Semtech無線和傳感產(chǎn)品部門的Alistair Fulton表示，LPWAN網(wǎng)絡(luò)提供的互操作性讓所有人都能共享真正智慧城市環(huán)境帶來的好處。

隨著推出低功耗廣域無線網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)的新方法的生效，智慧城市將在未來幾年內(nèi)發(fā)生巨大變化。

這將影響廣泛的應(yīng)用，最初是在家庭中，但隨后迅速擴(kuò)展到組成現(xiàn)代城市的街道、商業(yè)建筑和公共場(chǎng)所。在發(fā)生Covid-19大流行之后，公共安全具有更廣泛的意義。監(jiān)視辦公室和商店的客流量和占用率具有新的意義。

隨著越來越多的人在家工作，追蹤整個(gè)城市的貨運(yùn)變得更加重要。基于Semtech的LoRa設(shè)備和LoRaWAN協(xié)議的前沿LPWAN技術(shù)正在通過一些關(guān)鍵的行業(yè)舉措來開放這些智慧城市應(yīng)用。

事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

LPWAN技術(shù)已成為智能工廠的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，允許使用電池壽命長(zhǎng)的低功耗傳感器快速輕松地監(jiān)控工業(yè)設(shè)備。其使用的無線頻率在歐洲為868MHz，在美國(guó)為915MHz，可通過安全、低延遲的鏈路和適用于傳感器的數(shù)據(jù)速率實(shí)現(xiàn)很長(zhǎng)的距離。

這些網(wǎng)絡(luò)已被廣泛用于工業(yè)應(yīng)用，監(jiān)視森林面積以應(yīng)對(duì)初生火災(zāi)或監(jiān)視智能農(nóng)場(chǎng)中的土壤以提高食品產(chǎn)量。

這些屬性現(xiàn)在正在進(jìn)入智慧城市。例如，法蘭克福市正在推出40個(gè)網(wǎng)關(guān)，以遠(yuǎn)程技術(shù)覆蓋整個(gè)城市，并連接傳感器以監(jiān)控行人流量。

盡管移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在智能手機(jī)的高數(shù)據(jù)速率無線連接中席卷了城市，而Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)已在家庭和辦公室中占主導(dǎo)地位，但城市環(huán)境仍在努力尋找一種經(jīng)濟(jì)高效的無線解決方案。

控制成本、快速部署和連接智慧城市中的每個(gè)傳感器的需求是所有智慧城市的優(yōu)勢(shì)解決方案必須滿足的，因?yàn)檫@些傳感器可能是在地下、建筑物中以及公共場(chǎng)所之間的公共傳感器，這也是阻礙許多城市充分利用智慧城市技術(shù)的重要阻礙因素。

新一代的LPWAN創(chuàng)新現(xiàn)在為整個(gè)智慧城市和智慧建筑打開了機(jī)遇，創(chuàng)建了無縫網(wǎng)絡(luò)，可以支持無數(shù)種應(yīng)用，這些應(yīng)用可以改善城市居民的生活質(zhì)量、能源效率以及最重要的是公共衛(wèi)生。

這可以通過新的普及LPWAN網(wǎng)絡(luò)的方式來實(shí)現(xiàn)，這將使LPWAN網(wǎng)關(guān)成為大多數(shù)家庭的固定設(shè)備，不僅可以覆蓋整個(gè)家庭，而且由于LPWAN的覆蓋范圍，它可以延伸到更遠(yuǎn)的街道和城市。

P2P網(wǎng)絡(luò)Helium已經(jīng)在美國(guó)1000個(gè)城市中部署了超過1.4萬個(gè)網(wǎng)關(guān)，現(xiàn)在正將目光投向歐洲。在病毒式網(wǎng)絡(luò)部署模型的推動(dòng)下，Helium利用LoRaWAN的易于部署，并通過使用加密貨幣技術(shù)提供安全訪問并獎(jiǎng)勵(lì)“網(wǎng)關(guān)運(yùn)營(yíng)商”以支持社區(qū)流量，以及他們自己的智能家居需求，為客戶創(chuàng)建了創(chuàng)新的獎(jiǎng)勵(lì)結(jié)構(gòu)。

這使得沒有自己網(wǎng)關(guān)的家庭仍然可以使用普及型網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)智能門鎖、水傳感器和已連接的煙霧報(bào)警器相互連接，而無需每月支付賬單或使用昂貴的硬件，從而提高了城市實(shí)現(xiàn)智慧城市應(yīng)用對(duì)所有人的好處的速度。

