低功耗物聯網連接：蜂窩與LoRaWAN

　　物聯網不僅僅是一種技術。它包括幾個不同的解決方案和部分，涉及許多領域，從網絡到最終用戶硬件和設計到數據科學。每項技術都必須不斷發(fā)展，才能讓您的任務關鍵型物聯網系統(tǒng)成為可能，而技術的發(fā)展也是為了應對挑戰(zhàn)。

　　“物聯網不僅僅是一種技術。它包括幾個不同的解決方案和部分，涉及許多領域，從網絡到最終用戶硬件和設計到數據科學。”

　　在物聯網的早期，能效就是這樣一個挑戰(zhàn)。連接網絡需要電力。一些網絡技術消耗了設備的大量電力。但是，由于需要大量電力，我們許多最有價值的物聯網用例很難交付。

　　例如，無論資產去哪里，資產跟蹤設備都必須工作。微移動產品每天都要走很遠的距離。即使是固定的物聯網設備也很難觸及。想象一下水下養(yǎng)魚傳感器或者分布在廣闊區(qū)域的智能煤氣表。

　　這些設備無法接入有線電網，因此它們必須依靠電池供電。頻繁充電或更換電池會很快毀掉商業(yè)案例;簡直太費力太貴了。對于這些用例，設備在連接到網絡或共享數據時必須消耗非常有限的功率。

　　網絡工程師用低功率廣域網(LPWANs)解決了這個問題。這些連接解決方案旨在盡可能降低設備功耗。但是LPWAN技術并沒有那么簡單。對于今天的物聯網用戶來說，兩種類型的LPWA網絡是最常見的:LoRaWAN和蜂窩LPWAN。如果您計劃部署電池供電的物聯網設備，您應該選擇這些網絡技術中的哪一種?

　　為了找到答案，讓我們仔細看看每一個。下面是蜂窩LPWAN和LoRaWAN連接的快速比較，包括各自的優(yōu)勢、劣勢和核心用例。

　　LoRaWAN 的優(yōu)點和缺點

　　LoRaWAN 是一種無線電通信協(xié)議，支持在未經許可的無線頻譜上共享數據。 這意味著什么? AT&T 和 Verizon 等移動網絡運營商許可支持無線電傳輸的部分電磁頻譜。 他們?yōu)檫@些樂隊的獨家使用權付費。 反過來，它們必須滿足監(jiān)管機構和貿易團體設定的某些性能要求。

　　雖然非營利性 LoRa 聯盟支持 LoRaWAN 協(xié)議，但該技術比蜂窩 LPWAN 的集中度要低得多。 這提供了自力更生，以換取一定程度的可靠性。

　　以下是 LoRaWAN 連接的一些好處：

　　LoRaWAN 使用未經許可的頻譜歷來降低了成本。

　　LoRaWAN 的去中心化特性允許大量定制，假設您知道如何從頭開始構建無線網絡。

　　LoRaWAN 在智能建筑和電表等固定物聯網用例中擁有悠久的成功歷史。

　　但與蜂窩 LPWAN 技術相比，LoRaWAN 也存在一些限制：

　　未經許可的無線電頻段是一種特別有限的資源。 與許可的蜂窩選項相比，這導致 LoRaWAN 連接的數據共享率較低。

　　由于沒有移動性或可靠的全球提供商支持，因此通過 LoRaWAN 連接支持移動物聯網設備非常困難。

　　與蜂窩網絡相比，LoRaWAN 的最大缺點可能是缺乏單一服務提供商。 借助 LoRaWAN，您可以構建自己的網絡，也可以信任第三方開發(fā)人員為您構建網絡。

　　那么為什么 LoRaWAN 如此受歡迎呢? 從歷史上看，使用該協(xié)議的芯片組比蜂窩芯片組更便宜。 該操作也更便宜，因為您無需向移動網絡運營商支付帶寬費用。 然而，正如我們將要討論的，LTE 添加了 NB-IOT 和 LTE-M，新型連接即服務提供商正在縮小 LoRaWAN 與這些低功耗蜂窩網絡之間的成本差距。

　　蜂窩 LPWAN 的優(yōu)點和缺點

　　低功耗蜂窩網絡使用兩種主要的移動通信協(xié)議：NB-IoT 和/或 LTE-M。 這些協(xié)議受到主要移動網絡運營商的支持，這些運營商以比典型消費者數據計劃低得多的速率提供這些機器對機器 (IoT) 連接解決方案。 它們還由全球領先的電信標準合作伙伴 3GPP 進行標準化。

　　根據您在世界上部署 IoT 設備的位置，您可能會通過 NB-IoT 或 LTE-M 找到更好的覆蓋范圍。 但是，您不必只選擇一個。 物聯網芯片設計人員越來越多地提供同時支持這兩種協(xié)議的調制解調器。

　　無論您使用 NB-IoT、LTE-M 還是同時使用兩者，與 LoRaWAN 連接相比，這些蜂窩物聯網網絡都具有一些優(yōu)勢：

　　這些網絡已經建立、維護、驗證和監(jiān)管。 這使得蜂窩網絡比整個 LoRaWAN 部署更加可靠。

　　蜂窩 LPWA 網絡提供比 LoRaWAN 更高的數據速率，提供無線軟件更新等強大功能。

　　功耗與 LoRaWAN 類似，并且由于 eDRX 和 PSM 等低功耗模式而更加高效。

　　由于覆蓋全球，蜂窩 LPWAN 技術支持移動物聯網。 它是供應鏈物聯網、微移動、可穿戴設備和許多消費物聯網產品(僅舉幾例)的首選。

　　傳統(tǒng)上，蜂窩 LPWAN 連接的主要缺點是價格。 蜂窩調制解調器的成本高于其 LoRaWAN 替代方案，當然，您必須向移動網絡運營商支付連接費用。 或者你呢?

　　由于物聯網技術的另一項發(fā)展：連接即服務提供商的崛起，蜂窩物聯網連接的成本不再是問題。

　　蜂窩物聯網連接即服務提供商

　　如果您想要蜂窩 LPWAN 的移動連接，而又不想支付更高的價格，只需找到合適的連接即服務合作伙伴即可。 這些云運營商使物聯網設備的部署變得簡單且經濟實惠，從單個智能建筑到全球產品發(fā)布。

　　他們與許多移動網絡運營商保持合作伙伴關系，讓您免去處理多個合同的麻煩。 他們提供多身份 SIM 卡，可以從一個網絡無縫跳轉到下一個網絡，從而提供備份冗余并避免漫游費用。 它們使您可以通過單一管理平臺云平臺控制您的物聯網系統(tǒng)。

　　他們做這一切的成本比你想象的要低得多。 如今，您每年可以低至 1 美元購買蜂窩物聯網連接。

　　您幾乎可以零費力地將設備與多年的連接捆綁在一起：只需部署并開始獲得好處。 簡單性和低成本幾乎適合任何用例。 在新的連接市場中，在蜂窩 LPWAN 和 LoRaWAN 之間進行選擇要容易得多，因為價格差異要小得多。