但实际上对于从2019年开始商用、现行的5G网络来说，由于其所遵循的还是较为老旧的3GPP Rel-15规范，这就造成了最早一批5G设备实际上只能支持5G“三大能力”中的超宽带连接（EMMB），并不能实现超大连接数和超低延迟。也正因如此，早期5G设备基本上仅限于价格不高、对网络压力也并不算太大的智能手机。并且3GPP方面也承认，当时之所以将并不成熟的5G技术推向市场，本身就是为了满足运营商和消费者“尝鲜”的需求，同时也可以为后续的5G建设和宣传起到铺垫作用。
不过随着如今3GPP Rel-16规范的逐步落地，SA独立组网、5G毫米波网络、5G低延时工业网络、5G V2X车载网络等更广泛、更先进的5G技术也陆续开始得以应用。与此同时对于消费者而言，能够买到的量产5G设备如今也终于不再只有智能手机产品了。
比如说就在日前，英特尔就联合联发科推出了一款名为“Intel 5G Solution 5000”的小尺寸5G解决方案。其本质上是将5G基带芯片、功率放大电路等，集成到了一块M2 SSD大小的电路板上，这样笔记本电脑厂商在生产产品时，就不再需要单独在主板上规划相关电路，只用把这个模块一插，就相当于组装好了5G模块。
有意思的是，想出这个办法的厂商还不只英特尔一家。因为早在英特尔方面召开发布会的一周前，高通在5G技术与合作峰会上也展出了多款基于骁龙X62、骁龙X65基带的笔记本电脑用M2 5G模块。只不过与英特尔不同的是，高通的5G模块采用了授权模式，也就是自己并不生产，而是由其他下游厂商自行设计、改进、制造，因此产品发布的“动静”自然是没有英特尔亲自下场来得那么大。
但不管怎么说，英特尔（以及联发科）和高通“不约而同”地发力笔记本电脑用M2接口5G模块，实际上也暗示着一件事，那就是内置5G网络连接能力的“5G本”，可能很快就要大批出现了。
那么有些喜欢“折腾”的朋友，此时可能已经在盘算着一件事了。如果自行购买这类M2接口的5G模块，它能够被直接安装到台式机或笔记本电脑中，为电脑增加5G网络的连接能力吗？
理论上来说并非完全不可能，但实行上为电脑安装5G M2模块，至少需要面临着三道难关。
第一道其实就是看似兼容，但实际上很可能无法正常使用的M2接口。没错，大家都知道现在无论是台式机还是笔记本电脑，往往都会内置多个M2接口，而且乍看之下，这些接口的形状都是一样的。但实际上M2接口有多种不同的用途定义，比如对于绝大多数的电脑来说，它们的M2接口仅仅只能用来安装M2 SSD硬盘，并不兼容其他采用M2接口的设备。这就意味着哪怕你把M2 5G模组安装到这样的电脑里，在系统或BIOS里也很可能是认不出来的，更不要说安装驱动或正常工作了。
不过这里面有一个例外，那就是在某些高端商务本或者游戏本中，厂商会专门设计一个M2接口用于安装4G LTE模块（商务本）或是录屏采集卡模块（游戏本）。而为这些模块设计的M2接口，理论上就可以兼容M2 5G模块设备了。
然而，光是安装上去并且能够正常识别、能够安装驱动，也并不代表5G模块就可以顺利工作了。因为我们前文中曾提及，现在这类M2 5G模块虽然确实是为了便于电脑厂商设计、制造而研发出来的，但在模块内部实际上只集成了基带模组和天线功放芯片，并不包括5G天线和SIM卡座。
当然，在笔记本电脑上折腾过WiFi网卡的朋友都知道，只要有万能的某宝、自行动手加装5G天线并不会是一件太难的事情。但SIM卡座就不一样了，如果大家见过那些内置4G网络支持的笔记本电脑，就知道SIM卡座是需要专门在主板上做相应的电路设计，也需要在外壳上专门开模的。换而言之，如果笔记本电脑原本并没有板载的SIM卡座，要手动加装几乎是不太可能的事情。
接口可能不兼容、天线和SIM卡座需要自行加装（甚至可能需要自行走线焊接），光是这两大难关相信就已经足以“劝退”大部分想要尝鲜M2 5G模组的朋友了。但除此之外，限制M2 5G模块不能自行加装的因素很可能还有一个，那就是CPU型号。
如果大家经常关注电脑CPU方面的消息，可能知道最快今年年底，英特尔方面就会发布采用新制程、全新“大小核”架构的12代酷睿Alder Lake处理器家族。而在目前已知的Alder Lake技术新特性中，有一条“网络/5G性能大幅提升”也引起了我们的注意。
什么叫做“网络、5G性能大幅提升”？往简单了去想，英特尔可能会在12代酷睿时推出技术更全面、性能更强的WiFi网卡与M2 5G模块，它们的网速会更快，而且还可能实现对毫米波网络的支持（目前的Intel 5G Solution 5000模组并不支持毫米波5G）。
对于配备了CNVi WiFi模块的笔记本来说，它们的网卡和CPU是配对的，无法更换
