LoRaWAN部署的业务案例

在传统网络的部署模型中，运营商在电信塔上部署LORAWAN网关。这需要从塔楼所有者那里租赁空间，购买一个防水的室外网关，爬上塔楼挂起网关，或许还需要支付额外的电力、分区、许可和返程费用。操作员需进行详细的射频传播研究，并挂起足够的网关，为所需服务的传感器位置提供足够的覆盖。

另一个选择是机会性地在运营商已经部署的设备中部署“母”网关。网关是无状态的，因此不会给主机设备增加太多复杂性。 使用USB或I2C将8通道LoRaWAN参考设计与主机设备配对。运营商可以将简单的8通道网关嵌入到正在进行的WiFi热点、电源、放大器、电缆调制解调器、恒温器、虚拟助手或任何已经投入的大规模生产的设备中。

计算出特定地区的机会主义网关的数量是有一定的难度的。网关的高度对网关的覆盖有很大的影响。部署在楼层第20层的网关具有比部署在单户住宅地下室的同一个网关更好的覆盖率。部署在电线杆上的WiFi热点上的网关与部署在电线杆上的网关有着不同的覆盖区域。因此，部署在每个场景中的网关的实际数量变化很大。

当完成每种网络类型的详细设计时，通常会发现，机会主义的部署模式允许运营商以大约十分之一的成本，来部署大约100倍的网关来覆盖给定的区域(与传统的第三方租赁塔楼模型相比)。

2. 水表：一个典型的用例

对于本分析的其余部分，我们将假设运营商需要部署一个LoRaWAN网络来服务100 K水表。水表是一种困难的RF传播模型。它们安装在地面或地下，必须有20年的使用期，且郊区的仪表往往会被草和泥土覆盖。让我们假设一个北美部署模型，我们可以选择使用高功率(27dBm)或低功率(17dBm)仪表。

一个可能的设计是采用基于塔的方法。在以塔为基础的方法中，运营商通常会部署高功率水表，以减少昂贵的塔式租赁的数量。为了在高功率下运行，北美法规要求传感器通过50多个通道发送，这促使运营商部署64通道网关。

假设水表与塔基网关之间的平均距离为3公里，传感器每天需要发送一次读数。因此，许多仪表在27 dBm的SF 10下运行。传感器设计器包括一个高功率射频放大器，计算传感器寿命期间的能量需求，并适当地调整电池的大小。

另一种可能的设计是机会主义地向该地区部署数千条“母”网关。问题归结为：“我需要多少条“母”网关来覆盖所需的区域?”

在许多城市环境中，给定运营商与用户之间的平均距离为30米。如果运营商可以在大多数站点中机会性地部署，那么网关间的距离将小至30米。为了进行分析，我们假设传感器和最近的网关之间的平均距离从3000米减少到100米。当传感器距离网关100米时，它通常可以在SF7处以17dBm(或更低)的功耗运行。显然，网络设计人员必须考虑给定传感器与其最近网关之间的距离分布，但总体上看，节能效果还是很显著的。

将基于铁塔的LoRaWAN网络的总容量与机会主义LoRaWAN网络的总容量进行比较也具有指导意义。100个8通道机会主义网关的费用约为单个64通道网关的1/10，且机会主义的网络容量是基于塔的网络容量的13倍。随着传感器密度的增加，我们可以部署额外的机会主义网关，获得传统上约130倍的网络容量，成本与基于塔的网络相同。

当我们比较使用SF10在27 dBm使用20年的传感器和使用SF7在17 dBm使用20年的传感器的成本时，发现通过部署更密集的网络，每个传感器至少可以节省10美元。

当考虑其他用例时，密集的LoRaWAN网络模型为每一组额外的传感器节省了传感器费用。大多数传感器没有使用20年的要求，节约的成本就不一而论了，但是电池是任何传感器成本的主要驱动因素之一。

结语

（编辑：西安站长网）

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