盡管它們都具有出色的覆蓋范圍、功率和價(jià)格，但并非所有的低功率廣域網(wǎng)(LPWAN)都是一樣的。在選擇LPWAN技術(shù)時(shí)，您應(yīng)該考慮許多因素。

低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)是增長最快的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，也是全球物聯(lián)網(wǎng)連接的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。隨著各種LPWAN解決方案和供應(yīng)商的出現(xiàn)，為您物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目選擇合適的通信技術(shù)絕非易事。為了幫助您為特定用例和應(yīng)用程序選擇正確的解決方案，以下是您應(yīng)該考慮的十大因素。

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1. 可靠性

工業(yè)級(jí)可靠性的重要性，尤其是在關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用中，不容小覷。高接收率和最小的數(shù)據(jù)包丟失消除了重新發(fā)送消息的需要，即使在不利的條件下也是如此。這可確保重要數(shù)據(jù)快速到達(dá)，同時(shí)降低了由于多次傳輸造成的功耗。對(duì)于在日益擁擠、無許可證頻譜中運(yùn)行的LPWAN技術(shù)來說，抗干擾能力是確保高可靠性的先決條件。LPWAN的技術(shù)設(shè)計(jì)決定了其在高流量時(shí)避免干擾或數(shù)據(jù)包沖突的能力，從而提高了整體接收率。穩(wěn)健的技術(shù)結(jié)合了多種多樣的方法，如窄帶寬使用、短無線電廣播時(shí)間、跳頻技術(shù)和前向糾錯(cuò)，以減少爭用可能性。

2. 安全

消息保密性、身份驗(yàn)證和完整性是網(wǎng)絡(luò)安全的核心要素。多層端到端加密應(yīng)該嵌入到網(wǎng)絡(luò)中，以保護(hù)消息機(jī)密性，防止竊聽和潛在的泄露。高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)是一種輕量級(jí)的、功能強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)加密算法。通常，128位AES可用于建立從終端節(jié)點(diǎn)到基站的空中接口上數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)級(jí)安全性。

同時(shí)，用于回程連接的傳輸層安全(TLS)協(xié)議提供了一個(gè)補(bǔ)充的安全層，以保護(hù)基于IP的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫?。最安全的LPWAN技術(shù)還包含嚴(yán)格的消息認(rèn)證機(jī)制，以確認(rèn)消息的真實(shí)性和完整性。這樣可以確保只有有效的設(shè)備才能通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，并且在傳輸過程中不會(huì)篡改或更改消息。(物聯(lián)之家網(wǎng))

3. 網(wǎng)絡(luò)容量

巨大的網(wǎng)絡(luò)容量允許您在不影響服務(wù)質(zhì)量的前提下，根據(jù)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)不斷增長的需求進(jìn)行擴(kuò)展。由于LPWAN技術(shù)的無線電覆蓋范圍幾乎相同，因此網(wǎng)絡(luò)容量成為基礎(chǔ)設(shè)施空間量的重要指標(biāo)。單個(gè)基站支持的終端設(shè)備和日常消息越多，您需要的基礎(chǔ)設(shè)施就越少。有效利用有限的無線電頻譜或頻譜效率，對(duì)于實(shí)現(xiàn)大型網(wǎng)絡(luò)容量非常重要。采用最小帶寬的超窄帶方法提供了非常高的頻譜效率，允許更多消息適應(yīng)指定的頻帶而不會(huì)彼此重疊。同時(shí)，采用異步通信的LPWAN系統(tǒng)需要一種緩解方案，以防止隨著消息數(shù)量和傳輸頻率的增加而發(fā)生數(shù)據(jù)包沖突(即自干擾)。

4. 電池壽命

電池壽命對(duì)您的總體擁有成本和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)有重大影響。盡管LPWAN技術(shù)有一些共同的方法來降低功耗，但不同系統(tǒng)的電池壽命仍然存在很大差異。這歸因于廣播無線電時(shí)間或消息的實(shí)際傳輸時(shí)間的顯著差異，這一點(diǎn)尤其重要，因?yàn)閭鬏斒枪幕顒?dòng)。在基于蜂窩的LPWAN中，具有高開銷和“握手”要求的同步通信也會(huì)快速消耗電量。