但如果我们参照英特尔当前在WiFi模组上的设计思路，“提升5G性能”这句话的内涵，或许就没有那么简单了。因为它可能意味着英特尔会在12代酷睿上实现与当前Intel部分WiFi6网卡类似的设计，即将一部分5G功能直接整合到CPU中，届时5G模组就必须要与特定型号的CPU搭配才能正常工作。
当然，这样一来，整个电脑的5G性能当然可以得到提升，但也将意味着用户完全不再能够自行更换或者加装5G模组。换而言之，如果你想要让自己的笔记本电脑具备5G网络下的全时联网功能，就必须直接购买“5G本”，而这无论是对于芯片厂商还是电脑厂商来说，显然都是利益最大化的一种方式。
本文来自网络物联网应用中的无线技术有多种，可组成局域网或广域网。组成局域网的无线技术主要有24GHz的WiFi，蓝牙、Zigbee等，组成广域网的无线技术主要有2G/3G/4G等。这些无线技术，优缺点非常明显，可如下图总结。在低功耗广域网（Low Power Wide Area Network,LPWAN）产生之前，似乎远距离和低功耗两者之间只能二选一。当采用LPWAN技术之后，设计人员可做到两者都兼顾，最大程度地实现更长距离通信与更低功耗，同时还可节省额外的中继器成本。
LoRa 是LPWAN通信技术中的一种，是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统，进而扩展传感网络。目前，LoRa 主要在全球免费频段运行，包括433、868、915 MHz等。
LoRa技术具有远距离、低功耗（电池寿命长）、多节点、低成本的特性。
下图以USA情况为例，从灵敏度、链路预算、覆盖范围、传输速率、发送电流、待机电流、接收电流、2000mAh电池使用寿命、定位、抗干扰性、拓扑结构、最大终端连接数等参数上比较了Sigfox、LTE-M、ZigBee、WLAN、80211ah和LoRa的区别。后续的LoRa技术小型科普文（下）将具体解释以上的部分参数。
LoRa网络构成
LoRa网络主要由终端（可内置LoRa模块）、网关（或称基站）、Server和云四部分组成。应用数据可双向传输。
LoRa联盟LoRa联盟是2015年3月Semtech牵头成立的一个开放的、非盈利的组织，发起成员还有法国Actility，中国AUGTEK和荷兰皇家电信kpn等企业。不到一年时间，联盟已经发展成员公司150余家，其中不乏IBM、思科、法国Orange等重量级产商。产业链（终端硬件产商、芯片产商、模块网关产商、软件厂商、系统集成商、网络运营商）中的每一环均有大量的企业，这种技术的开放性，竞争与合作的充分性都促使了LoRa的快速发展与生态繁盛。
网络部署
目前LoRa网络已经在世界多地进行试点或部署。据LoRa Alliance早先公布的数据，已经有9个国家开始建网，56个国家开始进行试点。中国AUGTEK在京杭大运河完成284个基站的建设，覆盖1300Km流域；
美国网络运营商Senet于2015年中在北美完成了50个基站的建设、覆盖15,000平方英里（约38850平方千米），预计在第一阶段完成超过200个基站架设；
法国电信Orange宣布在2016年初在法国建网；
荷兰皇家电信kpn宣布将在新西兰建网，在2016年前达到50%覆盖率；
印度Tata宣布将在Mumbai和Delhi建网；
Telstra宣布将在墨尔本试点……(后续的文章将详细介绍部分公司利用LoRa技术做出的应用)
LoRaWAN协议
LoRaWAN是 LoRa联盟推出的一个基于开源的MAC层协议的低功耗广域网（Low Power Wide Area Network, LPWAN）标准。这一技术可以为电池供电的无线设备提供局域、全国或全球的网络。LoRaWAN瞄准的是物联网中的一些核心需求，如安全双向通讯、移动通讯和静态位置识别等服务。该技术无需本地复杂配置，就可以让智能设备间实现无缝对接互 *** 作，给物联网领域的用户、开发者和企业自由 *** 作权限。
