LPWAN与LoraWAN的联系
LPWAN或称LPN,全称为LowPower Wide Area Network或许LowPower Network,指的是一种无线网络。这种无线网络着重低功耗与远距离,一般用于电池供电的传感器节点组网。由于低功耗与低速率的特色,这种网络与其他用于商业,个人数据同享的无线网络(如WiFi,蓝牙等)有着明显的差异。
运用中,LPWAN可运用集中器组成为私有网络,也可利用网关连到公有网络上去。
LPWAN由于跟LoRaWAN姓名相似,再加上最近的LoRaWAN在IoT范畴引起的热潮,使得不少人对这两个概念有所混杂。现实上LoRaWAN仅仅是LPWAN的一种,还有几种相似的技能在与LoRaWAN进行竞赛。
图1 LPWAN与其他无线网络比较
归纳来讲,LPWAN具有如下特色:
双向通讯,有应对
星形拓扑(一般状况下不运用中继器,也不运用Mesh组网,以求简练)
低数据速率
低成本
十分长的电池运用时刻
通讯距离较远
LPWAN合适的运用:
IoT,M2M
工业自动化
低功耗运用
电池供电的传感器
才智城市,才智农业,抄表,街灯操控等等
LoraWAN与Lora的联系
相同是由于姓名相似,不少人将LoRaWAN与LoRa两个概念混杂。现实上LoRaWAN指的是MAC层的组网协议。而LoRa仅仅一个物理层的协议。尽管现有的LoRaWAN组网基本上都运用LoRa作为物理层,可是LoRaWAN的协议也列出了在某些频段也能够运用GFSK作为物理层。从网络分层的视点来讲,LoRaWAN能够运用任何物理层的协议,LoRa也能够作为其他组网技能的物理层。现实上有几种与LoRaWAN竞赛的技能在物理层也采用了LoRa。
图2 LoraWAN网络分层(图中物理层运用Lora,可是要注意物理层与MAC层独立,至于无线频段,图中运用的ISM频段,但从技能视点来讲也可运用其他任何频段)
LoraWAN的首要竞赛技能
市场上存在多个相同运用LoRa作为物理层的LPWAN技能,例如深圳艾森智能(AISenz Inc.)的aiCast。aiCast支撑单播、多播和组播,比LoRaWAN愈加杂乱齐备。许多LoRaWAN下不或许的运用因而能够完成。
Sigfox运用慢速率的BPSK(300bps),也有一些较有远景的运用事例。
NB-IoT(Narrow Band-IoT)是电信业根据现有移动通讯技能的IoT网络。其特色是运用现有的蜂窝通讯硬件与频段。不管是电信商仍是硬件商,对这项技能热心很高。
关键技能Lora简介
LoRaWAN的中心技能是LoRa。LoRa是一种Semtech的私有调制技能(2012收买CycleoSAS公司得来)。为了便于不熟悉数字通讯技能的读者了解,先介绍两个常见的调制技能FSK与OOK。选用这两个调制方法是由于:
1.这两个是最简略、最根底、最常见的数字通讯调制方法
2.在Semtech的SX127x芯片上与LoRa一起被支撑,尤其是FSK经常被用来与LoRa比较功能。
OOK
OOK全称为On-Off Keying。中心思维是用有载波表明一个二进制值(一般是1,也或许反向表明0),无载波表明别的一个二进制值(正向是0,反向是1)。
图3 OOK时域波形
在0与1切换时也会刺进一个比较短的空的无载波距离,能够为多径推迟添加一点冗余以便接纳端解调。OOK关于低功耗的无线运用很有优势,由于只用传输大约一半的载波,其他时刻能够关掉载波以省功耗。缺陷是抗噪音功能较差。