Глобальная сеть малой мощности

Глобальная сеть с низким энергопотреблением ( LPWAN или сеть LPWA ) — это тип беспроводной телекоммуникационной глобальной сети, предназначенный для обеспечения связи на большие расстояния с низкой скоростью передачи данных между устройствами Интернета вещей , такими как датчики, работающие от батареи .

Низкая мощность , низкая скорость передачи данных и целевое использование отличают этот тип сети от беспроводной глобальной сети , которая предназначена для соединения пользователей или предприятий и передачи большего объема данных с использованием большей мощности. Скорость передачи данных LPWAN варьируется от 0,3 до 50 кбит/с на канал.

LPWAN может использоваться для создания частной беспроводной сенсорной сети , но также может представлять собой услугу или инфраструктуру, предлагаемую третьей стороной, что позволяет владельцам датчиков развертывать их в полевых условиях без инвестиций в технологию шлюза .

Атрибуты

Диапазон: Рабочий диапазон технологии LPWAN варьируется от нескольких километров в городских районах до более 10 км в сельской местности. Он также может обеспечить эффективную передачу данных в ранее невозможных местах внутри и под землей.
Мощность: производители LPWAN заявляют о сроке службы от встроенных батарей от нескольких лет до десятилетий, но испытания в реальных условиях не подтвердили это. ^[1]

Платформы и технологии

Некоторые конкурирующие стандарты и поставщики пространства LPWAN включают: ^[2]

DASH7 — двунаправленный стандарт встроенного ПО с низкой задержкой, который работает с несколькими радиотехнологиями LPWAN, включая LoRa .
Wize — это открытый и бесплатный стандарт для LPWAN, созданный на основе европейского стандарта Wireless Mbus. ^[3]

Устройства на основе расширенного спектра Chirp (CSS).

Sigfox , французская технологическая компания, базирующаяся на базе UNB. ^[4]

LoRa — это запатентованная технология радиомодуляции с расширенным спектром чирпа для LPWAN, используемая LoRaWAN , Haystack Technologies и Symphony Link. ^[5]^[6]
MIoTy , реализующая технологию Telegram Splitting.

Weightless — это открытая стандартная узкополосная технология для LPWAN, используемая Ubiik.
ELTRES — технология LPWA, разработанная Sony , с дальностью передачи более 100 км при движении со скоростью 100 км/ч. ^[7]
IEEE 802.11ah , также известный как Wi-Fi HaLow, представляет собой маломощную широкомасштабную реализацию стандарта беспроводной сети 802.11 с использованием субгигабитных частот. ^[8]

Ультраузкая полоса

Ultra Narrowband (UNB), технология модуляции, используемая для LPWAN различными компаниями, в том числе:

Sigfox , французская технологическая компания со штаб-квартирой в UNB. ^[9]
Weightless — набор стандартов связи от Weightless SIG. ^[10]
Протокол NB-Fi , разработанный компанией WAVioT. ^[11]

Другие

Платформа разработки DASH7 Mode 2 для беспроводных сетей с низким энергопотреблением от Haystack Technologies. ^[12] Работает на многих стандартах беспроводной радиосвязи, таких как LoRa, LTE, 802.15.4g и других.
LTE Advanced for Machine Type Communications ( LTE-M ), эволюция связи LTE для подключенных вещей от 3GPP . ^[13]
MySensors , платформа домашней автоматизации DIY, поддерживающая различные радиоприемники, включая LoRa.
NarrowBand IoT (NB-IoT), усилия 3GPP по стандартизации LPWAN, используемого в сотовых сетях . ^[14]
Многостанционный доступ со случайной фазой (RPMA) от Ingenu , ранее известный как On-Ramp Wireless, основан на вариации технологии CDMA для сотовых телефонов, но использует нелицензированный спектр 2,4 ГГц. ^[15]^[16] RPMA используется в системе измерения AMI компании GE. ^[17]
Byron, технология расширения спектра прямой последовательности (DSSS) от Taggle Systems в Австралии. ^[18]
Wi-SUN на базе IEEE 802.15.4g. ^[19]