LoRaWAN网络架构是一个典型的星形拓扑结构，在这个网络架构中，LoRa网关是一个透明传输的中继，连接终端设备和后端中央服务器。网关与服务器间通过标准IP连接，终端设备采用单跳与一个或多个网关通信。所有的节点与网关间均是双向通信，同时也支持云端升级等 *** 作以减少云端通讯时间。终端与网关之间的通信是在不同频率和数据传输速率基础上完成的，数据速率的选择需要在传输距离和消息时延之间权衡。由于采用了扩频技术，不同传输速率的通信不会互相干扰，且还会创建一组“虚拟化”的频段来增加网关容量。LoRaWAN的数据传输速率范围为03 kbps至375 kbps，为了最大化终端设备电池的寿命和整个网络容量，LoRaWAN网络服务器通过一种速率自适应（Adaptive Data Rate , ADR）方案来控制数据传输速率和每一终端设备的射频输出功率。全国性覆盖的广域网络瞄准的是诸如关键性基础设施建设、机密的个人数据传输或社会公共服务等物联网应用。关于安全通信，LoRaWAN一般采用多层加密的方式来解决：一、独特的网络密钥（EU164），保证网络层安全；
二、独特的应用密钥（EU164），保证应用层终端到终端之间的安全；
三、属于设备的特别密钥（EUI128）。LoRaWAN网络根据实际应用的不同，把终端设备划分成A/B/C三类：Class A：双向通信终端设备。这一类的终端设备允许双向通信，每一个终端设备上行传输会伴随着两个下行接收窗口。终端设备的传输槽是基于其自身通信需求，其微调是基于一个随机的时间基准（ALOHA协议）。Class A所属的终端设备在应用时功耗最低，终端发送一个上行传输信号后，服务器能很迅速地进行下行通信，任何时候，服务器的下行通信都只能在上行通信之后。
Class B：具有预设接收槽的双向通信终端设备。这一类的终端设备会在预设时间中开放多余的接收窗口，为了达到这一目的，终端设备会同步从网关接收一个Beacon，通过Beacon将基站与模块的时间进行同步。这种方式能使服务器知晓终端设备正在接收数据。
Class C：具有最大接收槽的双向通信终端设备。这一类的终端设备持续开放接收窗口，只在传输时关闭。
LoRa技术要点
一般说来，传输速率、工作频段和网络拓扑结构是影响传感网络特性的三个主要参数。传输速率的选择将影响系统的传输距离和电池寿命；
工作频段的选择要折中考虑频段和系统的设计目标；
而在FSK系统中，网络拓扑结构的选择是由传输距离要求和系统需要的节点数目来决定的。LoRa融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码技术，拥有前所未有的性能。此前，只有那些高等级的工业无线电通信会融合这些技术，而随着LoRa的引入，嵌入式无线通信领域的局面发生了彻底的改变。
前向纠错编码技术是给待传输数据序列中增加了一些冗余信息，这样，数据传输进程中注入的错误码元在接收端就会被及时纠正。这一技术减少了以往创建“自修复”数据包来重发的需求，且在解决由多径衰落引发的突发性误码中表现良好。一旦数据包分组建立起来且注入前向纠错编码以保障可靠性，这些数据包将被送到数字扩频调制器中。这一调制器将分组数据包中每一比特馈入一个“展扩器”中，将每一比特时间划分为众多码片。
即使噪声很大，LoRa也能从容应对LoRa调制解调器经配置后，可划分的范围为64-4096码片/比特，最高可使用4096码片/比特中的最高扩频因子（12）。相对而言，ZigBee仅能划分的范围为10-12码片/比特。通过使用高扩频因子，LoRa技术可将小容量数据通过大范围的无线电频谱传输出去。实际上，当你通过频谱分析仪测量时，这些数据看上去像噪音，但区别在于噪音是不相关的，而数据具有相关性，基于此，数据实际上可以从噪音中被提取出来。扩频因子越高，越多数据可从噪音中提取出来。在一个运转良好的GFSK接收端，8dB的最小信噪比（SNR）需要可靠地解调信号，采用配置AngelBlocks的方式，LoRa可解调一个信号，其信噪比为-20dB，GFSK方式与这一结果差距为28dB，这相当于范围和距离扩大了很多。在户外环境下，6dB的差距就可以实现2倍于原来的传输距离。
超强的链路预算，让信号飞的更远
为了有效地对比不同技术之间传输范围的表现，我们使用一个叫做“链路预算”的定量指标。链路预算包括影响接收端信号强度的每一变量，在其简化体系中包括发射功率加上接收端灵敏度。AngelBlocks的发射功率为100mW (20dBm)，接收端灵敏度为-129dBm，总的链路预算为149dB。比较而言，拥有灵敏度-110dBm（这已是其极好的数据）的GFSK无线技术，需要5W的功率(37dBm)才能达到相同的链路预算值。在实践中，大多GFSK无线技术接收端灵敏度可达到-103dBm，在此状况下，发射端发射频率必须为46dBm或者大约36W，才能达到与LoRa类似的链路预算值。
因此，使用LoRa技术我们能够以低发射功率获得更广的传输范围和距离，这种低功耗广域技术正是我们所需的。
关于LPWAN