5. 移動(dòng)性支持

移動(dòng)設(shè)備、移動(dòng)基站或沿傳播路徑移動(dòng)障礙物都是多普勒頻移和深度衰落的來源，導(dǎo)致數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤。缺乏對(duì)多普勒效應(yīng)抵抗力的LPWAN技術(shù)只能支持來自靜止或緩慢移動(dòng)終端設(shè)備的數(shù)據(jù)通信，這限制了它們在特定物聯(lián)網(wǎng)用例(如車隊(duì)管理)中的適用性。同樣，這些網(wǎng)絡(luò)可能無法連接在快速變化環(huán)境中運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)，例如安裝在高速公路旁的設(shè)備，其中車輛行駛超過100公里/小時(shí)。

6. 公共網(wǎng)絡(luò)與私有網(wǎng)絡(luò)

在選擇一個(gè)LPWAN解決方案時(shí)，您還需要考慮哪一個(gè)更適合您的需求——公共或私有網(wǎng)絡(luò)。由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商運(yùn)營的公共LPWAN的優(yōu)勢是節(jié)省基礎(chǔ)設(shè)施成本。然而，公共LPWAN意味著您將依賴于運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。公共LPWAN在許多區(qū)域留下覆蓋空白，在網(wǎng)絡(luò)邊緣運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)經(jīng)常遭受不可靠的網(wǎng)絡(luò)連接。另一方面，專用網(wǎng)絡(luò)允許最終用戶快速部署，并根據(jù)自己的需要靈活地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和覆蓋。公共網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)主要缺點(diǎn)是對(duì)集中式后端和云服務(wù)器的數(shù)據(jù)隱私問題。

7. 專有與標(biāo)準(zhǔn)

通過支持多個(gè)硬件供應(yīng)商，采用軟件定義方法的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LPWAN技術(shù)有助于避免供應(yīng)商鎖定問題，同時(shí)促進(jìn)長期互操作性。因此，采用者可以靈活地適應(yīng)未來的技術(shù)趨勢和不斷變化的企業(yè)需求。通過嚴(yán)格的評(píng)估流程，由標(biāo)準(zhǔn)制定組織標(biāo)準(zhǔn)化和認(rèn)可的解決方案也能提供有保證的可信度和服務(wù)質(zhì)量。

8. 工作頻率

在選擇LPWAN技術(shù)時(shí)，工作頻率是另一個(gè)需要考慮的因素，因?yàn)樗鼤?huì)顯著影響網(wǎng)絡(luò)性能。由于許可證頻段的高成本壁壘，大多數(shù)LPWAN供應(yīng)商利用免許可的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)(ISM)頻段來加快技術(shù)開發(fā)和部署。雖然目前有許多ISM頻段可用，但2.4 GHz頻段和Sub-GHz頻段之間存在一些主要差異。通常，運(yùn)行在2.4 GHz上的LPWAN以更短的范圍和電池壽命為代價(jià)提供更高的數(shù)據(jù)吞吐量。除此之外，2.4 GHz無線電波對(duì)建筑物的穿透力較弱，并且會(huì)受到更高的同頻干擾。

9. 數(shù)據(jù)速率

每個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都有不同的數(shù)據(jù)速率要求，應(yīng)根據(jù)所考慮的LPWAN解決方案進(jìn)行測量。值得注意的是，大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用程序具有相當(dāng)高的延遲容限，只需定期傳輸數(shù)據(jù)即可。由于更快的數(shù)據(jù)速率往往伴隨著范圍和功耗的權(quán)衡，選擇最能平衡這些標(biāo)準(zhǔn)的解決方案將有利于您的投資回報(bào)。

10. 有效負(fù)載大小可變

有效載荷或用戶數(shù)據(jù)大小應(yīng)由實(shí)際應(yīng)用需求驅(qū)動(dòng)，而不是由某項(xiàng)技術(shù)固定。具有有效負(fù)載大小可變的LPWAN解決方案允許用戶無縫地將新用例集成到其現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中，而無論有效負(fù)載需求如何。

總之，LPWAN解決方案背后的技術(shù)和技術(shù)設(shè)計(jì)決定了其在上述因素中的性能。選擇正確的解決方案需要根據(jù)您的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求權(quán)衡這些標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)定義的標(biāo)準(zhǔn)衡量不同的LPWAN選項(xiàng)。