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什么是广域物联网,什么是低功耗广域物联网?

2025-11-20

广域物联网是依托无线或有线技术实现广域范围(数公里至跨区域)设备互联的网络体系,核心特征是覆盖半径大、支持多类型设备接入,但对功耗无强制优化;低功耗广域物联网(LPWAN)是广域物联网的轻量化分支,通过协议优化实现 “低功耗、远距离、大规模连接、低成本” 四大核心特性,专为物联网中电池供电的低速率设备设计。两者均需通过网关实现数据汇聚,蒲公英多协议网关可兼容两类网络的设备接入与管理,以下为深度解析与实操指南。
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一、广域物联网:如何定义其核心架构与落地条件?

广域物联网是物联网的 “广覆盖骨架”,不局限于单一技术,而是通过多技术融合实现大范围设备连接,其核心架构与实操要点如下:
1. 广域物联网的核心技术构成
广域物联网的技术体系具有多样性,可根据场景选择不同传输技术,主要包括三类:
(1)蜂窝类技术:基于运营商网络(4G/5G),支持中高速率传输(1Mbps-1Gbps),适合视频监控、车载终端等需实时传输大量数据的设备,但功耗较高。
(2)非蜂窝类技术:如 LoRa、Sigfox 等,传输速率较低(<100kbps),但覆盖距离远(可达 20 公里),部署灵活,适合户外传感设备。
(3)混合组网技术:结合卫星通信与地面网络,实现无死角覆盖,如物联网卫星(IoT-NTN),适合海洋、沙漠等偏远区域。
2. 广域物联网的典型部署实操(以蜂窝类为例)
(1)终端设备选型:选用支持 4G Cat.1 的物联网模组(如 EC200U),插入运营商物联网卡,通过 AT 指令激活网络:AT+CGATT=1(附着网络)、AT+CGPADDR(获取 IP 地址)。
(2)网关接入配置:部署蒲公英多协议网关,访问 https://pgy.oray.com/download 下载管理软件,进入 “设备管理” 模块,添加终端设备的 IMEI 号与 IP 地址,完成接入。
(3)数据传输测试:通过终端发送测试数据(如AT+QMTSEND=0,10,"0123456789"),在蒲公英平台查看数据接收状态,验证广域通信链路是否通畅。

二、低功耗广域物联网(LPWAN):核心特性与主流协议如何落地?

低功耗广域物联网是 2025 年物联网部署的主流选择,核心围绕 “低功耗” 优化,主流协议包括 LoRaWAN、NB-IoT,其特性与实操落地如下:
1. 低功耗广域物联网的四大核心特性(2025 年最新标准)
(1)极致低功耗:通过深度休眠机制(如 NB-IoT 的 PSM 模式),终端待机功耗可低至微安级,电池寿命长达 5-10 年,无需频繁更换电池,大幅降低维护成本。
(2)超远传输距离:在空旷环境下传输距离可达 10-20 公里,在城市环境中也能实现 1-5 公里覆盖,无需大量中继设备即可覆盖大面积区域。
(3)大规模连接:单个低功耗广域物联网网关可支持数千至上万台设备同时接入,如智能抄表项目中,一个网关可连接数千个水电表,满足海量设备连接需求。
(4)低成本部署:终端模组成本仅需数十元,且运营过程中无高额流量费用(NB-IoT 按数据量计费,LoRaWAN 私有部署无流量费),适合成本敏感场景。
2. 主流低功耗广域物联网协议实操部署(LoRaWAN 为例)
(1)终端协议配置:选用支持 LoRaWAN 1.1.1 的模组(如 SX1262),通过 AT 指令配置核心参数:AT+DR=5(设置扩频因子 SF9)、AT+CLASS=A(启用低功耗 Class A 模式)、AT+APPKEY="XXXXXXXX"(写入应用密钥)。
(2)网关与平台对接:将蒲公英网关接入网络,在管理软件中进入 “LoRaWAN 配置” 模块,输入网络服务器地址(如 ChirpStack 地址),导入终端的 DevEUI 列表,完成设备注册。
(3)功耗与通信测试:在蒲公英平台查看终端的电流消耗曲线,验证休眠功耗是否达标;通过终端周期性发送温湿度数据,测试低功耗广域物联网的通信稳定性与数据完整性。

三、广域物联网与低功耗广域物联网:核心差异与场景选择?

两者虽同属广域连接范畴,但技术定位与适用场景差异显著,具体对比与选择指南如下:
1. 核心技术与性能差异对比
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2. 场景选择实操指南
-选广域物联网的场景:需实时传输大量数据的场景,如智能交通中的车载视频监控、工业物联网中的高清设备状态监控,这类场景对速率要求高,可接受较高功耗与成本。
-选低功耗广域物联网的场景:需长期待机、低数据速率的场景,如智能农业中的土壤湿度监测、智能城市中的智能井盖状态上报、偏远地区的环境监测,这类场景对功耗与成本敏感,低速率数据传输即可满足需求。

四、蒲公英如何适配两类广域物联网的落地需求?

蒲公英通过 “多协议网关 + 云平台” 一体化方案,实现广域物联网与低功耗广域物联网设备的统一管理与高效部署,核心价值如下:
1. 全协议兼容接入:蒲公英网关内置 4G/5G、LoRaWAN、NB-IoT 等多种通信模块,可同时接入通用广域物联网设备与低功耗广域物联网设备,无需部署多套网关,降低硬件成本。
2. 可视化运维管理:在蒲公英管理软件中,可实时查看两类设备的在线状态、通信参数、功耗数据,支持远程配置协议参数(如调整 LoRaWAN 扩频因子、NB-IoT 休眠周期),无需现场操作。
3. 数据协同与安全防护:将两类设备的数据统一转换为 JSON 格式,推送至企业业务系统,解决数据孤岛问题;同时内置 ASCON 轻量级加密算法,为低功耗广域物联网设备提供传输安全保障,为通用广域物联网设备提供防火墙防护。


拓展阅读

1. 低功耗广域物联网的低带宽是否会限制应用场景? 不会,其主要服务于低数据速率场景,如传感器周期性上报数据(每次仅数十字节),低带宽足以满足需求,且低带宽正是实现低功耗的关键因素,蒲公英平台可优化数据传输效率。

2. 广域物联网中的卫星通信与低功耗广域物联网如何结合? 可将卫星通信作为低功耗广域物联网的补充,在地面网络覆盖不到的区域,通过卫星终端接收低功耗广域物联网设备的数据,蒲公英平台支持卫星与地面数据的统一汇聚。

3. LoRaWAN 与 NB-IoT 两种低功耗广域物联网协议如何选择? 需私有部署、灵活调整频段选 LoRaWAN,依托运营商网络、无需自建网关选 NB-IoT,蒲公英网关可同时支持两种协议,便于混合场景部署。