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目前，LoRaWAN解決方案擁有數量最多、種類最豐富的感測器。此外，它先於5G生態系統出現，是目前最可靠的端到端解決方案。 LoRaWAN解決方案已在全球140多個國家部署。物聯網專家與分析師預測，未來十年，LoRaWAN解決方案將佔據LPWAN市場80%以上的份額。本文將探討LoRaWAN是否會成為主導趨勢，還是會與5G共存。
發展 廣域網 解決方案
LoRaWAN 對於長距離、無線和低功耗無線電網路非常有效。它工作在免授權頻段。因此，我們可以輕鬆部署它。這樣，即使佔用空間較小的設備也能更輕鬆、更便捷地與其他框架和設備進行大規模通訊。
LoRaWAN 解決方案相當簡單易懂。星型網路的通訊類似教室裡的對話。網關能夠與節點通信，節點也可以自由地進行通訊。
假設您的 LoRaWAN 解決方案有一個節點和四個網關。在這種情況下，節點將隨機向無線電頻譜發射訊號。能夠監聽傳輸的網關將捕獲該訊號並將其轉發到雲端。所有網關都監聽該訊息並將其轉發到雲端的可能性很高。這消除了由於通訊鏈路薄弱或任何干擾而導致資料遺失的風險。
訊息到達雲端後，系統將產生確認回執。然而，此過程並非自動完成。為了實現此目的，LoRaWAN 解決方案中的節點必須要求確認回執。如果節點請求確認，則雲端會在固定時間間隔後選擇一個網關來回應。這又增加了一層品質保證。幾乎所有 LPWAN 系統都有多個接收通道，LoRaWAN 也不例外。 LoRaWAN 解決方案能夠同時在不同頻率通道中接收多達 8 個訊息。
5G發展面臨的挑戰
與任何新興技術一樣，5G 在發展過程中也面臨一些挑戰。我們將在本節中探討其中一些挑戰。
- 製造成本和零售價格
建造 5G 網路成本高昂，因為它需要複雜的資源。 5G 計畫的初始成本很高，因為它並非在現有網路上再建一層那麼簡單。這是因為 5G 是一項完全不同的技術。據市場分析師稱，在可行的解決方案上市之前，5G 的總支出將達到 88 億美元。因此，其高昂的製造成本是一個巨大的障礙。
- 受限頻段
目前的LTE運作在6GHz以下的頻段。然而，5G需要高達3000 GHz的頻段。儘管這些頻段容量更大，速度更快，但其授權仍面臨巨大挑戰。這些頻段的授權很可能需要在推出相應的5G解決方案之前進行招標。光是在美國，截至28年底，690 GHz頻段的招標金額就已達2018億美元。
- 缺乏設備支援
關於支援 5G 的智慧型手機和其他設備的製造，目前討論得很多。然而，它們的上市取決於 5G 的普及速度和製造成本。因此，可以肯定的是，未來幾年內，我們不會看到太多支援 5G 的設備。
- 覆蓋範圍和部署
5G 顯著提升了頻寬和速度，但覆蓋範圍有限。因此，在大規模部署之前，需要進一步完善基礎架構。更高的頻率意味著無線電波的方向性更強，因此更容易被瞄準。這種做法稱為波束成形，有被利用的風險。
另一個挑戰是，5G天線能夠處理更多數據，但覆蓋範圍較短。基地台和天線越來越小，但我們必須將它們安裝在住宅或建築物上。智慧城市必須安裝額外的中繼器，以便將波傳播到更遠的距離。這樣，它才能在人口稠密的地區保持一致的傳輸速度。因此，5G網路顯然需要一段時間才能成熟。
我們計劃未來以5G小型基地台取代Wi-Fi路由器和數據機。這樣，我們就可以將5G連線帶入家庭和小型企業，取代傳統的有線網路連線。因此，將5G接入推廣到農村地區是一項巨大的挑戰。
- 隱私和安全
對於任何數據驅動的技術來說，確保安全和隱私都是一項巨大的挑戰。然而，5G 必須確保採取措施抵禦複雜和標準的網路威脅。身份驗證和金鑰協商 (AKA) 是一種在網路之間建立信任的系統，5G 就屬於此類。這將允許透過智慧型設備的位置追蹤附近的人。它甚至可以讓他們竊聽你正在進行的通話。
