LoRaWAN解决方案拥有当今数量最多，种类最多的传感器. 最重要的是, 它出现在 5G 生态系统，是当今最可靠的端到端解决方案. LoRaWAN解决方案的部署范围超过 140 世界各国. 另外, 物联网专家和分析师预测，LoRaWAN解决方案将构成 80% 未来十年的LPWAN市场. 在这篇文章中, 我们将尝试探索LoRaWAN是否会呈现主导趋势或与5G共存.
发展 广域网 解决方案
LoRaWAN对于远程而言非常有效, 无线, 和低功率无线电网络. 它在无执照频段内运行. 因此, 我们可以毫无困难地部署它. 因此, 占用空间小的设备更容易和更方便地与其他框架和设备进行大规模通信.
LoRaWAN解决方案非常容易理解. 明星网络的交流类似于教室中的对话. 网关能够与节点通信，并且节点可以自由地执行相同操作.
假设您的LoRaWAN解决方案有一个节点和四个网关. 在这种情况下, 节点将随机发射到无线电频谱中. 可以听到传输的门将其捕获并将其转发到云. 所有网关很有可能会监听消息并将其转发到云. 这消除了由于通信链路薄弱或任何类型的干扰而导致数据丢失的风险.
一旦您的信息到达云端, 系统将生成确认收据. 然而, 这个过程不是自动的. 为了这个工作, LoRaWAN解决方案中的节点将必须请求确认收据. 如果节点请求确认，则云会在固定时间间隔后选择一个网关进行响应. 这增加了另一层质量保证. 几乎所有LPWAN系统都有多个接收通道，LoRaWAN也不例外. LoRaWAN解决方案能够接收多达 8 跨不同频道同时发送消息.
5G发展面临的挑战
像任何新兴技术一样, 5G在发展过程中也面临一些挑战. 我们将在本节中探讨其中一些挑战.
- 制造成本和零售价格
建立5G网络非常昂贵，因为它需要复杂的资源. 5G计划将招致高昂的初始成本，因为它不像在现有网络之上构建另一层那么简单. 这是因为5G完全是完全不同的技术. 据市场分析师, 5G的总支出将达到 $88 在可行的解决方案投放市场之前需要花费数十亿美元. 因此, 其高制造成本是一大障碍.
- 限制频段
当前的LTE在低于6GHz的频带上运行. 然而, 5G需要高达 3000 GHz的. 尽管这些频段具有更大的容量并承诺更快的速度, 他们的许可是一个巨大的挑战. 这些频段的许可很可能涉及在推出各自的5G解决方案之前进行竞标. 仅在美国, 竞标 28 达到GHz频段 $690 万年底 2018.
- 缺乏设备支持
许多关于智能手机和其他支持 5g 设备的制造的讨论正在进行. 然而, 它们的可用性与5G变得可行的速度以及制造成本的多少有关. 因此, 可以肯定的是，在未来几年中，我们不会看到很多支持5G的设备.
- 覆盖和部署
5G显着提高了带宽和速度. 然而, 它的范围有限. 因此, 在广泛部署之前，将需要进一步的基础架构. 更高的频率意味着无线电波也具有高度的方向性. 因此, 瞄准他们更容易. 这种做法称为波束成形，存在被利用的威胁.
另一个挑战是5G天线能够处理更多数据，但覆盖范围短. 基站和天线越来越小，但我们必须将它们安装在房屋或建筑物上. 智慧城市将必须安装额外的中继器，以允许在更长的范围内传播海浪. 因此, 它将在人口稠密的地区保持一致的传输速度. 所以, 很显然5G网络将需要一些时间才能成熟.
我们打算在将来用5G小型蜂窝网络代替Wi-Fi路由器和调制解调器. 因此, 我们可以将5G连接带到我们的家庭和小型企业. 因此, 我们将取代传统的有线互联网连接. 所以, 将5G接入扩展到农村地区是一个巨大的挑战.
