Home-theater-designers
Internett fortsetter å vokse, og tingenes internett (IoT) er et område som fortsetter å vokse i et tempo. Low-Powered Wide Area Networks (LPWAN) driver mye av denne veksten, en type lavstrømstilkobling for et wide area-nettverk som er nyttig for IoT-distribusjon og bruk.
MAKEUSE AV DAGENS VIDEO
Så la oss se nærmere på LPWAN-er, de forskjellige typene LPWAN-er og noen virkelige eksempler på hvordan de brukes.
Hva er IoT?
For å forstå LPWAN-er, må du forstå hva IoT er . Vi trenger ikke dekke dette i stor dybde, men litt kunnskap vil gå langt når det hjelper å forstå LPWAN.
Begrepet IoT refererer til fysiske enheter som er sammenkoblet. Disse enhetene inkluderer alt fra smarte termostater i hjemmet til smarte gatelys i en by.
Noen vanlige IoT-aktiverte enheter inkluderer:
hvordan lage et ikon for Windows 10
- Smarthjemenheter: Termostater, belysning, sikkerhetskameraer
- Industriell: Sensorer i produksjonsutstyr, lagerkontrollsensorer
- Smart by: Gatelys og trafikklys, kollektivtransport
- Jordbruk: jordsensorer, smart vanning, husdyrkontroll
Dette er bare noen få måter IoT brukes på. Men for at IoT-systemer skal fungere, må de være tilkoblet, og LPWAN-er spiller ofte denne rollen.
Hva er en LPWAN?
En LPWAN er et trådløst kommunikasjonsnettverk som kan levere dataoverføringer med lav båndbredde og lav effekt over et stort område. På grunn av området en LPWAN kan dekke, er den perfekt for å hjelpe IoT-nettverk med å kommunisere.
En LPWAN har ikke en bestemt fast områdestørrelse den kan dekke. Dekningen avhenger av flere faktorer, inkludert overføringsteknologi, antall tilkoblede IoT-enheter, tilgjengelige datahastigheter og mer. Videre påvirker andre faktorer LPWAN-dekning og overføring, for eksempel miljøhindringer.
Hvordan fungerer LPWAN?
Laveffektegenskapene til LPWAN-er er nøkkelen til deres funksjonalitet. IoT-enheter er ofte batteridrevne enheter med lavt energiforbruk. I tillegg overfører de fleste IoT-enheter små mengder data med lave bithastigheter. Dette gjør LPWAN-er ideelle for tilkobling av disse enhetene over lange avstander med et minimum av strøm.
LPWAN-er bruker stort sett ulisensierte radiofrekvenser. Dette negerer behovet for lisensiering og reduserer kostnadene. Hvordan dataene kodes og overføres avhenger av typen LPWAN. Men i hjertet av hver type er en modulasjonsteknikk designet for å overføre data over lange avstander med minimal interferens.
Noen av metodene som brukes for å oppnå dette inkluderer:
- Bruk av feilrettingskoder
- Signalspredning (spreder signalet over et bredt frekvensbånd)
- Datahastighetsreduksjon
Det er ganske nyttig å tenke i form av en vannkran. Slå den på fullt, og du har en kraftig flyt; dette kan sammenlignes med et tradisjonelt Wide Area Network (WAN) med mye data (vann) som flyter veldig raskt. Ulempen er at dette krever mye kraft for å holde flyten i gang.
Reduser den flyten til et jevnt drypp, og du har en LPWAN. Vannet vil fortsatt reise den samme avstanden, men det kreves lite kraft for å holde vedlikeholdsladden flytende.
3 Hovedfordeler med LPWAN
Grunnen til at LPWAN-er brukes til å koble til IoT-enheter kan oppsummeres ved å vurdere tre hovedfordeler som disse typer nettverk tilbyr.
- Koste: Kostnaden for en LPWAN er lavere enn en tradisjonell WAN. Både fra et maskinvare- og et implementeringskostnadssynspunkt tilbyr LPWAN-er en rimelig tilkoblingsløsning.
- Område: Rekkevidden til en LPWAN varierer avhengig av faktorer som topologi, designkrav, miljøforhold og interferens. Et typisk nettverk kan operere over en rekkevidde på rundt seks miles. Men som vi skal se på i neste avsnitt, har noen LPWAN-typer en maksimal rekkevidde på rundt 25 miles.
- Makt: LPWAN-sendere, sensorer og andre gjenstander er vanligvis enheter med lav effekt. For eksempel er mange av dem drevet av batterier, og det er vanlig at levetiden til et batteri måles i år.
