無(wú)線連接的一個(gè)非常重要的優(yōu)勢(shì)就是連接范圍。大多數(shù)情況下，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)和設(shè)備之間的距離超過(guò)3米時(shí)，便可以進(jìn)行無(wú)線連接。因?yàn)榇嬖谠S多設(shè)備(例如，在智能辦公室中)，其可以存在包括門(mén)或窗上的接近傳感器及遠(yuǎn)程照明設(shè)備的數(shù)百個(gè)端點(diǎn)。
目前，藍(lán)牙技術(shù)流行的主要是智能手機(jī)、平板電腦、耳機(jī)、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備等個(gè)人設(shè)備激增的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。藍(lán)牙模塊連接的工作頻率為2.4GHz。在某些環(huán)境中，藍(lán)牙技術(shù)連接的范圍通常為20到30m。
物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)潛力巨大，傳輸距離的要求也會(huì)提高。這可以通過(guò)使用基于網(wǎng)格拓?fù)?/strong>的個(gè)人局域網(wǎng)(PAN)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是需要中繼器或相對(duì)較近的節(jié)點(diǎn)來(lái)將數(shù)據(jù)分布到較長(zhǎng)距離。因此，開(kāi)發(fā)人員正在向廣域網(wǎng)(WAN)過(guò)渡。今天使用的最常見(jiàn)的無(wú)線廣域網(wǎng)是手機(jī)網(wǎng)絡(luò)。然而，將相同的技術(shù)應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)仍然是一個(gè)難題。
低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)能有效的解決這一難題。LPWAN使用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渫ǔＪ褂没镜男切途W(wǎng)絡(luò)，而不是由中繼器組成的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，因此模擬移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)根據(jù)應(yīng)用程序的不同可以是開(kāi)放的或獨(dú)特的。目前的無(wú)線通信協(xié)議示例包括無(wú)線糾錯(cuò)測(cè)量總線(廣泛用于智能副本)、KNX(用于家庭自動(dòng)化系統(tǒng))和Sigfox(實(shí)際上專(zhuān)用于協(xié)議和IoT傳感器連接的全局LPWAN)。
LPWAN無(wú)線技術(shù)復(fù)蓋了從27MHz到1050MHz的廣泛頻率范圍。收發(fā)器必須能夠在整個(gè)范圍內(nèi)運(yùn)行，以便提供可以使用不同的LPWAN協(xié)議解決許多不同IoT應(yīng)用程序的單個(gè)配置修訂。此外，在固件上運(yùn)行的協(xié)議需要強(qiáng)大的微控制器。
通過(guò)將這兩個(gè)功能組件合并到一個(gè)設(shè)備中，您可以創(chuàng)建比雙芯片解決方案更經(jīng)濟(jì)、更節(jié)能的靈活解決方案。由于這主要是由軟件定義的，因此不同的無(wú)線協(xié)議為制造商提供了一個(gè)易于協(xié)調(diào)的平臺(tái)，以滿(mǎn)足更廣泛的應(yīng)用需求。
限制在LPWAN上運(yùn)行的許多IoT終端的無(wú)線交換數(shù)據(jù)數(shù)量的需求使強(qiáng)調(diào)邊緣處理的端點(diǎn)能夠本地處理數(shù)據(jù)并執(zhí)行操作，而無(wú)需云平臺(tái)。為了支持這一點(diǎn)，任何解決方案的處理性能功耗和性能的平衡很好。
LPWAN技術(shù)設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)就是滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求，特別是在以下方面：
1、低功耗：物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，因此低功耗是關(guān)鍵。LPWAN技術(shù)通過(guò)優(yōu)化通信協(xié)議和硬件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了低功耗運(yùn)行，使得設(shè)備可以運(yùn)行數(shù)月到數(shù)年甚至更長(zhǎng)時(shí)間而不需要更換電池或頻繁充電。
2、廣域覆蓋：物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備往往分布廣泛，需要可靠的無(wú)線通信。LPWAN技術(shù)使用較低的頻段（如Sub-GHz頻段）和優(yōu)化的信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了較遠(yuǎn)的通信距離和更好的穿透能力，從而保證了廣域覆蓋。
3、大容量：物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用通常需要連接大量的設(shè)備。LPWAN技術(shù)通過(guò)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和通信協(xié)議，支持大規(guī)模的設(shè)備連接，滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)容量的需求。
4、低成本：物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常需要在價(jià)格上具有競(jìng)爭(zhēng)力，因此低成本也是重要的考慮因素。LPWAN技術(shù)通過(guò)簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)、降低制造成本以及使用開(kāi)放和標(biāo)準(zhǔn)化的通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了低成本運(yùn)行，降低了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的總體成本。
具體來(lái)說(shuō)，如LoRa、NB-IoT、SigFox和eMTC等LPWAN技術(shù)都在不同程度上滿(mǎn)足了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求。例如，LoRa和NB-IoT技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景，如智能城市、智能農(nóng)業(yè)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等。這些技術(shù)提供了可靠的通信連接、低功耗運(yùn)行、廣域覆蓋和低成本等優(yōu)勢(shì)，使得物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)并廣泛部署。
因此，LPWAN無(wú)線技術(shù)能夠滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求，并為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。
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