- 隐私权与安全性
对于任何数据驱动技术而言，确保安全性和隐私是一项巨大的挑战. 然而, 5G必须确保针对复杂以及标准网络威胁的措施. 认证和密钥协议 (又名) 是一种用于在网络之间建立信任的系统，而5G属于该系统. 这将允许通过智能设备的位置跟踪附近的人. 它甚至可以让他们监听您正在进行的电话.
因此, 5G开发人员有责任确保客户的数字安全并保护其隐私. 随着数据速度快于当前水平，连接性必将提高. 因此, 数据虚拟化服务和云服务器必须确保气密性并保护其用户的隐私和个人数据. 然而, 用户必须确保在共享敏感数据时更加警惕和谨慎.
基于5G的LoRaWAN解决方案的优点
以下是LoRaWAN在5G上的一些优点,
- 经济高效
LoRaWAN部署非常经济且具有成本效益. 这是因为它们消耗的功率很少，并且电池寿命较长. 最重要的是, 他们很小. 因此, 安装和维护成本往往会大大降低.
- 非授权频段
LoRaWAN在非授权频段上运行. 因此, 由于不涉及许可费用，因此部署起来更容易，更方便. 另外, 它提供了更好的平台间支持和更好的可访问性.
- 广泛的支持
LoRaWAN为各种类型的传感器和设备提供广泛的支持. 它需要简单的节点来操作，因此不需要任何复杂的框架. 因此, 我们可以将其用于大规模部署和广泛的物联网实施.
- 远程覆盖
LoRaWAN自行支持远程通信. 然而, 我们可以通过集成云服务进一步扩大其有效范围. 这使LoRaWAN可以有效地进行长距离和短距离通信. LoRaWAN网络中的节点通过首先传输到最近的网关进行通信，然后该网关进一步将数据传输到云服务器. LoRaWAN网关可以高效地拾取数据包，因此干扰或噪声的机会非常低. 最重要的是, 我们可以以确认收据的形式添加其他安全层. 这些收据使我们能够确保数据包顺利传输.
- 隐私
LoRaWAN使我们能够建立混合公私网. 这使我们可以控制用户对分类数据和信息的访问. 我们可以设计过滤器并实施筛选机制以避免恶意尝试. 因此, LoRaWAN使我们能够广泛控制我们希望网络拥有的隐私程度.
LoRaWAN和5G的当前和未来趋势
5G用例的深度和复杂性意味着5G的复杂性是 “太多了” 对于某些网络. 这将导致需要 “合适尺寸的技术” 用于支持市场中的现有应用程序. 物联网专家认为5G LTE可以提供更好的性能，但这样做会牺牲某些关键参数. LoRaWAN解决方案很好地涵盖了这些关键参数. 专家预测LoRaWAN将利用5G的这一局限性并尝试利用它. 分析师预测5G可能会在一定程度上缩小技术差距. 然而, 总是有高度针对性和专业化解决方案的空间，例如LoRaWAN.
LoRaWAN解决方案如何流行?
业内专家甚至声称，即使在5G时代，LoRaWAN仍将是事实上的免许可标准. 他们认为，LoRaWAN具有较低的电池消耗并支持混合公私网，因此更便于大规模采用。. 到目前为止，5G的发展集中在关键的通信和宽带服务上. 因此, 我们无法有效地将它们用于大型物联网部署. 因此, 我们可以清楚地得出结论，由于LoRaWAN的最佳特性和有希望的特性，它肯定会在未来的物联网框架中发挥作用.
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LoRaWAN 解决方案的主要用例
LoRaWAN 解决方案旨在将需要低数据传输和有限电池的设备连接到互联网. 其特性使其成为以下应用的理想选择:
智慧城市
LoRaWAN 的远距离传输高达 10 miles赢得了在智慧城市广大地区建设基础设施的机会. 此外, 因为它可以轻松连接大量节点, 网络抗干扰能力很强, 而且定位也很准确.
LoRaWAN 是一种开箱即用的解决方案，易于部署，在公共交通预测方面明显增强智慧城市系统的管理和控制, 环境监测, 街道照明, 和智能停车位.