因此，5G 開發者有責任確保客戶的數位安全並保護他們的隱私。隨著數據速度超越現有水平，連接性必將提升。因此，資料虛擬化服務和雲端伺服器必須確保嚴密的安全，並保護使用者的隱私和個人資料。然而，用戶在共享敏感資料時也必須更加謹慎和小心。
LoRaWAN 解決方案在 5G 上的優勢
以下是 LoRaWAN 相對於 5G 的一些優點，
- 成本效益高且經濟
LoRaWAN 部署非常經濟有效率。這是因為它們功耗極低，電池續航力長。最重要的是，它們體積非常小。因此，安裝和維護成本往往會顯著降低。
- 未授權頻段
LoRaWAN 在免授權頻段運作。因此，由於無需支付授權費用，部署起來更加便捷。此外，它還能提供更好的跨平台支援和更高的可近性。
- 廣泛支持
LoRaWAN 為各種類型的感測器和設備提供廣泛的支援。它只需要簡單的節點即可運行，因此無需任何複雜的框架。因此，我們可以將其用於大規模部署和廣泛的物聯網實施。
- 遠距離覆蓋
LoRaWAN 本身支援遠距離通訊。然而，我們可以透過整合雲端服務進一步擴大其有效範圍。這使得 LoRaWAN 能夠有效地進行遠距離和短距離通訊。 LoRaWAN 網路中的節點首先將資料傳送到最近的網關，然後該網關將資料傳輸到雲端伺服器。 LoRaWAN 閘道能夠有效率地接收資料包，因此幹擾或雜訊的可能性非常低。此外，我們可以透過確認回執的形式來添加額外的安全層。這些回執使我們能夠確保資料包的平穩傳輸。
- 隱私
LoRaWAN 使我們能夠建立公私混合網路。這使我們能夠控制用戶對機密資料和資訊的存取。我們可以設計過濾器並實施篩選機制，以避免惡意攻擊。因此，LoRaWAN 使我們能夠廣泛地控制我們期望的網路隱私等級。
LoRaWAN 和 5G 的現狀和未來趨勢
5G用例的深度和複雜性意味著5G的複雜程度對於某些網路來說「過於高昂」。這將導致需要一種「規模合適的技術」來支援市場上現有的應用。物聯網專家認為，5G LTE提供了更佳的效能，但這是以犧牲某些關鍵參數為代價的。而這些關鍵參數已被LoRaWAN解決方案很好地覆蓋。專家預測，LoRaWAN將利用5G的這一局限性，並努力將其轉化為現實。分析師預計，5G可能會在一定程度上縮小技術差距。然而，像LoRaWAN這樣高度針對性和專業化的解決方案始終存在發展空間。
LoRaWAN 解決方案如何盛行？
業內專家甚至聲稱，即使在 5G 時代，LoRaWAN 仍將是一種事實上的非授權標準。他們認為，LoRaWAN 更易於大規模採用，因為它具有低電池功耗，並支援公私混合網路。迄今為止，5G 的發展主要集中在關鍵通訊和寬頻服務。因此，我們無法有效地將它們用於大規模物聯網部署。因此，我們可以明確地得出結論，憑藉其卓越的性能和前景光明的特質，LoRaWAN 必將在未來的物聯網框架中發揮其重要作用。
如果您正在考慮將 LoRaWAN 應用於您的物聯網部署，那麼您來對地方了。 MOKO Smart可以為您提供所需的 LoRaWAN 模組，您可以根據自身需求進行部署。如果您想了解更多關於我們產品和服務的信息，歡迎隨時與我們聯繫。期待您的詢問。
LoRaWAN 解決方案的主要用例
LoRaWAN 解決方案旨在將資料傳輸量低且電池電量有限的裝置連接到網際網路。其特性使其成為以下應用的理想選擇：
智慧城市
LoRaWAN 高達 10 英里的遠距離傳輸，為智慧城市廣闊區域的基礎設施建設贏得了先機。而且，由於它可以輕鬆連接大量節點，網路的抗干擾能力非常強，定位也非常精準。
LoRaWAN 是一種開箱即用的解決方案，易於部署，在公共交通預測、環境監測、街道照明和智慧停車位等方面明顯增強了智慧城市系統的管理和控制。
