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OD体育:汇总低功耗物联网LPWAN连接技术,你只知道SigFox和LoRa?

2021-08-10 来源:OD体育官网
  • 本文摘要:如果你的IoT项目想用于LPWAN,但是自由选择哪一种呢?

    如果你的IoT项目想用于LPWAN,但是自由选择哪一种呢?当前市面上有多种LPWAN技术,本文将对这些技术做到一个详尽对比。本文是LPWAN(较低功率广域网)的物联网相连技术系列文章的第二篇。第一篇文章是LPWAN的非常简单阐述,还包括了低功耗广域网的定义以及LPWAN技术相对于其他物联网相连技术的优势。本文我们将更为详尽地讲解多种LPWAN在物联网领域的区别。

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    最后,你将了解到LPWAN否合适你的IoT应用程序,如果是,又如何最差地前进你的项目。市面上有多种LPWAN技术和标准,我们将重点注目SigFox、LoRa、RPMA、SymphonyLink和Weightless,因为这几项技术的研发和应用于尤为活跃。一些其他的专有协议栈,如Dash7联盟协议,本文将会牵涉到到,因为其关注度不低。

    接下来我们将分别阐述这几种LPWAN技术。在本系列文章的剩下部分中,我们针对每一种技术,了解探寻其优缺点,剖析协议栈技术细节。

    SigFoxSigFox正式成立于2009年,是一家总部坐落于法国Labège的法国公司。SigFox在欧洲的推展十分顺利,可以说道是LPWAN领域中最不具吸引力的(或者最少是最不具知名度的)。它还享有一个最出色的供应商生态系统,还包括德州仪器、SiliconLabs和Axom。

    SigFox用于专有技术,用于较低的调制速率来构建更长的传输范围。基于这样的设计,SigFox对于只必须发送到少量、不少见的脑溢血数据的应用于场景来说是一个很好的自由选择。SifFox典型的应用于还包括行驶传感器、水表或智能垃圾桶。

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    当然,它也有一些缺点。将数据传回传感器、设备(上行能力)受到相当严重容许,信号阻碍有可能沦为问题。

    LoRaLoRa联盟是一个对外开放的非营利的组织,目的增进和推展LPWAN技术的生态系统。它在北美、欧洲、非洲和亚洲享有大约400家会员公司,其创立成员还包括IBM、MicroChip、思科、Semtech、Bouygues电信、Singtel、KPN、Swisscom、Fastnet和Belgacom。LoRaWAN是由LoRa联盟管理的对外开放标准网络层协议。然而,它并不是确实的对外开放,因为构建一个原始的LoRaWAN协议栈的底层芯片不能通过Semtech公司获取。

    具体来讲,LoRa是物理层,也就是芯片。而LoRaWAN是MAC层,即芯片上的软件,借以构建网络连接。其功能类似于SigFox,因为它主要用作多个终端的仅有针对下行链路的应用于(来自传感器、设备到网关的数据)。

    它不用于窄带传输,而是用于编码消息来拓展有所不同频率信道和数据速率的信息。这些消息增加了互相冲突和阻碍,从而减少了网关的容量。

    RPMA随机振幅多重采访(RPMA)是由Ingenu研发的专有LPWAN技术栈。该公司于2008年正式成立于加利福尼亚州圣地亚哥,由前高通的工程师重新组建,最初的名字叫作On-RampWireless。作为IEEE802.15.4k任务组(致力于低功耗设备监控)的创立成员,Ingenu在研发RPMA方面代价了极大的希望,而SigFox和LoRaWAN集团则专心于减缓上市时间。

    RPMA的技术架构使其在下行和上行双向通信上都比其他技术更为出众。它声称具备更佳的多普勒效应、调度算法和抗干扰性。

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    它工作在全球范围都能用的2.4GHz(用作WiFi和蓝牙)频段。这意味著它会像SigFox和LoRa那样针对有所不同区域的技术架构必须变更和调整。根据其内部研究,RPMA具备更高的通信距离指标:RPMA为177,SigFox和LoRa分别为149和157。

    这意味著RPMA具备更大的覆盖范围。SymphonyLinkLinkLabs是LoRaAlliance成员,因此它用于LoRa芯片。

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    然而,LinkLabs并没用于LoRaWAN,而是在Semtech的芯片之上建构了一个取名为SymphonyLink的专有的MAC层(软件)。LinkLabs正式成立于2013年,由约翰霍普金斯大学应用于物理实验室的前成员重新组建,总部设于马里兰州的安纳波利斯。

    与LoRaWAN比起,SymphonyLink减少了一些最重要的连接功能,还包括:确保消息可信发送、固件空中升级、中止频率容许、获取中继功能和动态配套。WeightlessWeightlessSIG(类似兴趣小组)正式成立于2008年,其愿景是构建LPWAN的标准化。

    有五个发动成员,还包括埃森哲、ARM、M2COMM、欧洲索尼和Telensa。Weightless是高于1GHz的未许可频谱中唯一的确实对外开放的标准。

    Weightless有三种版本针对有所不同的应用于场景:Weightless-W:暂未用于(许可TV频段中的未用于的本地频谱)Weightless-N:由NWave技术问世的未许可频谱窄带协议Weightless-P:由M2COMM的Platanus技术问世的双向协议尽管Weightless-W具备更加较低的功耗,Weightless-N和Weightless-P仍然更加热门一些。Weightless-N/NWaveNwave在功能方面与SigFox十分相近,但它声称自己享有更佳的MAC层构建。它声称用于了先进设备的调制技术来反对自身网络与其他无线电技术的并存,并且这种并存会导致额外的通信阻碍。像SigFox一样,它最擅长于基于传感器的网络通信、温度收集、水位监控、智能测量以及其他的一些类似于应用于。


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