低功耗广域网络（Low Power Wide Area Network, LPWAN)是物联网中不可或缺的一部分，具有功耗低、覆盖范围广、穿透性强的特点，适用于每隔几分钟发送和接收少量数据的应用情况，如水运定位、路灯监测、停车位监测等等。LPWAN相关组织LoRa联盟目前在全球已有145位成员，其繁茂的生态系统让遵循LoRaWAN协议的设备具有很强的互 *** 作性。一个完全符合LoRaWAN标准的通讯网关可以接入5到10公里内上万个无线传感器节点，其效率远远高于传统的点对点轮询的通讯模式，也能大幅度降低节点通讯功耗。SIFS
Short Interframe Space(SIFS):在80211系列无线局域网中SIFS是固定值，SIFS是最小的帧间间隔，因此采用SIFS的节点具有访问无线链路的最高优先级。它等于节点从发送状态切换到接收状态并能正确解码所需要的时间，或者从接收状态转为发送状态所需要的时间，在SIFS过期后可能发送的数据包包括ACK、CTS帧，不同标准中规定的SIFS值不同。
Standard SIFS(μs)
IEEE 80211b 10
IEEE 80211a 16
IEEE 80211g 10
DIFS
DCF Interframe Space(DIFS):在DCF协议中，节点在开始发送数据之前需要监测信道是否空闲。如果信道已经空闲，则节点仍需等待DIFS段时间才开始发送数据；而如果在DIFS时间段内任一时刻信道被监测为忙，则节点不得不推迟它的数据发送。DIFS和SIFS间的计算关系如下：
DIFS = SIFS + (2 Slot time)
Standard Slot Time(µs) DIFS(µs)
IEEE 80211b 20 50
IEEE 80211a 9 34
IEEE 80211g 9 or 20 28 or 50
PIFS
PCF Interframe Space(PIFS):PCF使得AP等待PIFS而不是DIFS时间以访问信道，由于DIFS > PIFS > SIFS，因此AP总比普通节点具有更高的访问信道的优先级。
PIFS = SIFS + Slot time
Standard Slot time(µs) PIFS(µs)
IEEE 80211b 20 30
IEEE 80211a 9 25
IEEE 80211g 9 or 20 19 or 30
EIFS
Extended Interframe Space(EIFS):在前一帧出错的情况下，发送节点不得不延迟EIFS而不是DIFS时间段后再发送下一帧。
EIFS = Transmission time of Ack frame at lowest basic rate + SIFS + DIFS
希望能帮到你
正确的是：必须适应强电磁干扰环境，采用自适应跳频、确定性通信资源调度，无线路由，采用低开销高精度时间同步，网络分层数据加密，异常监视与报警以及设备入网鉴权。
就国内目前的主要市场环境来看，其主要用的是wifi mesh（例如strix的mesh设备）和cofdm mesh（例如winet无线智能宽带网络），前者利用的是wifi技术速率可达几百兆，频率主要用24G和58G，使用全向天线距离大概3-5公里。
物联网
是新一代信息技术的重要组成部分，IT行业又叫：泛互联，意指物物相连，万物万联。由此，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。
(1)物联网中的数据量更大：物联网的最主要特征之一是节点的海量性，除了人和服务器之外，物品、设备、传感网等都是物联网的组成节点，其数量规模远大于互联网;同时，物联网节点的数据生成频率远高于互联网，如传感节点多数处于全时工作状态，数据流源源不断。
(2)物联网中的数据速率更高：一方面，物联网中数据海量性必然要求骨干网汇聚更多的数据，数据的传输速率要求更高;另一方面，由于物联网与真实物理世界直接关联，很多情况下需要实时访问、控制相应的节点和设备，因此需要高数据传输速率来支持相应的实时性。
(3)物联网中的数据更加多样化：物联网涉及的应用范围广泛，从智慧城市、智慧交通、智慧物流、商品溯源，到智能家居、智慧医疗、安防监控等，无一不是物联网应用范畴;在不同领域、不同行业，需要面对不同类型、不同格式的应用数据，因此物联网中数据多样性更为突出。
(4)物联网对数据真实性的要求更高：物联网是真实物理世界与虚拟信息世界的结合，其对数据的处理以及基于此进行的决策将直接影响物理世界，物联网中数据的真实性显得尤为重要。
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