LoRaWAN和大规模物联网如何重塑商业和社会
LoRaWAN和大规模物联网的重塑
在过去的几年中，物联网（IoT）已经达到了新的高度。现在我们正处于“大规模物联网”时代的边缘，由于进入市场的传感器和设备数量，技术正达到几乎无法想象的规模。随之而来的是经营业务和解决以前无法实现的全球挑战的新可能性。
已经在各个行业中出现了有价值的用例，创造了监测资源、优化流程和节省成本的新方法。传感器设备提供有关资产位置、状态和其他时间敏感的运营状态的数据，有助于防止昂贵的损失或潜在的责任。然而，为了使物联网在持续增长的同时正确运行，其规模扩展依赖于低功耗广域网（LPWAN）的扩展，该网络旨在支持大规模传感器部署，能够在数十年内无缝运行。此外，这些网络需要能够支持不同的公共和私人部署模型，简化网络任务管理，并根据需求和优先级的变化进行按需扩展。
由于其独特的成本效益、低功耗、远程覆盖和非专有模型，LoRaWAN已经在满足这些需求方面超越了竞争的LPWAN解决方案。根据LoRa联盟的数据，由于其功能，LoRaWAN现在领先于全球范围内的大规模LPWAN部署，包括解决方案数量、设备部署、消息发送和网络可用性等各个指标，在188个国家的超过76,000个城市提供覆盖。
大规模物联网传感器部署提供的价值远远超过了摆脱传统技术和手动流程的成本，这些技术和流程需要依赖于与其所支持的设备要求不匹配且缺乏灵活性的网络。为此，以下三个例子说明了物联网连接性使用像LoRaWAN这样的LPWAN网络是如何通过使企业能够实现远远超出以往的目标来改善公共安全、保护资源和提供其他前所未有的好处。
智能建筑和校园-改善空气质量
雾霾、野火和其他污染源造成的不健康空气会影响健康。美国肺协会最近的研究发现，40%的人口居住在颗粒物污染或臭氧污染等级不达标的地区。但是，糟糕的空气质量也可能存在于室内建筑和校园中。例如，疫情教会了我们正确通风和良好室内空气质量的重要性。传感器监测可以在这两种环境中发挥作用，不仅可以为州和市政府提供监测环境安全条件（如野火烟雾或其他空气污染）的简便方法，还可以使建筑业主监测室内空气质量。
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室内空气质量（IAQ）监测旨在测量和减少建筑物内部的污染物，以保证建筑物的居民的健康和舒适，确保适当的通风、空气处理和过滤。使用传感器监测智能建筑和校园环境中的IAQ有助于识别和减少引起居民不适和呼吸问题的空气污染物、病毒和污染物。
部署后，物联网传感器为建筑管理人员提供温度、湿度和二氧化碳水平的数据。如果检测到潜在危险，管理人员可以执行远程命令和警报以通知建筑内的任何人。这些传感器还有助于收集数据以优化供暖或空调使用，使建筑业主获得节省能源成本的额外好处。
为了有效监测空气质量，物联网设备需要网络连接来共享数据。为此，它们的信号需要能够通过建筑材料而不被阻塞，永不断电，并定期发送小数据包。LoRaWAN支持此功能和通信。建筑业主和运营商获得数据后，可以进一步分析数据，以确定需要改善通风情况或存在的风险。
天然气-防止危险泄漏
与二氧化碳和糟糕的空气质量一样，甲烷和天然气泄漏是常见且可能更危险的危害。除了建筑环境外，泄漏还可能发生在管道和其他相关基础设施中。城市地区的甲烷泄漏报告比美国环境保护署估计的泄漏量高出两倍以上，这就是为什么许多天然气公用事业公司正在实施具有阀门关闭功能的感知和报警系统，以在可能的情况下提高公共安全的能见度和改善。
通过在其所有基础设施中分布传感器，天然气公用事业公司可以完全了解和控制其天然气分配系统，包括自动关闭单个或多个阀门。过去，天然气公用事业公司在泄漏发生之后很久才意识到，此时大部分损害已经造成。
这些自动化系统可以检测危险并关闭天然气流动，提高居民和商业建筑业主的安全性，减少危及生命的事件的风险。由于基础设施分散，其连接需要始终工作并跨越长距离传递通信。此外，使用LoRaWAN连接这些传感器可以获取其他物业管理传感器数据，以防止水泄漏、啮齿动物、暖通空调故障等问题。
水务公用事业 – 保护一种变得稀缺的资源
正如我们近年来所见，干旱变得越来越常见。市政当局、水务公司和居民必须共同努力节约和分配水资源。
在住宅和商业物业中使用智能水表可以让水务公司在无需人工干预的情况下测量水的使用趋势。IHS Markit预测，全球智能水表的出货量将在2023年达到近5000万台，约为2017年的四倍。
先进的计量基础设施（AMI）不仅限于自动抄表（AMR），它可以让公用事业公司根据客户的使用数据直接计费。收集到的数据还可以通过改进的泄漏检测减少水的损失，通过增强的水流监测简化计费，并实施新的费率结构来激励客户节约用水。此外，公用事业公司与计量设备之间的双向通信可以改善基础设施诊断、提供先进的数据分析，并增强现场操作，同时向租户提供更详细的用水信息。
对于水务公司来说，现代AMI系统部署的无线通信网络非常适合支持多种水表计量和管理应用。建立一个共享的LoRaWAN网络基础设施可以让市政当局支持除了水务AMI之外的各种商业和公民面向的应用。
为什么选择LoRaWAN
对于需要较低数据负载且很少需要低延迟的大规模物联网部署，如水表计量和基础设施监测，LoRaWAN已被证明是一项经济实惠的新技术投资和传统系统的长期替代选择。对于关键基础设施和重要的企业物联网项目来说，由于其开放标准、传播特性、长续航时间、部署便捷和低成本，LoRaWAN仍然是首选。
自问世以来，LoRaWAN就被设计用于无线连接低成本、电池供电的传感器。一旦建立起来，LoRaWAN网络就可以支持更广泛的资源保护和可持续发展倡议，这是当今各国市政层面优先考虑的。此外，LoRaWAN的开放标准意味着终端用户可以在网络上部署日益增长的LoRaWAN设备，相比专有连接解决方案，提供更灵活的部署和更多与网络兼容的设备。
当企业和市政当局考虑如何利用数据优化他们的运营和服务时，他们也必须考虑物联网设备及其数据所依赖的网络。通过LoRaWAN，各行各业的组织可以实现物联网的成本、安全和资源保护的好处。
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