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　　物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 提供了將全球數(shù)十億臺(tái)設(shè)備與直接鏈接到企業(yè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施連接起來的潛力。連接傳感器以監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)中的各種設(shè)備，在提供有關(guān)智能建筑，智能城市，跟蹤，監(jiān)控和公用事業(yè)的數(shù)據(jù)方面具有巨大的優(yōu)勢(shì)。有了這些數(shù)據(jù)，機(jī)器學(xué)習(xí)可以為各種系統(tǒng)的運(yùn)行提供關(guān)鍵見解，優(yōu)化其性能，甚至預(yù)測(cè)何時(shí)需要維護(hù)。

　　根據(jù)市場(chǎng)研究公司Statista的數(shù)據(jù)，到2025年，預(yù)計(jì)將有超過750億臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上線。但是，其中許多位于缺乏傳統(tǒng)連接網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)村或偏遠(yuǎn)地區(qū)。

　　連接這些設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)之一是低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)。這些網(wǎng)絡(luò)在亞GHz工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)頻段運(yùn)行，歐洲為868MHz，北美為915MHz。這些頻率允許長(zhǎng)距離連接(通常為幾公里)，以將智能傳感器節(jié)點(diǎn)連接到網(wǎng)關(guān)。該網(wǎng)關(guān)可以將數(shù)據(jù)反饋到互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)系統(tǒng)中，以便在世界其他地方進(jìn)行詳細(xì)分析。

　　使用此協(xié)議可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá) 10 年的電池壽命，無需昂貴的更換成本并降低 OPEX 成本，從而可以大規(guī)模部署智能傳感器網(wǎng)絡(luò)。收發(fā)器芯片的低功耗意味著智能傳感器還可以通過太陽能電池板從環(huán)境中收集的能量，甚至來自周圍的RF無線電波。

　　在物理層的協(xié)議之上是LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。這是一種星形拓?fù)?，網(wǎng)關(guān)在終端設(shè)備和中央網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間中繼消息。

　　無線通信利用LoRa物理層的遠(yuǎn)距離特性，允許在終端設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)之間建立單跳鏈路。所有模式都能夠進(jìn)行雙向通信，并且支持多播尋址組，以便在固件無線 (FOTA) 升級(jí)等任務(wù)期間有效利用頻譜。

　　這導(dǎo)致LoRaWAN成為L(zhǎng)oRa在1GHz以下的未經(jīng)許可頻段中使用最廣泛的LPWAN技術(shù)，為物聯(lián)網(wǎng)中不斷擴(kuò)展的應(yīng)用提供具有數(shù)公里范圍的電池供電傳感器節(jié)點(diǎn)。

　　這種低功耗、長(zhǎng)距離連接的一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域是智慧城市。在城市基礎(chǔ)設(shè)施中需要的任何地方放置用于空氣質(zhì)量，交通密度和交通的無線智能傳感器的能力可以為城市活動(dòng)提供關(guān)鍵見解。該協(xié)議的強(qiáng)大、低功耗特性使地方當(dāng)局能夠在正確的位置運(yùn)行具有成本效益的網(wǎng)絡(luò)，傳感器位于正確的位置，無論是由本地電力線，電池還是太陽能電池板供電。

　　這擴(kuò)展到智能零售，在商店中使用傳感器來監(jiān)控職業(yè)并保護(hù)人們的安全以進(jìn)行COVID-19保護(hù)，甚至擴(kuò)展到產(chǎn)品，從而允許從工廠到客戶跟蹤高價(jià)值商品。通過遍布整個(gè)智能城市的網(wǎng)絡(luò)，這種跟蹤可以延伸到網(wǎng)絡(luò)所達(dá)到的范圍內(nèi)。

　　例如，對(duì)于石油和天然氣行業(yè)，數(shù)據(jù)可以分析石油鉆井平臺(tái)，管道或電力塔架上的設(shè)備在最惡劣的環(huán)境中的性能。這既可以提供傳感器數(shù)據(jù)監(jiān)控管道，也可以用于預(yù)測(cè)性維護(hù)，使用機(jī)器學(xué)習(xí)來識(shí)別數(shù)據(jù)中的模式，這些模式表明機(jī)器將來會(huì)發(fā)生故障。這允許在定期維護(hù)期間維修或更換設(shè)備，而不是在隨機(jī)時(shí)間發(fā)生故障。

　　LoRaWAN由LoRa聯(lián)盟作為開放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理，該聯(lián)盟包括171個(gè)國(guó)家的156家LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商，以及LoRa芯片，收發(fā)器和傳感器板和網(wǎng)關(guān)的供應(yīng)商。這種由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和技術(shù)供應(yīng)商組成的開放生態(tài)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用，通常有數(shù)千個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)分布在一個(gè)區(qū)域周圍，它們之間可能有數(shù)公里。