5G技术为何备受关注?

5G网络将彻底改变物联网（IoT）。但这项技术要覆盖地球的大部分地区还需要几年时间。多亏了LoRaWAN，您不需要等待。

根据Gartner的数据，整个2020年，企业和汽车物联网终端的使用量将达到约58亿个，比2019年增长21%。电信网络很快就会很难处理这一负载。

物联网专家将希望寄托在5G上，作为未来物联网连接标准，它将取代物理网络并实现实时响应。这里的关键词是“未来”。爱立信预测，到2025年，5G技术只会覆盖全球三分之二的人口。

由于目前5G的大肆宣传，人们常常忽视了一个已经存在了5年的替代方案：低范围广域网（LoRaWAN）。在许多情况下，LoRaWAN可以取代5G，至少在全球5G普及之前。

5G技术为何备受关注，面临哪些挑战

5G技术因其前所未有的速度和信号质量而备受关注。它将使连接的设备交换数据的速度提高50%，而且数据块更大，有望在所有行业取得突破性进展。

在医疗保健领域，5G将通过提供高质量的视频流和即时响应的连接外科设备来实现机器人手术。

紧急服务部门将使用5G立即应对情况。城市摄像机和配备摄像头的无人机将能够识别紧急情况，并在数秒内将有关紧急情况的信息发送到控制室。

与大流行期间相比，5G技术还将使更多的行业员工在家工作。他们将通过个人电脑、平板电脑或智能手机远程管理自己的设备。这可能会进一步促进石油和天然气行业的发展，该行业的设施往往位于不利的地形上。

最后，无人驾驶汽车对5G网络至关重要。它使他们能够连接城市基础设施，并实时调整出行条件。这项技术将释放智慧城市的力量，在智慧城市里，一切都是通过人工智能互联和操作的。

5G挑战

要在一个地区建立5G网络，你需要从头开始构建特定的基础设施。虽然5G先于4G，但它需要不同的天线、新的结构网络和额外的发射塔。

建设这个基础设施是一个漫长的过程，也是一个昂贵的过程。欧盟委员会估计，在欧洲每个城镇引入5G将耗资5000亿欧元。

此外，到目前为止，消费者和制造商对5G技术并没有特别热情。根据GSMA最近的一项调查，只有大约30%的美国人和11%至23%的欧洲人表示，一旦这项技术问世，他们就会得到一部5G手机。

以下哪一项对贵公司的复苏“更重要”？

因此，5G的采用仍然缓慢。

LoRaWAN替代5G

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

你不太可能使用LoRa来传输视频和声音。LoRa的速度在0.3Kbps到27Kbps之间，这意味着传输一个图像需要几个小时，流式传输一部电影需要几十年。

然而，LoRa对于许多其他用途都很好。

这项技术最初是为工业物联网传感器开发的，而不是消费设备。它用于传输短数据包（约240字节），不支持网络IP堆栈。这使得LoRa适合传输温度、湿度、振动、照明和类似数据。

LoRa和LoRaWAN代表远程协议和远程广域网。它们基于低功耗广域网技术LPWAN。

在这篇文章中，我不会过多地介绍LoRa和LoRaWAN如何工作以及如何相互联系。相反，让我们看一下是什么使它们成为5G技术的可行替代方案。

为什么LoRa很重要

LPWAN供电的设备可以进行远距离通信，即使每个设备都在单独的建筑物中。此外，他们的电池比使用4G和5G的设备的电池续航时间更长，一个基于LoRa的设备一个电池可以工作10年，而5G设备只能使用几个小时。

LoRaWAN网络覆盖率

与5G网络不同，LPWAN不需要庞大的基础设施。它运行在价格低廉的小型设备上，甚至比4G还便宜。LoRa传感器的价格在0.2美元到0.5美元之间，而5G传感器的起价是30美元。

相比之下，一个典型的LoRa基站成本在40美元左右，在15公里范围内可以处理数千个连接。一个5G基站的成本为6万美元，覆盖2公里，可实现约1000个连接。

自2015年LoRaWAN诞生以来，各种各样的LoRaWAN传感器和设备已经开发出来。使用这项技术的公司组成的非营利性协会LoRaAlliance已经发展到500多个成员。以下是来自该联盟的一些引人注目的数据：

• 2019年，LoRaWAN部署在100多个国家，比2018年增加了60%。

• 全世界约有8000万台设备连接到LoRaWAN。

• 大约75%的物联网应用程序使用LPWAN。相比之下，只有25%的物联网应用需要5G等蜂窝技术实现的高吞吐量和低信号延迟。

按智能电表类型的非蜂窝LPWA连接

如何使用LoRa

利用LoRa，物联网可应用于多个领域。这些可能包括自动售货机、酒店基础设施、农业设备、医院设施甚至智能城市的管理。

2016年，三星、Semtech和SKTelecom联手在韩国建设了世界上第一个全国性的LoRaWAN。今天，首尔正计划升级其当地基于Lora的物联网基础设施。

到2022年，首尔智能网络（又称S-Net）将拥有多达1000个LoRaWAN网关。他们将启用智能停车场、紧急情况下可以报警的路灯、痴呆患者监控系统等。

LoRa的未来

2019年，英国物联网卫星提供商LacunaSpace开始用LoRaWAN覆盖全球。2020年7月，该公司的CTO表示，LacunaSpace正在“从一艘实际上位于大西洋中部的帆船中接收LoRaWAN消息”。

一个全球性的LoRa网络将激励开发者开发更多的LoRa驱动的应用程序，这将有助于保护该技术的未来。

因此，如果你从事物联网业务，我建议在5G技术普及之前使用LoRa/LoRaWAN。即使发生这种情况，我怀疑LoRa可能仍然是许多企业选择的电信技术。

NB-IoT怎么样？

一些使用LoRa的设备也已连接到窄带IoT（NB-IoT）网络。NB-IoT是由开发4G和5G协议的同一机构开发的LPWAN标准。

换句话说，这是一种蜂窝技术：

• 补充LoRaWAN

• 由4G连接的设备使用

• 一旦5G普及，将继续使用一段时间。

作为一种蜂窝技术，它还拥有比LoRa更高的带宽。

NBIoT不需要构建特定的基础设施：它只需要软件。因此，这种类型的网络可以很容易地扩展到覆盖数百万个设备。然而，这种设备的数量仍然远远低于LoRa设备的数量。

就弱点而言，主要问题是NB-IoT吸收了大量的电力，因此设备电池的损耗非常快。

NB-IoT安全性也要求很高。LoRaWAN使用端到端加密（这是一种现代安全标准机制），而NB-IoT则依靠逐跳加密，这种加密方式正逐渐过时。

这就是为什么我认为LoRa比NB-IoT更好地替代5G。

结论

读完这篇文章，你应该对近期主要的电信技术：5G和LoRa有了更好的实际了解。

你可能会有这样的印象，即这两种技术之间将会有一场市场竞争，而LoRa将会失败并成为历史。是的，他们可能会在某些细分市场上竞争，这对该行业是有利的，因为这将有助于它的发展。但我不相信5G会把LoRa踢出游戏。

毕竟，汽车并没有取代自行车和火车。
责任编辑:tzh