5G網(wǎng)絡(luò)將徹底改變物聯(lián)網(wǎng)（IoT）。但這項技術(shù)要覆蓋地球的大部分地區(qū)還需要幾年時間。多虧了LoRaWAN，您不需要等待。

根據(jù)Gartner的數(shù)據(jù)，整個2020年，企業(yè)和汽車物聯(lián)網(wǎng)終端的使用量將達(dá)到約58億個，比2019年增長21%。電信網(wǎng)絡(luò)很快就會很難處理這一負(fù)載。

物聯(lián)網(wǎng)專家將希望寄托在5G上，作為未來物聯(lián)網(wǎng)連接標(biāo)準(zhǔn)，它將取代物理網(wǎng)絡(luò)并實現(xiàn)實時響應(yīng)。這里的關(guān)鍵詞是“未來”。愛立信預(yù)測，到2025年，5G技術(shù)只會覆蓋全球三分之二的人口。

由于目前5G的大肆宣傳，人們常常忽視了一個已經(jīng)存在了5年的替代方案：低范圍廣域網(wǎng)（LoRaWAN）。在許多情況下，LoRaWAN可以取代5G，至少在全球5G普及之前。

5G技術(shù)為何備受關(guān)注，面臨哪些挑戰(zhàn)

5G技術(shù)因其前所未有的速度和信號質(zhì)量而備受關(guān)注。它將使連接的設(shè)備交換數(shù)據(jù)的速度提高50%，而且數(shù)據(jù)塊更大，有望在所有行業(yè)取得突破性進(jìn)展。

在醫(yī)療保健領(lǐng)域，5G將通過提供高質(zhì)量的視頻流和即時響應(yīng)的連接外科設(shè)備來實現(xiàn)機器人手術(shù)。

緊急服務(wù)部門將使用5G立即應(yīng)對情況。城市攝像機和配備攝像頭的無人機將能夠識別緊急情況，并在數(shù)秒內(nèi)將有關(guān)緊急情況的信息發(fā)送到控制室。

與大流行期間相比，5G技術(shù)還將使更多的行業(yè)員工在家工作。他們將通過個人電腦、平板電腦或智能手機遠(yuǎn)程管理自己的設(shè)備。這可能會進(jìn)一步促進(jìn)石油和天然氣行業(yè)的發(fā)展，該行業(yè)的設(shè)施往往位于不利的地形上。

最后，無人駕駛汽車對5G網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。它使他們能夠連接城市基礎(chǔ)設(shè)施，并實時調(diào)整出行條件。這項技術(shù)將釋放智慧城市的力量，在智慧城市里，一切都是通過人工智能互聯(lián)和操作的。

5G挑戰(zhàn)

要在一個地區(qū)建立5G網(wǎng)絡(luò)，你需要從頭開始構(gòu)建特定的基礎(chǔ)設(shè)施。雖然5G先于4G，但它需要不同的天線、新的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和額外的發(fā)射塔。

建設(shè)這個基礎(chǔ)設(shè)施是一個漫長的過程，也是一個昂貴的過程。歐盟委員會估計，在歐洲每個城鎮(zhèn)引入5G將耗資5000億歐元。

此外，到目前為止，消費者和制造商對5G技術(shù)并沒有特別熱情。根據(jù)GSMA最近的一項調(diào)查，只有大約30%的美國人和11%至23%的歐洲人表示，一旦這項技術(shù)問世，他們就會得到一部5G手機。

以下哪一項對貴公司的復(fù)蘇“更重要”？

因此，5G的采用仍然緩慢。

LoRaWAN替代5G

LoRa/LoRaWAN可以完成5G所能完成的大部分任務(wù)——只是速度更慢，成本更低。

你不太可能使用LoRa來傳輸視頻和聲音。LoRa的速度在0.3Kbps到27Kbps之間，這意味著傳輸一個圖像需要幾個小時，流式傳輸一部電影需要幾十年。

然而，LoRa對于許多其他用途都很好。

這項技術(shù)最初是為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器開發(fā)的，而不是消費設(shè)備。它用于傳輸短數(shù)據(jù)包（約240字節(jié)），不支持網(wǎng)絡(luò)IP堆棧。這使得LoRa適合傳輸溫度、濕度、振動、照明和類似數(shù)據(jù)。

LoRa和LoRaWAN代表遠(yuǎn)程協(xié)議和遠(yuǎn)程廣域網(wǎng)。它們基于低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)LPWAN。

在這篇文章中，我不會過多地介紹LoRa和LoRaWAN如何工作以及如何相互聯(lián)系。相反，讓我們看一下是什么使它們成為5G技術(shù)的可行替代方案。

為什么LoRa很重要

LPWAN供電的設(shè)備可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信，即使每個設(shè)備都在單獨的建筑物中。此外，他們的電池比使用4G和5G的設(shè)備的電池續(xù)航時間更長，一個基于LoRa的設(shè)備一個電池可以工作10年，而5G設(shè)備只能使用幾個小時。

LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)覆蓋率

與5G網(wǎng)絡(luò)不同，LPWAN不需要龐大的基礎(chǔ)設(shè)施。它運行在價格低廉的小型設(shè)備上，甚至比4G還便宜。LoRa傳感器的價格在0.2美元到0.5美元之間，而5G傳感器的起價是30美元。

相比之下，一個典型的LoRa基站成本在40美元左右，在15公里范圍內(nèi)可以處理數(shù)千個連接。一個5G基站的成本為6萬美元，覆蓋2公里，可實現(xiàn)約1000個連接。

自2015年LoRaWAN誕生以來，各種各樣的LoRaWAN傳感器和設(shè)備已經(jīng)開發(fā)出來。使用這項技術(shù)的公司組成的非營利性協(xié)會LoRaAlliance已經(jīng)發(fā)展到500多個成員。以下是來自該聯(lián)盟的一些引人注目的數(shù)據(jù)：

? 2019年，LoRaWAN部署在100多個國家，比2018年增加了60%。

? 全世界約有8000萬臺設(shè)備連接到LoRaWAN。

? 大約75%的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序使用LPWAN。相比之下，只有25%的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要5G等蜂窩技術(shù)實現(xiàn)的高吞吐量和低信號延遲。

按智能電表類型的非蜂窩LPWA連接

如何使用LoRa

利用LoRa，物聯(lián)網(wǎng)可應(yīng)用于多個領(lǐng)域。這些可能包括自動售貨機、酒店基礎(chǔ)設(shè)施、農(nóng)業(yè)設(shè)備、醫(yī)院設(shè)施甚至智能城市的管理。

2016年，三星、Semtech和SKTelecom聯(lián)手在韓國建設(shè)了世界上第一個全國性的LoRaWAN。今天，首爾正計劃升級其當(dāng)?shù)鼗贚ora的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。

到2022年，首爾智能網(wǎng)絡(luò)（又稱S-Net）將擁有多達(dá)1000個LoRaWAN網(wǎng)關(guān)。他們將啟用智能停車場、緊急情況下可以報警的路燈、癡呆患者監(jiān)控系統(tǒng)等。

LoRa的未來

2019年，英國物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星提供商LacunaSpace開始用LoRaWAN覆蓋全球。2020年7月，該公司的CTO表示，LacunaSpace正在“從一艘實際上位于大西洋中部的帆船中接收LoRaWAN消息”。

一個全球性的LoRa網(wǎng)絡(luò)將激勵開發(fā)者開發(fā)更多的LoRa驅(qū)動的應(yīng)用程序，這將有助于保護(hù)該技術(shù)的未來。

因此，如果你從事物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，我建議在5G技術(shù)普及之前使用LoRa/LoRaWAN。即使發(fā)生這種情況，我懷疑LoRa可能仍然是許多企業(yè)選擇的電信技術(shù)。

NB-IoT怎么樣？

一些使用LoRa的設(shè)備也已連接到窄帶IoT（NB-IoT）網(wǎng)絡(luò)。NB-IoT是由開發(fā)4G和5G協(xié)議的同一機構(gòu)開發(fā)的LPWAN標(biāo)準(zhǔn)。

換句話說，這是一種蜂窩技術(shù)：

? 補充LoRaWAN

? 由4G連接的設(shè)備使用

? 一旦5G普及，將繼續(xù)使用一段時間。

作為一種蜂窩技術(shù)，它還擁有比LoRa更高的帶寬。

NBIoT不需要構(gòu)建特定的基礎(chǔ)設(shè)施：它只需要軟件。因此，這種類型的網(wǎng)絡(luò)可以很容易地擴(kuò)展到覆蓋數(shù)百萬個設(shè)備。然而，這種設(shè)備的數(shù)量仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于LoRa設(shè)備的數(shù)量。

就弱點而言，主要問題是NB-IoT吸收了大量的電力，因此設(shè)備電池的損耗非常快。

NB-IoT安全性也要求很高。LoRaWAN使用端到端加密（這是一種現(xiàn)代安全標(biāo)準(zhǔn)機制），而NB-IoT則依靠逐跳加密，這種加密方式正逐漸過時。

這就是為什么我認(rèn)為LoRa比NB-IoT更好地替代5G。

結(jié)論

讀完這篇文章，你應(yīng)該對近期主要的電信技術(shù)：5G和LoRa有了更好的實際了解。

你可能會有這樣的印象，即這兩種技術(shù)之間將會有一場市場競爭，而LoRa將會失敗并成為歷史。是的，他們可能會在某些細(xì)分市場上競爭，這對該行業(yè)是有利的，因為這將有助于它的發(fā)展。但我不相信5G會把LoRa踢出游戲。

畢竟，汽車并沒有取代自行車和火車。
責(zé)任編輯:tzh