См. также

Интернет вещей
Глобальные сети
Статическое сжатие заголовка контекста (SCHC)
QRP-операция
Медленное поле
Сквозная шахтная связь
Устройство ближнего действия
IEEE 802.15.4 (персональная сеть с низким энергопотреблением)
IEEE 802.16 ( WiMAX )

Ссылки

^ Сингх, Ритеш Кумар; Пулукул, Приеш Паппиниссери; Берквенс, Рафаэль; Вейн, Мартен (25 августа 2020 г.). «Анализ энергопотребления технологий LPWAN и оценка срока службы приложений Интернета вещей» . Датчики (Базель, Швейцария) . 20 (17): 4794. Бибкод : 2020Senso..20.4794S . дои : 10.3390/s20174794 . ISSN 1424-8220 . ПМЦ 7506725 . ПМИД 32854350 .
^ Санчес-Иборра, Рамон; Кано, Мария-Долорес (2016). «Современные решения LP-WAN для промышленных услуг Интернета вещей» . Датчики . 16 (5): 708. Бибкод : 2016Senso..16..708S . дои : 10.3390/s16050708 . ПМЦ 4883399 . ПМИД 27196909 .
^ Шелдон, Джон (25 июня 2019 г.). «Французская спутниковая компания IoT Kinéis объявляет о стратегическом партнерстве с Objenious And Wize Alliance» . SpaceWatch.Global . Проверено 2 августа 2019 г.
^ «СИГФОКС Технология» . Проверено 1 февраля 2016 г.
^ «Что такое ЛоРаВАН?» . Ссылка Лаборатории . Проверено 9 января 2023 г.
^ Хесус Санчес-Гомес; Рамон Санчес-Иборра (2017). «Экспериментальное сравнение LoRa и FSK как модуляций, обеспечивающих связь IoT». Конференция по глобальным коммуникациям IEEE (Globecom'17) . дои : 10.1109/GLOCOM.2017.8254530 . S2CID 44010035 .
^ «ЭЛТРЕС Технолоджи» . Группа полупроводниковых решений Sony . Проверено 10 августа 2022 г.
^ Стандарт IEEE для информационных технологий. Телекоммуникации и обмен информацией между системами. Локальные и городские сети. Особые требования. Часть 11. Спецификации управления доступом к среде беспроводной локальной сети (MAC) и физического уровня (PHY). Поправка 2: освобождение от лицензии Sub 1 GHZ. Операция . дои : 10.1109/IEESTD.2017.7920364 . ISBN 978-1-5044-3911-4 .
^ «СИГФОКС Технология» . Проверено 1 февраля 2016 г.
^ «Невесомость-Н – Невесомость» . www.weightless.org . Проверено 1 февраля 2016 г.
^ «Что такое протокол NB-Fi – WAVIoT LPWAN» . WAVioT LPWAN . Проверено 18 мая 2018 г.
^ «Детали каркаса» . www.haystacktechnologies.com . Проверено 1 февраля 2016 г.
^ Флинн, Кевин. «Эволюция LTE в версии 13» . www.3gpp.org . Проверено 1 февраля 2016 г.
^ «LTE-M, NB-LTE-M и NB-IOT: три технологии Интернета вещей 3GPP, с которыми необходимо ознакомиться» . Ссылка Лаборатории . Проверено 1 февраля 2016 г.
^ Фриман, Майк (8 сентября 2015 г.). «On-Ramp Wireless становится Ingenu и запускает общенациональную сеть Интернета вещей» . Сан-Диего Юнион-Трибьюн . Проверено 14 сентября 2015 г.
^ «Ingenu запускает новейшую сеть Интернета вещей в США» . Легкое чтение . Проверено 14 сентября 2015 г.
^ Сент-Джон, Джефф (01 февраля 2013 г.). «GE погружается в борьбу с AMI с помощью беспроводной связи на рампе: Greentech Media» . Проверено 14 сентября 2015 г.
^ Гитеррес, Питер (13 октября 2016 г.). «Как Таггл распространяет LPWAN по всей Австралии» . ХАБ Интернета вещей . Проверено 23 сентября 2021 г.
^ «Альянс Wi-SUN» . Альянс Wi-SUN . 15 августа 2018 г. Проверено 16 декабря 2019 г.

