LoRa和LoWAN技术综述
最少所需的基础设施,如果需要更多容量,可以增加网关,使得容量扩大6到8倍。其他LPWAN没有LoRaWAN的可靠性,因为技术权衡限制了向下链接容量或是向下链接距离与向上链接距离不对等。
设备类型——并不是所有节点生而平等
终端设备服务不同应用且有着不同的需求。为了优化终端应用场景,LoRaWAN利用不同的设备种类。设备种类权衡了网络向下链接通信延迟和电池寿命。在一个控制或执行类型应用中,下行通信延迟是重要的因素。
双向终端设备(Class A):A类终端设备允许双向通信,每个终端的上行传输跟在两个短下行接收窗口后。终端设备的传输时隙调度基于它自身的通信需求和一个基于随机时间基础的小变量(ALOHA类型协议)。A类设备运行在最低功耗终端设备系统,应用只需要从服务器来的下行通信,其位于终端设备已经发送的一个上行传输之后。处在任何其他时间的从服务器来的下行通信不得不等到下一个被调度的上行传输。
有着调度接收时隙的双向终端设备(Class B):除了A类设备的随机接收窗口,B类设备在调度时间内会打开额外的接收窗口。为了终端设备在调度时间打开它的接收窗口,它从网关收到一个时间同步广播。其允许服务器直到终端设备何时在监听。
有着最大接收时隙的双向终端设备(Class C):C类设备有着几乎持续打开的接收窗口,其只在传输时关闭窗口。
加密
对任何LPWAN来说,合入加密都是极其重要的。LoRaWAN利用两层加密:网络层和应用层。网络层加密确保节点在网络中的认证,应用层加密确保节点网络操作不会访问终端用户的应用数据。在密钥交换时使用一个IEEE EU164鉴别器用作AES加密。
每个技术选择都有权衡,但LoRaWAN在网络架构,设备类型,加密,容量和针对移动寻址的优化可广泛适用多种IoT应用。
LoRaWAN规范在不同地区略有不同,基于不同区域允许的频段和监管需求。欧洲和北美的LoRaWAN规范已经制定了,但其他区域仍由技术委员会制定。加入LoRa联盟成为贡献者成员且参与技术委员会可以获得亚洲市场的至关重要的公司解决方案。
5. LPWAN技术选项对比
IoT领域有很多活动会比较LPWAN选项,不仅是技术比较,也有商业模型观察。LPWAN网络正在被部署,因为有很强的商业原因以支持立即部署,且在非授权信道部署的费用远远少于3G软件更新。在比较不同LPWAN技术前需要回答的问题有:
搭建一个大型多样应用的灵活性
通信协议是否加密
技术面,范围、容量、双路通信、抗干扰鲁棒性
网络部署开销,终端节点BOM开销,电池开销
灵活的商业模型所需的生态系统解决方案
终端产品的可用性以确保网络部署的ROI
生态系统的强度以确保解决方案的长效性和质量
- LoRa,LTE-M,Sigfox三者的比较(06-02)
- 一波未平一波又起:LPWAN杀入物联网领域?(08-04)
- LoRa:NB-IoT的强力竞争对手(07-26)
- LoRa天线电路设计的四个要点(03-23)
- 学习LoRa天线匹配电路四步走(08-04)
- LoRa为什么能在能源计量领域快速突破?(09-21)