低功耗远距离无线通信技术及其军事应用分析*
2018-03-13孙超山
刘 磊,孙超山
0 引 言
低功耗广域网(Low Power Wide Area Network,LPWAN)是一种新兴的物联网无线通信新技术,其核心技术是低功耗远距离无线通信。与传统蜂窝网络(2G、3G、4G等)、WiFi、蓝牙、ZigBee等现有成熟商用的无线技术相比,低功耗远距离无线通信技术具有远距离、低功耗、低成本、覆盖容量大等优点[1]。远距离和覆盖容量大,意味着可以覆盖更大的面积,服务更多的用户;低功耗可以大大延长电池寿命,延长电池更换的周期;低成本收发器芯片可以有效减少部署成本。基于这些优良特性,低功耗远距离无线通信及其网络技术不仅适合于物联网终端设备,而且适用于长距离发送小数据量且使用电池供电的军事设备,如军事战场需求感知、战场搜救等后勤保障应用领域。
截至目前,业界出现了多种LPWAN技术,如 LoRa、SigFox、NWave等。 其 中,LoRa技 术是LPWAN中发展较快、相对较成熟的技术,由Semtech公司在2013年发布。LoRa技术经过Semtech、美国思科、IBM、荷兰KPN电信和韩国SK电信等组成的LoRa联盟国际组织进行全球推广后,目前已成为新物联网应用的重要基础支撑技术[2]。因此,本文以相对成熟的LoRa技术及其代表的低功耗远距离无线通信在军事上的应用为例进行分析。
1 LoRa
LoRa全称“Long Rang”,是一种基于扩频技术的低功耗远距离无线通信技术。2013年8月,Semtech公司向业界发布了一种新型的基于1 GHz以下频谱的超长距低功耗数据传输技术芯片。它主要面向远距离低功耗的物联网无线应用,接收灵敏度可达-148 dBm。与业界其他先进水平的Sub-GHz芯片相比,最高接收灵敏度改善了20 dB以上[3]。LoRa功耗极低,可以使用电池供电或者其他能量收集的方式供电。……
