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用于物联网无线传感器网络的低功耗远距离无线技术

2512973 2022-11-28 | pdf | 228.15KB | 次下载 | 免费

资料介绍

低功耗广域网已经存在多年，但物联网 (IoT) 对低成本连接的需求以及功耗和成本的改善正在引发更多兴趣。硅技术的改进已将功耗降低到电池供电无线传感器节点可行的水平。它们利用 sub-GHz 不受管制的无线电频段进行远程连接，这比受管制的蜂窝频段更具成本效益。低功耗广域网已经存在多年，但物联网 (IoT) 对低成本连接的需求以及功耗和成本的改善正在引发更多兴趣。硅技术的改进已将功耗降低到电池供电无线传感器节点可行的水平。它们利用 sub-GHz 不受管制的无线电频段进行远程连接，这比受管制的蜂窝频段更具成本效益。然而，这些 LPWAN 网络需要部署自己的基础设施，而到目前为止，这一过程进展缓慢。然而，这件事现在已经到了一个转折点。使用 sub-GHz 频段意味着需要更少的基站来支持大量无线节点。然而，这些 LPWAN 网络需要部署自己的基础设施，而到目前为止，这一过程进展缓慢。然而，这件事现在已经到了一个转折点。使用 sub-GHz 频段意味着需要更少的基站来支持大量无线节点。物联网网络的开发人员有不同的选择。物联网网络的开发人员有不同的选择。SemtechSemtech的 LoRa 等技术可用于为一组无线节点推出专用的私有 LPWAN 网络。或者可以使用 SIGFOX 等公共 LPWAN 网络来避免安装、连接和管理基站的需要。其他 LPWAN 网络也正在使用新协议（例如 Weightless）进行开发。LPWAN 网络的选择决定了物联网节点无线收发器的选择。的 LoRa 等技术可用于为一组无线节点推出专用的私有 LPWAN 网络。或者可以使用 SIGFOX 等公共 LPWAN 网络来避免安装、连接和管理基站的需要。其他 LPWAN 网络也正在使用新协议（例如 Weightless）进行开发。LPWAN 网络的选择决定了物联网节点无线收发器的选择。LoRaWAN 是一种低功耗广域网 (LPWAN) 规范，适用于区域、国家或全球网络中的无线电池供电节点。LoRaWAN 网络通常使用星中之星拓扑，其中网关是在终端设备和后端中央网络服务器之间中继消息的透明桥梁。网关通过标准 IP 连接连接到网络服务器，而终端设备使用单跳无线通信连接到一个或多个网关。与节点的通信通常是双向的，但该体系结构还支持多播等操作，支持空中软件升级，或其他大量分发消息以减少空中通信时间。LoRaWAN 是一种低功耗广域网 (LPWAN) 规范，适用于区域、国家或全球网络中的无线电池供电节点。LoRaWAN 网络通常使用星中之星拓扑，其中网关是在终端设备和后端中央网络服务器之间中继消息的透明桥梁。网关通过标准 IP 连接连接到网络服务器，而终端设备使用单跳无线通信连接到一个或多个网关。与节点的通信通常是双向的，但该体系结构还支持多播等操作，支持空中软件升级，或其他大量分发消息以减少空中通信时间。图 1：LoRaWAN 网络具有从物联网节点到网关的加密路由。图 1：LoRaWAN 网络具有从物联网节点到网关的加密路由。节点和网关之间的通信使用扩频链路分布在不同的频道和数据速率上。这将创建一组数据速率从 0.3 kbps 到 50 kbps 的“虚拟”通道。网络服务器使用自适应数据速率 (ADR) 方案单独管理每个节点的数据速率和射频输出。节点和网关之间的通信使用扩频链路分布在不同的频道和数据速率上。这将创建一组数据速率从 0.3 kbps 到 50 kbps 的“虚拟”通道。网络服务器使用自适应数据速率 (ADR) 方案单独管理每个节点的数据速率和射频输出。LoRaWAN 有几种不同的节点类别。使用最低功率的 A 类方法，上行链路传输之后是两个短的下行链路接收窗口。节点调度的传输时隙基于其自身的通信需求，使用 ALOHA 协议在随机时间基础上有很小的变化。在任何其他时间来自服务器的下行链路通信将不得不等到下一个预定的上行链路。