據(jù)包僅限于12個字節(jié),而且該標準不允許消息ACK(確認字符)。SigFox用戶按每臺設(shè)備和每天發(fā)送的上行與下行消息數(shù)量付費。
NB-IoT利用現(xiàn)有的蜂窩塔基礎(chǔ)設(shè)施為低功耗設(shè)備提供廣泛的覆蓋范圍。該標準采用保護帶窄通道,以避免干擾,并能很好地穿透室內(nèi)環(huán)境。2018年,T-Mobile通過4G網(wǎng)絡增加了NB-IoT的覆蓋范圍。