5G和LoRaWAN®的未來：是敵還是友？

隨著物聯網（IoT）在越來越多的連接設備之間跨行業垂直擁抱，連接技術前景仍然複雜且分散。沒有單一的物聯網網絡具有無處不在的覆蓋範圍並且能夠解決所有垂直物聯網用例。

蜂窩網絡以能量消耗為代價提供了範圍和帶寬。它可以頻繁地在遠距離傳輸大量數據，但也會迅速消耗電池電量。結果，通常將蜂窩連接保留用於大容量應用，例如監視或回程。回傳是指網關利用低功耗廣域網（LPWA）網絡與傳感器/設備進行通信，然後使用以太網，Wi-Fi或蜂窩網絡連接到雲以傳遞數據。

為了擴大範圍並保持低功耗，LPWA網絡技術對於大多數IoT用例而言非常有用，因為它們通常僅需要很少的時間間隔進行少量數據傳輸。借助LoRaWAN®協議，傳感器或設備可以發送數英里的數據，而電池可以使用數年而不是數週或數月。

輕鬆部署LoRaWAN網絡使成千上萬的傳感器/設備能夠以較低的成本，更長的距離收集並發送數據，並且電池壽命顯著延長。

5G即將到來

隨著業界謹慎地等待5G技術的標準和商業可用性，人們越來越擔心5G是否將成為IoT連接的靈丹妙藥，以及它是否會與其他網絡連接技術共存。

隨著第三代合作夥伴計劃（3GPP）版本批准了5G技術標準，在未來幾年中，預計將逐步推出5G技術。

一些網絡運營商已於2020年開始部署城市範圍或校園網絡。

3GPP的5G規範第17版將新無線電（NR）-Lite規範標準化，旨在滿足更大的物聯網應用需求，預計將於2021年底獲得批准。但是，5G網絡以及隨後的設備將獲得批准。支持Release 17規範的硬件可能要到2024年初才能在市場上出售。

當5G網絡商用時，網絡運營商將能夠提供確定性網絡，網絡切片和高吞吐量以及低延遲連接形式的差異化連接，從而使蜂窩網絡功能嶄露頭角。但是，根據ABI Research的說法，“隨著技術標準的批准和技術生態系統的成熟，釋放5G的全部潛力將比預期花費更長的時間。”

LoRaWAN網絡已建立良好

Semtech的LoRa®收發器產品組合於2012年發布，最初滿足了使用專用IoT網絡的IoT應用需求。2015年，成立了非營利協會LoRaAlliance®，以管理和推廣LoRaWAN協議，將其作為開放的LPWA網絡標準。現在，LoRa聯盟已有數百家全球成員公司，LoRaWAN網絡已擴展到99個國家/地區，並由148個網絡運營商服務，並且還在不斷增長。

LoRaWAN網絡體系結構是使用星型網絡拓撲結構部署的，其中網關在終端設備和中央網絡服務器之間中繼消息。網關通過標準IP連接連接到網絡服務器，並充當透明網橋，只需將RF數據包轉換為IP數據包，反之亦然。無線通信利用了LoRa物理層的遠程特性，允許在終端設備和一個或多個網關之間進行單跳鏈接。所有模式都可以進行雙向通信。

如今，LoRaWAN協議是一種經過驗證的免許可證，非蜂窩式LPWA網絡技術，可解決龐大的IoT垂直市場，例如智能計量，智能城市，資產跟踪和物流，商業樓宇自動化，智能家居以及其他關鍵的垂直IoT市場。 。以下僅是當前部署的用例的一些示例。

企業LoRaWAN實施

冷鏈監控

2018年，JRI推出了一個解決方案，該解決方案使用了利用LoRaWAN協議的傳感器和基於雲的應用程序平台，可為醫療保健，食品零售和能源行業等行業的固定資產和移動資產提供統包式溫度監控解決方案。

該JRI-MySirius溶液選擇和由法國領先的雜貨零售商進行實時監測其冷藏供應鏈的實現。該系統在全國范圍內部署，可為650輛車隊提供實時可見性，每輛車均配備了兩個溫度控制的冷藏集裝箱。以前，溫度監測是使用數據記錄儀進行的，該記錄儀需要每週手動從每個冷藏容器中收集數據。該系統不僅勞動強度大，而且嚴重限制了供應鏈流程的可見性。

在這種情況下，LoRaWAN網絡可以通過Orange所提供的公共網絡訪問，Orange在2016年部署了它的第一個LoRaWAN網絡，並通過專用的LoRaWAN網絡進行了室內覆蓋，可以穿透金屬結構，厚牆和隔熱的冷室。

優化運營

全球最大的能源公司之一雪佛龍（Chevron）計劃將其所有高價值的關鍵現場資產與無線物聯網傳感器設備連接起來。雪佛龍位於加利福尼亞州的聖華金谷（SJV）業務部門在六個油氣田中運營，分佈在38平方英里的範圍內。在2019年，SJV實施了LoRaWAN網絡基礎設施，通過幾十個具有4G蜂窩回程連接的MultiTech Conduit網關來覆蓋油田，以處理從網關直接到雪佛龍Microsoft Azure IoT服務的數據。

LoRaWAN網絡用於將智能蓋連接到3500多個井（即將達到10000個）和儲罐，以遠程傳輸液位讀數，這是通過使用量油尺和紙質記錄在井之間手動駕駛而實現的。對於雪佛龍公司來說，智能蓋解決方案的投資回報率（ROI）已接近10：1。雪佛龍公司的SJV設施將在成功實現智能蓋實施的基礎上，計劃利用其現有的LoRaWAN網絡基礎設施實施其他遠程狀況監控用例。

資產追踪

物聯網設備製造商Ercogener開發了一種用於監控工業資產的端到端跟踪解決方案。法國國家國有鐵路公司SNCF實施了跟踪解決方案，以提供其寶貴資產的實時可見性。

LoRaWAN網絡是此應用程序的主要連接方式，可以實現更長的設備電池壽命，因為位置和傳感器信息僅每10分鐘發送一次，每天最多發送144條消息。較長的電池壽命限制了更換電池的卡車上班時間，並顯著提高了整個設備生命週期的管理成本。

凝聚力共存

隨著物聯網繼續將數百萬台物理設備連接到數字資產，Semtech的LoRa設備和LoRaWAN協議將發揮不可或缺的作用。ABI Research估計，到2026年，LoRa將成為領先的非蜂窩LPWA網絡技術，並將佔所有非蜂窩LPWA連接的一半以上。該公司估計，到2026年，非蜂窩LPWA連接總數將達到13億，包括NB-IoT，LTE-M和5G在內的蜂窩LPWA連接將達到15億，其中包括向NB-IoT遷移的大型2G客戶群。物聯網和LTE-M。

當然，LoRaWAN和5G將在未來共存。首先，這種關係將以混合網絡的形式出現，並將其部署到多個用例中。隨著數以百萬計的具有LoRaWAN協議的IoT設備連接並繼續增長，5G網絡將補充LoRaWAN網絡，這是一種接入網絡技術，並且可以將數據從遠程區域的網關回傳到雲或前端系統。