LPWAN技术的特点及应用

LPWAN(低功耗广域网)，也称为LPWA)或LPN，是一种用于物联网(例如，以电池为电源的传感器)的类型，这是一种能够以低比特率进行远距离通信的无线网络。LPWAN可以同时满足覆盖和续航的要求。以最小的功耗提供最长的距离覆盖是LPWAN最大的技术优势。
3个LPWAN技术的特点
LPWAN技术是近年来国际上一项物联网接入的革命性技术。远距离、低功耗、低运维是LPWAN技术最大的特点。与现有的WiFi、蓝牙、ZigBee等技术相比，LPWAN真正实现了广阔的发展，并且能够实现物联网的低成本完全覆盖。
1广域覆盖
LPWAN技术使物联网设备之间的通信距离达到3-20公里。低功耗LPWAN技术的运用，让数据可以在智能城市中进行长距离传输。
2低功耗
使用LPWAN的主要优势之一是低功耗。有了LPWAN，当不使用物联网设备时，设备会自动进入休眠模式。并且物联网设备处于休眠模式时耗电非常少，所以这一优势有助于节省电力。低功耗和低使用率又引起连锁反应，使用LPWAN的这些物联网设备的电池寿命预计为5到10年。
3降低成本
LPWAN技术的运用大大降低了物联网设备的相关成本。低功耗的特点让物联网设备可以使用电池成本降低，物联网设备的成本也相应减少。除此之外，设备的维护成本也得到的了大幅降低。此外，通过LPWAN传输数据的网关数量将相应减少，从而进一步降低基础设施成本。
LPWAN在智慧城市上的应用
3种LPWAN的主流技术
LPWAN技术是一种无线通信解决方案，它可以解决许多以前无法解决的需求，但目前的LPWAN市场上已经出现了各种类型的技术。目前市场上主要的LPWAN技术包括NB-IoT、eMTC、LORA。
NB-IoT是物联网领域的一项新兴技术，支持广域网中低功耗设备的蜂窝数据连接。它也称为低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持设备有效连接，待机时间长，对网络连接要求高。据称，NB-IoT设备的电池续航时间可以提高到至少10年。
eMTC作为物联网的一种应用场景。它具有超可靠和低延迟的特点。eMTC主要应用在设备之间的通信需求上。
Lora是一项专有技术， Semtech为其提供芯片。Lora技术改变了以往在传输距离和功耗之间的折衷，为用户提供了一个简单的系统，可以实现远距离、长续航、大容量，进而扩展传感器网络。
目前，与NB-IoT相比，LORA 无线模块 是目前最成熟、最稳定的窄带物联网通信技术。它的免费网络专用网络远远优于运营商持续不断收费的NB网络，而且LoRa不需要终生付费。然而，LORA在物联网通信发展中的应用难度大、长期性强、准入门槛高。运营商将采用NB-IoT和eMTC，而Lora将专注于企业级应用。
3种LPWAN技术应用场景

LPWAN技术能够在智慧城市的建设中起到举足轻重的作用。例如，智能路灯、湿度传感器、智能电表和智能停车场不需要很高的数据速率，但需要非常广泛的覆盖。特别是在停车管理、智能冷链、智能抄表等方面。
LPWAN的应用
LPWAN技术在智能抄表中的应用
在智能抄表解决应用中，水、电、气、热等抄表终端通过LoRaWAN通信模块将数据上传到本地LoRaWAN基站，该模块可以控制一个LoRaWAN基站的数千个终端，然后通过蜂窝骨干网，将数据上传到服务器。
LPWAN技术在智能冷链中的应用
在智能冷链解决方案中，温湿度信息由具有LORA传输模块的各个采集器采集，然后上传到LORA网关，蜂窝网络和互联网上传到云平台，客户可以在后台实时监控状态。
LPWAN技术在智能路灯中的应用
在智能路灯解决方案中，LoRaWAN解决方案的架构类似于抄表。需要通过基站采集各个节点的数据，然后通过后台管理系统上传到云端，实现路灯故障报警、安全监控、紧急呼叫等功能。

物联网说白了也就是物与物连接起来的网络。

用处就很明显了，人类之前使用工具，必须要有接触。比如你想开灯吧，必须要走到开关面前 *** 作它，而有了物联网，你就只需要念出一句咒语“亮”（指令）或者挥舞你的“魔法棒”（控制系统），就会有听懂你话的智能家居去帮你完成你的想法。

