在LPWAN技术里,最热门的莫过于LoRa、Sigfox和NB-IoT。在物联网趋势中,这三种技术各自具有什么优势?谁才会是你专业领域的最佳拍档?

无线通讯技能是物联网的传输根底,跟着才智城市大运用成为抢手开展,各种技能移风易俗,纷繁抢占物联网商场。在LPWAN技能里,最抢手的莫过于LoRa、Sigfox和NB-IoT。在物联网趋势中,这三种技能各自具有什么优势?谁才会是你专业范畴的***拍档?

物联网、大数据、AI人工智能这几个词汇,相关工业人员想必熟练于心。在物联网的技能架构中,“感测”是最根底的中心源头,不管在农业、工业、修建、交通、医疗等范畴,要让感测到的数据透过AI剖析,从而构成相关运用,首要有必要布置合适的传输技能与网域,才干收集并报答巨量的环境数据。

 一探终究Sigfox、LoRa、NB-IoT物联网年代的无线传输技能(lora sigfox nb-iot) 无线传输 物联网 LPWAN 第1张

在无线通讯技能里,WI-FI、bluetooth、ZigBee、Z-Wave这几项较早推出的运用现已于不同范畴中奠定开展根底。WI-FI适用于大数据量的传输,比方影音传输或许A R/V R等范畴,一起也是一般无线网络的根底,缺陷是耗电量大;蓝牙多用于个人穿戴式设备,在声响范畴的运用较为老练;ZigBee和Z-Wave则是在工业、修建等自动控制运用中效果丰盛。

长间隔+省电特性,LPWAN处理物联网传输难题

谈到无线网络,我们脑中想到的,除了WI-FI之外,大约便是手机的移动式通讯网路了。现在的通讯技能行将迈入5G,讲究更大带宽、更高速率、更低推迟,当然也更耗电,由所以对应人与人之间的通讯,因而数据传输较密布、交换量也更为巨大。针对M2M的通讯,因为设备的布置规划一般更广大,且无线设备有必要防止频频替换电池,LPWAN(Low Power Wide Area Network,低功耗广域网)技能顺势而生,其小数据量、长间隔传输及省电的特性,在物联网运用范畴中大放异彩。

较前期的无线传输技能,如WI-FI、ZigBee和Z-Wave,通讯传输间隔顶多只需100公尺,用在智能家居范畴,有必要再加装信号加强的天线或中继站。若是要满意智能城市的相关运用,例如环境监测或财物追寻,传输间隔可达20公里的LPWAN技能显然能大幅减缩布建本钱,只需几个机站就能掩盖大面积的规划;以电池作为电力来历,则省掉了布线问题,让传感器的设备过程更简易。现在最受注重的LPWAN技能分别是LoRa、Sigfox和NB-IoT,这三种技能具有各自的优势,业主可根据不同范畴及运用需求,挑选最合适的通讯技能。

低耗能、高规划传输:LoRa与Sigfox大比拚

正如LPWAN的技能特征,LoRa与Sigfox都具有长间隔、低功耗的特色,可延长电池寿数,构成大规划的消息传输。两者皆运用免授权的Sub-1GHz ISM频段,不需额定支付授权费用,且因为电子芯片制作技能的打破,两项技能的硬件制作本钱不断下降,比方上一年在台湾区域工业现已启用的Sigfox,月租费***只需0.4元人民币。

LoRaWAN是由各工业联盟一起推进的网络规范,供给开放式技能,只需获得要害内容,就能开发单个的运用。不同于LoRa的开放性,Sigfox则是由法国同名公司自行开发的技能,把握中心网络的营运和布建,目的以独立营运商的人物,在全球进行网络基地布置,现在已能一起在36个国家和区域运用可连接的网域和设备。以类型来说,LoRa比方小型的私家网域,传输间隔最远可达20公里,只需把握技能,就能自行架起基站,自由度更高。

Sigfox则是以全球为营运方针,不断扩展网络基地的蓝图,可供给用户既有的网络布署及云端服务,需求支付额定的月租费,相对LoRa而言,本钱较高,但渠道计划完好,不须额定布建网络。Sigfox的传输间隔可达50公里,是三种技能傍边规划最广的,不过为到达低功耗的方针,LoRa和Sigfox的每日传输次数都有约束,一天傍边的传输时刻很短,合适发挥在没有实时通讯需求的范畴,比方每日固定报答数据的传感器,可测量温湿度、PM2.5等特定环境数据,藉由长间隔、少次数的传输型态,构成较大面积的物联网运用。