智慧計量和公用事業
智慧公用事業網路通常位於 5G 網路感測器無法覆蓋的地方，因此 LoRaWAN 在這方面的優勢尤其突出。基於 LoRaWAN 的解決方案無需現場技術人員的人工幹預，即可確保所需的存取權限和覆蓋範圍，從而將資訊轉化為行動。
德國公用事業公司將再生能源電力和可控的新用戶納入電網，以實現對能源轉型的永續控制。
數據驅動農業
智慧農業使用 LoRaWAN 系統和感測器來收集和分析數據，以提高整個食品生產鏈的效率，從溫度和濕度讀數、追蹤牛隻的健康指標，到農場設備、農作物和牲畜的遠端監控。
以 Lora 為基礎的設備是 5G 基礎架構的低成本替代品，可靈活部署，且不需要頻繁更換電池。
智能建築
LoRaWAN以其遠距離、低功耗、低成本、顯著的抗干擾能力、高訊號穿透力，開啟了智慧建築管理系統發展的新紀元。
此外，基於 LoRa 的解決方案安裝簡單，不會幹擾管理營運。 LoRaWAN 整合了各種設施管理系統，可實現集中式智慧建築管理和監控。此外，它還可以幫助設施管理人員即時監控能耗、佔用率、環境條件和空氣品質數據，從而提高成本效益並更好地利用資源。
衛生保健
在經濟壓力下，許多年輕人忙於事業，沒有時間和精力照顧家中老人。同時，醫院工作人員每天都非常忙碌。因此，利用LoRaWAN實現無障礙醫療，簡化患者掛號流程，定位人員，並實現更透明的資訊交互，勢在必行。
供應鍊和物流
LoRaWAN 可以在供應鏈和物流領域實現長距離傳輸。其具體應用領域包括防盜、車隊管理、資產追蹤、駕駛員狀態追蹤和預測性維護。
5G 的用例有哪些
5G 的低延遲和高頻寬功能對需要強大即時通訊的資料密集型生態系統有重大影響。
連網汽車和自動駕駛
車輛和交通運輸配備了先進的遠端資訊處理系統，高度依賴多個物聯網感測器和系統之間的即時讀取和資料傳輸，是 5G 解決方案的主要應用領域。 XNUMXG 可以獲得車輛溫度、位置、速度和交通狀況等大量數據，從而提高駕駛舒適度和安全性。
為了讓智慧汽車準確讀取快速變化的交通狀況並瞬間做出反應，它們需要技術來確保數千個物聯網設備之間資訊傳輸的無縫銜接。 5G 能夠處理多個設備之間近乎零延遲的通信，為車輛間的直接互動和車輛與一切 (V2X) 通信開闢了道路，包括交通數據管理系統、停車計時器和路燈。
智慧健康5G解決方案
5G醫療系統將穿戴式裝置的數據與雲端供應商係統連接起來，並透過即時視訊支援高品質的遠距會診。 5G物聯網設備能夠持續監測和傳輸患者的生命體徵，顯著提高預防性和個人化照護的效率。世界各地的醫院和研究機構正在試行5G用例，包括遠端急救、遠端手術、線上專家診斷、移動查房和院內監護。
根據GSMA的報告，到5年，1.2G將在全球佔據至少2025億個連結。
NB-IoT怎麼樣？
一些 LoRa 設備也會選擇連接到 NB-IoT 網絡，這是由開發 4G 和 5G 協議的同一部門開發的 LPWAN 標準。
換句話說，它是一種實現LoRaWAN的蜂巢式技術，目前正用於連接4G網路的設備。一旦5G普及，人們將會使用它一段時間。
與 LoRa 相比，NB-IoT 擁有更高的頻寬。 NB-IoT 僅需軟體，無需任何特定的基礎設施。因此，這種網路可以輕鬆擴展，覆蓋數百萬台設備。但這類設備的數量仍然遠低於 LoRa 設備。
然而，NB-IoT 也有其缺點。最主要的缺點是 NB-IoT 會消耗大量能量，因此設備電池會很快耗盡。
此外，NB-IoT 對安全性的要求相對較高，並使用過時的逐跳加密，而 LoRaWAN 則使用端對端加密，這是一種現代安全標準機制。
基於上述原因，LoRa是比NB-IoT更好的臨時5G替代方案。
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