智能漏水检测器最流行的通信协议是什么？

　　了解智能漏水传感器使用的通用通信协议的优缺点。

　　物联网漏水检测器有多种类型，如洪水式、在线式、电缆式或板式传感器。选择合适的漏水传感器对于有效保护建筑物至关重要。传感器如何发送泄漏警告是决策的关键部分，因为其决定了解决方案的使用寿命和传输的数据类型，以及任何额外的基础设施要求。

　　我们最近进行了一项市场范围的研究，比较了不同类型传感器的主要特性。一项重要发现是，LoRaWAN是智能漏水传感器最流行的通信协议，具有许多有助于其普及的特性，包括低功耗、低成本和范围广。

　　但，WiFi、NB-IoT和LTE-M等其他通信协议具有不同的特性，非常适合特定的用例。此外，由于一个设备可以支持多种通信协议，因此可能会出现哪些协议最有利的问题。

　　漏水传感器中的通信协议概述

　　通信协议

　　在所研究的漏水检测器中实施的两大类通信协议是LAN和LPWAN。

　　局域网(LAN)：具有高数据速率的短距离通信方法。

　　低功耗广域网(LPWAN)：满足低功耗和数据速率要求的远程通信方法。

　　许可的LPWAN：在公共蜂窝网络上运行的一类LPWAN。

　　未经许可的LPWAN：在未经许可的频谱上运行的另一类LPWAN。

　　按通信类型分类的传感器

　　研究结果清楚地表明，LoRaWAN设备目前在漏水传感器市场占据主导地位。

　　接下来，我们将深入研究每种通信协议及其与漏水传感器配合使用的适用性。

　　局域网(LAN)

　　局域网(LAN)包括WiFi和蓝牙等网络，通常连接单个房间或建筑物中的设备。

　　在数据传输方面，WiFi比蓝牙更受欢迎，数据速率高出20倍，范围更广，可达32米。WiFi基础设施在大多数住宅区和商业区也更容易获得，因此设施管理人员对配置很熟悉。

　　尽管WiFi具有出色的性能，但对于大多数检测漏水的物联网设备而言，可以处理流媒体视频的高数据速率并不是必需的。这种更高的容量意味着范围和功率效率会受到很大影响。

　　只有当设备不需要以更高的带宽传输超过10 m的数据时，蓝牙才才适合。这是一种非常节能的通信协议，但节能实际上在LPWAN中得到了更好的体现。

　　低功耗广域网(LPWAN)

　　LPWAN允许设备以比LAN更节能的方式远距离发送少量数据。这些品质完全符合典型漏水传感器的要求：

　　发送数据不频繁。

　　发送小数据包。

　　需要多台设备。

　　发送距离最长，可达1公里。

　　在进行的研究中，70%的报告传感器是LPWAN设备。此外，在21台LPWAN设备中，19台中的大多数是非许可LPWAN解决方案。

　　获得许可的LPWAN：NB-IOT和LTE-M

　　获得许可的LPWAN在预定义的专用频率上运行，使其连接比未经许可的网络更不容易受到干扰。虽然获得许可的LPWAN对移动设备很有用，因为其也使用蜂窝通信，但对于漏水检测用例来说并不是必需的。

　　在两种获得许可的LPWAN协议中，一种采用NB-IOT，另一种采用LTE-M。

　　NB-IoT使用窄带技术，这意味着其具有更高的传输功率密度，使其更适合室内和城市应用。同时，LTE-M是一种4G蜂窝网络，这意味着其可以处理比NB-IoT(低于100 kBps)更高的数据速率(384-1000 kBps)。

　　通常，NB-IoT和LTE-M都比未授权网络具有更高的有效载荷、数据速率和更低的延迟(接收数据的时间)。这意味着它们能够更频繁地发送更多数据。虽然这在需要云计算的用例中可能很有用，但对于检测漏水而言，通常是大材小用。

　　未经许可的LPWAN：LoRaWAN和Sigfox

　　在可用的未许可LPWAN中，LoRaWAN解决方案最为普遍，据报告有17种解决方案可用，而Sigfox解决方案只有两种。

　　LoRaWAN

　　LoRaWAN使用sub-GHz频率和远程无线电调制技术与网关通信。这使得远距离的农村地区的电源效率和性能都很高。虽然LoRaWAN通常与NB-IoT进行比较，因为它们具有相似的强大性能，但许多差异导致LoRaWAN用于漏水传感器的采用率更高。

　　LoRaWAN和NB-IoT对照表

　　尽管NB-IoT在人口密集的城市地区具有更低的延迟、更高的数据速率和更好的性能，但在农村地区，LoRaWAN在功率效率、成本和范围方面都优于NB-IoT。

　　LoRaWAN的有效载荷大小表明，其能够以足够短的间隔为漏水传感器提供足够多的信息，同时还提供更好的电源效率和更长的电池寿命。由于LoRaWAN在农村地区的覆盖范围翻了一倍，可达20公里，因此其也更适合偏远地区的漏水检测，用于农业和库存管理等用途。

　　成本是LoRaWAN和NB-IoT之间的主要区别之一。LoRaWAN的开放标准和轻量级协议可以使这些网络的运营成本大大降低，尤其是与蜂窝提供商产生连接成本的NB-IoT网络相比。

　　Sigfox

　　Sigfox作为另一种未经许可的LPWAN，是一种超窄带技术，在868 MHz和902 MHz之间的公共网络上运行。与LoRaWAN相比，其具有一些优势：成本更低、范围更远以及潜在的更高能效。

　　然而，也有明显的缺点。Sigfox的数据速率比LoRaWAN低30倍，并且最大有效载荷为12字节。此外，Sigfox的下行消息量和干扰概率受限，意味着其必须传输多条消息，这使得实际功耗高于LoRaWAN。