什么才算物联网，其实分三步。

比如，你想让张三帮你拿个东西，如果张三就在你附近，你可能会直接叫他，如果他离你很远你也可以给他打电话发消息“张三，帮我拿杯水”。

而这里把张三换成任何一个物体，那么这就是物联网。首先要给这个世界上所有的物体赋予身份——这个人叫张三、身份z号xxxxxxxxx，

换到物联网上，就是给每个人与物体设定标识，这就是第一步。

接下来，你要识别张三吧，不能叫张三端水，变成了叫千里之外的李四吧，所以这第二步，就是识别设备，完成对物体属性的读取。

第三步，就是建立通信网络，你要能给张三发送指令——拿杯水，而张三也要回应你的指令——端回水。

简介：  没有设备，也能立刻体验物联网平台的功能：使用物联网平台提供的“在线调试”功能，体验虚拟设备上云&设备数据存储分析的功能。

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你可能遇到以下情况：

1、手头没有开发板

2、还不懂“物联网云服务”怎么玩，想体验一下

3、设备端开发跟物联网云服务没跑通，不确定哪个环节出现问题

这时，你就需要用到“在线调试”功能来虚拟一个设备，详细步骤如下：

1、登陆物联网平台控制台 ， 现在登入

2、左侧导航栏中，找到在线调试功能

3、开始设备上云开发，这个环节分为3个步骤：创建产品→创建设备→激活设备（使用在线调试）

31 创建产品

下方的都是默认选项，不用改动，点击完成，成功创建1个产品

32 产品和设备是包含与被包含的关系，我们创建成功产品后，即可在这个产品下添加设备

设备添加成功后，即d出设备的三元组（设备证书），这个三元组是全网唯一的设备身份校验要素

ProductKey：是物联网平台为产品颁发的全局唯一标识。该参数很重要，在设备认证以及通信中都会用到，因此需要您保管好。

DeviceName：在注册设备时，自定义的或自动生成的设备名称，具备产品维度内的唯一性。该参数很重要，在设备认证以及通信中都会用到，因此需要您保管好。

DeviceSecret：物联网平台为设备颁发的设备密钥，和DeviceName成对出现。该参数很重要，在设备认证时会用到，因此需要您保管好并且不能泄露。

考虑设备实际生产时对安全和成本的不同需求，我们可以选择“一机一密”，或者“一型一密”。

一机一密：每个设备烧录其唯一的设备证书（ProductKey、DeviceName和DeviceSecret）。当设备与物联网平台建立连接时，物联网平台对其携带的设备证书信息进行认证。

一型一密：同一产品下所有设备可以烧录相同产品证书（即ProductKey和ProductSecret）。设备发送激活请求时，物联网平台进行产品身份确认，认证通过，下发该设备对应的DeviceSecret。

33 激活设备

我们发生几个开灯关灯的指令，就可以看到设备上报的数据：

4、使用物联网平台的“数据分析”功能存储数据

点击确定后，设备数据即成功存储

再点击“查看”，即可看到数据的存储

查看表结构

查看表数据

查询表数据

了解更多数据分析能力：

1、阿里云物联网平台数据分析服务主页

2、技术文档

物联网设备有：条码、射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息。传感设备是基础设备。

1、条码：

条码技术最早产生在风声鹤唳的二十年代，诞生于Westinghouse的实验室里。那时候对电子技术应用方面的每一个设想都使人感到非常新奇。他的想法是在信封上做条码标记，条码中的信息是收信人的地址，就象今天的邮政编码。为此Kermode发明了最早的条码标识，设计方案非常的简单，即一个“条”表示数字“1”，二个“条”表示数字“2”，以次类推。

2、射频识别（RFID）：

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签， *** 作快捷方便。  

3、传感器：

电阻式传感器是利用变阻器将被测非电量转换为电阻信号的原理制成。电阻式传感器一般有电位器式、触点变阻式、电阻应变片式及压阻式传感器等。电阻式传感器主要用于位移、压力、力、应变、力矩、气流流速、液位和液体流量等参数的测量。

电容式传感器是利用改变电容的几何尺寸或改变介质的性质和含量，从而使电容量发生变化的原理制成。主要用于压力、位移、液位、厚度、水分含量等参数的测量。

电感式传感器是利用改变磁路几何尺寸、磁体位置来改变电感或互感的电感量或压磁效应原理制成的。主要用于位移、压力、力、振动、加速度等参数的测量。

4、全球定位系统：

全球定位系统本身并不分军用和民用，但是军用信号的精度会更高，而民用信号的精度差一点。中国也有定位系统，北斗一号已经投入使用了，当然主要是军用，北斗二号的卫星尚未部署完毕，因此离投入使用还有差距。

5、激光扫描器：

激光扫描器的使用很简单，只需要扣扳机，把光线对准条码，并且光线要穿过条码的左右两端（包括空白区），只要条码能是好的话，一般都能扫描出来的。

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