电信业者强强推:NB-IoT

另一项在物联网工业链上评论火热的技能是NB-IoT,与前述两项技能***的不同,在于它是由3GPP安排所拟定的技能,运用需授权的GSM和LTE频段,也便是说,NB-IoT有必要藉由电信工业买下频段授权,运用者只能透过电信业者或第三方代理商获得授权技能和频段,才干运用NB-IoT相关服务。NB-IoT的优势在于它是由现有电信业者推出的技能,不需从头布建网络,只需更新软件,就能运用现有的4G电信基地台和相关设备。另一方面,选用电信级的网络,在通讯质量和消息安全性具有高度的保证。台湾区域远传电信现在已推出NB-IoT的抢先体会活动,并估计于5月底完结全台基地晋级,只需远传电信能收到信号的当地,就能运用NB-IoT,设备月租费约为2至12元人民币。

 一探终究Sigfox、LoRa、NB-IoT物联网年代的无线传输技能(lora sigfox nb-iot) 无线传输 物联网 LPWAN 第2张

“将对的技能摆在对的方位上”──无线通讯技能运用

上述三种抢手的LPWAN技能各自有着不同特色,业界多猜测未来其间一项技能将会力压群雄,成为鹤立鸡群。但是,正如LoRa创始人之一Olivier Hersent曾说过的,相互协作的共存联系更或许带领未来技能走向新的开展。事实上,物联网运用范畴百百款,这三种技能的特色也对应了不同范畴的特别需求。比方NB-IoT,用户许可证频段和LTE技能,其网络不约束传输消息次数,所能带着的数据量也更高,因而适用于注重网络传输安稳性和实时性的才智工业范畴,或许是需求声响、图像文件等高数据传输的物联网设备。相对地,NB-IoT的功耗也高于另两项技能,电池寿数的损耗较大。一起与电信业者的协作形式,在向用户推行时会更为快速、简洁,从另一视点来看,也受限于硬件本钱(芯片)和月租本钱。

与NB-IoT比较,LoRa和Sigfox因为硬件本钱低、功耗更小,因而更合适在小数据量、大规划的传输运用。LoRa技能现在的开展规划已趋向老练,且曾与亚太电信及鸿海富鸿网协作,在台湾区域已有实践营运效果。尽管传输间隔不比Sigfox,但传输带宽较高,建造本钱和技能难度不高,合适在高科技厂区中建造关闭型网域,传输各类型的感测数据。

以全球布建的视点来说,德国莱因的信息与通讯技能司理于凯群表明,Sigfox是很有开展性的技能,因为Sigfox供给全球性的网域服务,对跨国公司来说更为快捷,尤其是一体成形的网络计划,对高收益的公司而言供给完好且安稳的云端服务,省去许多开发和协作上的费事。Sigfox的传输间隔最远,但一天内的传输次数最少,因而合适运用在反响数据改变或固定时段传送数据的场景,比方管线监控、智能电表、区域气候监测和警报等。Sigfox现在在台湾区域与O-bike协作,担任定位追寻服务,以及中兴保全的设备状况侦测,和智能医疗长途照护等运用。由所以跨国运用,Sigfox也与美国快递公司协作,在包裹上装设传感器,除了知道包裹的运送方位,也能侦测拆开的时刻,将详细数据传送回美国。

物联网未来愿景:信息安全与技能验证缺一不可

新式科技带来更便当及夸姣的未来愿景,一起也带来关于安全的隐忧,当各种信息在网络上流转,一旦网络安全产生问题,将或许导致个人隐私外泄,乃至影响人身安全。在极注重隐私权的欧洲,现已经过通用数据维护协议(General Data Protection Regulation,简称 GDPR),其间严厉规范了网络公司对个人资料收集的约束与办理。尽管资安问题在台湾没有掀起全面注重,但跟着物联网设备和范畴的拓宽,一般运用者也会更频频的接触到相关的议题,网络安全必定将成为产品/软件供货商需提出的服务计划之一。

德国莱因资深司理何绍彭也提示,一切无线通讯技能都有必要经过国家规范和联盟认证规范。首要有必要先经过各国法规对无线通讯频率和功率的控管,让产品具有合格的通讯规范,不会因要加强通讯而影响其他电子仪器或人体健康。再来还有必要经过各个技能联盟的规范,包括电磁波型、通讯协议及互联性测验,保证运用同类型通讯技能的产品可以相互交流。好像现在市面上的智能家居网关,大多会包容1至3种的通讯技能(如WI-FI、Bluetooth、ZigBee等),产品的互联性及抗干扰性就更为重要。或许在不久的将来,也会在单一物联网模块内整合LoRa或NB-IoT等不同的无线网络通讯技能,像是在偏僻工厂,以LoRa构成局域网络内设备间的数据传输,再将数据传送到外部的LTE网络,整合多个厂区的数据进行全体剖析。

不管在交通、工业、农业、修建、医疗、金融等范畴,物联网所要注重的将会是数据下的新式运用,设备联网仅仅根底,只需善加利用软件服务,把握运用商机,才干详细完成物联网的真实才智。

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