[1] Сингх, Ритеш Кумар; Пулукул, Приеш Паппиниссери; Берквенс, Рафаэль; Вейн, Мартен (25 августа 2020 г.). «Анализ энергопотребления технологий LPWAN и оценка срока службы приложений Интернета вещей» . Датчики (Базель, Швейцария) . 20 (17): 4794. Бибкод : 2020Senso..20.4794S . дои : 10.3390/s20174794 . ISSN 1424-8220 . ПМЦ 7506725 . ПМИД 32854350 .

[2] Санчес-Иборра, Рамон; Кано, Мария-Долорес (2016). «Современные решения LP-WAN для промышленных услуг Интернета вещей» . Датчики . 16 (5): 708. Бибкод : 2016Senso..16..708S . дои : 10.3390/s16050708 . ПМЦ 4883399 . ПМИД 27196909 .

[3] Шелдон, Джон (25 июня 2019 г.). «Французская спутниковая компания IoT Kinéis объявляет о стратегическом партнерстве с Objenious And Wize Alliance» . SpaceWatch.Global . Проверено 2 августа 2019 г.

[4] «СИГФОКС Технология» . Проверено 1 февраля 2016 г.

[5] «Что такое ЛоРаВАН?» . Ссылка Лаборатории . Проверено 9 января 2023 г.

[6] Хесус Санчес-Гомес; Рамон Санчес-Иборра (2017). «Экспериментальное сравнение LoRa и FSK как модуляций, обеспечивающих связь IoT». Конференция по глобальным коммуникациям IEEE (Globecom'17) . дои : 10.1109/GLOCOM.2017.8254530 . S2CID 44010035 .

[7] «ЭЛТРЕС Технолоджи» . Группа полупроводниковых решений Sony . Проверено 10 августа 2022 г.

[8] Стандарт IEEE для информационных технологий. Телекоммуникации и обмен информацией между системами. Локальные и городские сети. Особые требования. Часть 11. Спецификации управления доступом к среде беспроводной локальной сети (MAC) и физического уровня (PHY). Поправка 2: освобождение от лицензии Sub 1 GHZ. Операция . дои : 10.1109/IEESTD.2017.7920364 . ISBN 978-1-5044-3911-4 .

[9] «СИГФОКС Технология» . Проверено 1 февраля 2016 г.

[10] «Невесомость-Н – Невесомость» . www.weightless.org . Проверено 1 февраля 2016 г.

[11] «Что такое протокол NB-Fi – WAVIoT LPWAN» . WAVioT LPWAN . Проверено 18 мая 2018 г.

[12] «Детали каркаса» . www.haystacktechnologies.com . Проверено 1 февраля 2016 г.

[13] Флинн, Кевин. «Эволюция LTE в версии 13» . www.3gpp.org . Проверено 1 февраля 2016 г.

[14] «LTE-M, NB-LTE-M и NB-IOT: три технологии Интернета вещей 3GPP, с которыми необходимо ознакомиться» . Ссылка Лаборатории . Проверено 1 февраля 2016 г.

[Freeman-15] Фриман, Майк (8 сентября 2015 г.). «On-Ramp Wireless становится Ingenu и запускает общенациональную сеть Интернета вещей» . Сан-Диего Юнион-Трибьюн . Проверено 14 сентября 2015 г.

[Light-16] «Ingenu запускает новейшую сеть Интернета вещей в США» . Легкое чтение . Проверено 14 сентября 2015 г.

[17] Сент-Джон, Джефф (01 февраля 2013 г.). «GE погружается в борьбу с AMI с помощью беспроводной связи на рампе: Greentech Media» . Проверено 14 сентября 2015 г.

[18] Гитеррес, Питер (13 октября 2016 г.). «Как Таггл распространяет LPWAN по всей Австралии» . ХАБ Интернета вещей . Проверено 23 сентября 2021 г.

[19] «Альянс Wi-SUN» . Альянс Wi-SUN . 15 августа 2018 г. Проверено 16 декабря 2019 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]