赋能新一代物联网的LoRaWAN技术

 摘要:

LoRaWAN是一种具有代表性的低功耗广域网（LPWAN, low power wide area network）技术，受到了业界和学术界的高度关注。在物联网（IoT, Internet of things）新时代，LoRaWAN可以极大地提高海量边缘设备的连接能力。简要回顾了LoRaWAN的基础知识，并从通信性能、目标定位、无线网络安全和混合网络4个方面调研了LoRaWAN的最新研究成果。还从商业模式、监管制度、技术创新和新兴应用4个方面讨论了LoRaWAN在中国发展所面临的机遇和挑战。

关键词： LoRaWAN ; 低功耗广域网 ; 低功耗 ; 物联网

1 引言

物联网是在互联网基础上延伸和扩展的网络，将各种信息传感设备与互联网相结合，实现人、机、物的泛在互联互通，物联网将会成为重要的全球基础设施之一。赛门铁克（Symantec）公司预计，到 2025 年年底，全球物联网设备的数量将超过 21 亿。同时，物联网市场拥有良好前景和重大价值。全球移动通信系统协会（GSMA）智库预测，到 2025 年，全球物联网市场的收入将达到1.1万亿美元。

低功耗广域网（LPWAN, low power wide area network）是一种新兴的物联网技术，其目的是维持受功率限制的终端设备（如基于电池的设备）运行多年，同时以低速率与几千米外的网关进行通信。LPWAN技术显著提高了物联网的连接性能，并加大了物联网的覆盖深度。目前发展较好的 LPWAN 技术有窄带物联网（NB-IoT, narrow band Internet of things）、Sigfox、Weightless-P及LoRaWAN等。物联网技术通信距离与功耗示意图如图1 所示。LPWAN凭