智能计量和公用事业
智能公用事业网络通常位于 5G 网络中的传感器无法到达的地方, 所以LoRaWAN在这方面的优势就凸显出来. 基于 LoRaWAN 的解决方案通过确保所需的访问权限和范围将信息转化为行动，而无需现场技术人员的人工干预.
德国公用事业将可再生能源和可控新用户的电力并入电网，实现能源转型的可持续可控.
数据驱动的农业
智能农业使用 LoRaWAN 系统和传感器来收集和分析数据，以提高整个食品生产链的效率, 从温度和湿度读数, 和跟踪牛的健康指标, 远程监控农场设备, 农作物, 和牲畜.
基于 Lora 的设备是 5G 基础设施的低成本替代方案，可以灵活部署，也不需要频繁更换电池.
智能楼宇
LoRaWAN 凭借其远程功能开启了智能楼宇管理系统发展的新纪元, 低功耗, 低成本, 和显着的抗干扰能力, 和高信号穿透.
此外, 基于 LoRa 的解决方案的安装非常简单，不会干扰管理操作. LoRaWAN 集成了多种设施管理系统，用于集中管理, 智能楼宇管理与监控. 此外, 它可以帮助设施经理监控能源消耗数据, 占用, 实时环境状况和空气质量，以提高成本效率和更好地利用资源.
卫生保健
在经济压力下, 很多年轻人忙于事业，没有时间和精力照顾家里的老人. 与此同时, 医院的工作人员每天都很忙. 因此, 必须使用LoRaWAN实现无障碍医疗, 简化患者登记流程, 定位人员，实现更透明的信息交换.
供应链与物流
LoRaWAN 可以在供应链和物流中长距离传输. 具体应用见于防盗等领域, 车队的管理, 资产追踪, 驾驶员状态跟踪, 和预测性维护.
5G的用例是什么
5G 的低延迟和高带宽功能对需要稳健和实时通信的数据密集型生态系统产生重大影响.
联网汽车和自动驾驶
车辆和运输, 配备了先进的远程信息处理系统，严重依赖多个物联网传感器和系统之间的实时读数和数据传输, 是 5G 解决方案的主要领域. 车辆温度等大量数据, 位置, 可以获得速度和交通状况，以提高驾驶舒适性和安全性.
让智能汽车准确读取快速变化的交通状况并在瞬间做出反应, 他们需要技术来确保数以千计的物联网设备之间的无缝信息传输. 5G 在处理多个设备之间近乎零延迟的通信方面的潜力为直接的车对车交互和车对一切开辟了道路 (车联网) 沟通, 包括交通数据管理系统, 停车场计价表, 和路灯.
智慧健康5G解决方案
5G医疗系统将可穿戴设备的数据与基于云的供应商系统连接起来，并支持高质量的实时视频远程会诊. 5G-powered IoT 设备通过提供持续监控和传输患者的能力显着提高预防性和个性化护理的效率’ 生命体征. 世界各地的医院和研究机构都在试行 5G 用例, 包括远程紧急救援, 远程手术, 在线专家诊断, 移动查房, 和院内监测.
根据 GSMA 的报告, 5G至少会占 1.2 全球十亿个连接 2025.
NB-IoT怎么样?
部分LoRa设备也会选择接入NB-IoT网络, 这是由开发 4G 和 5G 协议的同一部门开发的 LPWAN 标准.
换句话说, 它是一种实现 LoRaWAN 的蜂窝技术，用于与 4g 连接的设备. 一旦 5G 普及, 人们会用一段时间.
与劳拉相比, NB-IoT 具有更高的带宽. NB-IoT 只需要软件，不需要特定的基础设施. 因此, 这种类型的网络规模可以轻松覆盖数百万台设备. 但此类设备的数量仍远低于 LoRa 设备的数量.
然而, NB-IoT 有其缺点. 主要缺点是 NB-IoT 会吸收大量能量, 所以设备电池会很快耗尽.
也, NB-IoT对安全性要求较高，采用过时的逐跳加密方式，而LoRaWAN采用端到端加密方式, 现代安全标准机制.
基于以上原因, LoRa 是比 NB-IoT 更好的临时 5G 替代方案.
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