亞馬遜的LPWAN

隨著亞馬遜推出其自己的LPWAN支持的Echo系列智能音箱(可作為Amazon Sidewalk網(wǎng)絡(luò)的一部分)的作用，該模型將變得更加普及。 Amazon Sidewalk將支持家庭中各種設(shè)備的語音控制和管理，將LPWAN網(wǎng)絡(luò)連接到家庭Wi-Fi，然后再連接到整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)，然后再返回。

雖然諸如Ring系列照明和安防產(chǎn)品之類的系統(tǒng)已經(jīng)使用LPWAN鏈接，但Sidewalk會(huì)將這些系統(tǒng)整合在一起，為家庭中每個(gè)功能強(qiáng)大的設(shè)備(包括非Amazon設(shè)備)提供了普遍存在的低成本網(wǎng)絡(luò)。

通過簡(jiǎn)單的部署和設(shè)置過程，可以輕松地將設(shè)備配對(duì)并立即連接到云，以實(shí)現(xiàn)各種智能家居和智慧城市應(yīng)用，而無需擔(dān)心與當(dāng)今使用Wi-Fi和藍(lán)牙等短距離技術(shù)的相關(guān)解決方案。

由于LPWAN網(wǎng)絡(luò)對(duì)電源的要求極低，因此可以使用簡(jiǎn)單的紐扣電池將設(shè)備連接數(shù)月甚至數(shù)年，從而提供了一系列解決方案，在這些解決方案中，為設(shè)備充電或更換電池根本是不切實(shí)際的。對(duì)于諸如寵物追蹤或老人護(hù)理之類的應(yīng)用，在需要時(shí)能夠依靠具有電源和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備是至關(guān)重要的。

但是，這項(xiàng)技術(shù)的重要性在于，它不僅延伸到家庭之外，而且延伸到智慧城市。可以跟蹤整個(gè)城市的公共汽車和汽車等車輛，向出行的人群提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)，可以跟蹤從倉庫到家的包裹，還可以管理路燈和其他公共基礎(chǔ)設(shè)施，從而大大降低了能源成本和環(huán)境影響。

當(dāng)鏈接到智能工廠時(shí)，這甚至可以進(jìn)一步擴(kuò)展。通過使用一個(gè)標(biāo)簽和相同的網(wǎng)絡(luò)，就可以跟蹤制造過程中的電子產(chǎn)品，包括整個(gè)制造過程，跨多個(gè)城市的交貨以及到家中的電子產(chǎn)品。該標(biāo)簽可以提供使用情況和可靠性數(shù)據(jù)，從而自動(dòng)識(shí)別客戶何時(shí)需要設(shè)置支持或在設(shè)備出現(xiàn)故障并及時(shí)下達(dá)維修命令之前標(biāo)記問題。

與我們的家庭和公共空間中存在的所有應(yīng)用一樣，數(shù)據(jù)安全至關(guān)重要，尤其是在網(wǎng)絡(luò)甚至傳感器是共享資源的情況下。與Wi-Fi和藍(lán)牙不同，LPWAN協(xié)議被設(shè)計(jì)為安全的并且很難攔截(甚至檢測(cè))。

安全注意事項(xiàng)

例如，Amazon的Sidewalk網(wǎng)絡(luò)以為使用這些功能的客戶提供極其強(qiáng)大的安全保護(hù)而引以為傲。

除保護(hù)個(gè)人數(shù)據(jù)外，安全性是實(shí)現(xiàn)共享數(shù)據(jù)匿名化的關(guān)鍵，例如旅行模式，如果共享，則可以在整個(gè)智慧城市中提供令人難以置信的價(jià)值，無論是交通優(yōu)化、能源管理還是聯(lián)系人追蹤，以支持公共衛(wèi)生計(jì)劃進(jìn)行管理新型冠狀病毒病。

像Helium和Sidewalk這樣的網(wǎng)絡(luò)的推出可以提供可負(fù)擔(dān)的共享網(wǎng)絡(luò)覆蓋，從而降低為城市管理者部署其他智能解決方案的增量成本，提高采用速度，并從智慧城市計(jì)劃中獲得快速的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)回報(bào)。

這些新網(wǎng)絡(luò)所具有的互操作性使得舊的專有解決方案(僅一種類型的傳感器可以連接到一種類型的網(wǎng)關(guān))逐步被拋棄，從而使真正的智慧城市環(huán)境的利益得以為全人類共享。