Disse egenskapene bidrar til opptaket av LPWAN som hovedformen for tilkobling for millioner av IoT-enheter.
Hovedtyper av LPWAN
Det finnes flere forskjellige typer LPWAN. Hvilken type LPWAN du velger avhenger av flere faktorer. Som et eksempel kan Sigfox-typen LPWAN skryte av en rekkevidde på opptil 25 miles; dette gjør det gunstig der enheter er spredt over en lang rekkevidde.
nettsteder som leser bøker høyt for deg gratis
Her er noen av de vanligste typene LPWAN:
- LoRaWAN: Dette bruker en teknikk kalt Chirp Spread Modulation for å oppnå langdistansekommunikasjon. Den samme teknikken lar den oppnå dette med svært lavt strømforbruk. LoRaWAN gir flere fordeler, inkludert lave kostnader og skalerbarhet. Den har også støtte for geolokaliseringsfunksjoner og toveiskommunikasjon.
- NB-IoT: Dette er en LPWAN som opererer over mobilnettverk. Dette lar den opprettholde de definerende funksjonene til en LPWAN, men har de ekstra fordelene med økte datahastigheter og forbedret sikkerhet.
- Sigfox: Sigfox er en proprietær LPWAN-tjeneste som kan skryte av global dekning. Den bruker ultrasmalbåndsmodulasjon for å oppfylle rekkevidden og strømkravene til tilkoblede enheter, og under optimale forhold kan den oppnå en rekkevidde på opptil 25 miles.
- Vektløs: Weightless oppnår sine LPWAN-mål om langdistanse, laveffekts tilkobling ved bruk av Wideband Frequency Modulation og Ortogonal Frequency Multiplexing. Dette er en annen tjeneste som har global dekning.
Som du kan se, er det forskjellige måter å oppnå målene med en LPWAN på. Mye av det som driver valget av en LPWAN er imidlertid ned til funksjonene den forventes å tjene, som best forstås ved å se på noen av måtene LPWAN-er brukes på.
Hva brukes LPWAN-er til?
Vi har allerede vært inne på dette, men den beste måten å forstå hvordan LPWAN-er fungerer på er å diskutere noen virkelige scenarier der IoT-enheter blir brukt.
Smarte byer
Byer bruker i økende grad LPWAN med stor effekt. Noen av de vanlige måtene de brukes på inkluderer:
- Smart gatebelysning: Smarte gatelys bruker LPWAN til flere bruksområder. Det vanligste er å spare energi ved å justere lysstyrken på lysene avhengig av faktorer som klimatiske forhold, tid på dagen og aktivitetsnivået på gaten.
- Smarte trafikklys: Disse brukes for å lette kø ved å prioritere trafikklys for å optimalisere trafikkflyten
- Smart parkering: Sensorer kan brukes til å overvåke tilgjengeligheten av parkeringsplasser.
Flyttingen til smartere byer er utformet for å forbedre livskvaliteten for innbyggerne og redusere karbonfotavtrykket og energiregningene til kommunene.
Jordbruk
Landbruk er en annen sektor som har sett en rask økning i bruken av IoT-enheter og LPWAN. Her er noen av måtene LPWAN-er hjelper bønder på:
- Jordovervåking: LPWAN-er og sensorer kan overvåke jordforhold som fuktighet og temperatur. Dette gjør at bøndene kan spare vann ved kun å vanne der og når det er nødvendig.
- Husdyrkontroll: Plasseringen av husdyr kan brukes av sensorer koblet til en LPWAN.
Dette er en annen sektor der en LPWAN kan kutte kostnader og redusere miljøpåvirkningen fra landbrukspraksis.
Helsevesen
LPWAN-er forvandler helsevesenet og måten vi overvåker pasienter og tilstander på. Blant bruksområdene for teknologien er:
- Gi sanntidsinformasjon om pasientens helsestatus ved å bruke eksterne pasientovervåkingsenheter
- Spor status og plassering av utstyr
- Overvåke og justere miljøforhold i helseinstitusjoner
Samlet sett kan LPWANS bidra til å effektivisere behandlingen av pasienter og samtidig redusere utgiftene.
LPWAN-er: Sakte og jevne vinner løpet
LPWAN-er er de ukjente heltene i en stadig mer tilkoblet verden. Ved å bruke en langsom og jevn tilnærming til dataoverføring, gjør disse nettverkene våre byer smartere, hjemmene våre tryggere og landbruket vårt mer effektivt.
Kraften til informasjon handler ikke bare om 'big data'; noen ganger betyr de små tingene i livet.