智慧城市的互聯新趨勢
要提高市民生活質量和減少碳排放，創建智慧城市十分關鍵。而監測用電、空氣和水質量、運輸，則需要一個可靠且低成本的傳感器，能夠在極端環境且高性價比的網絡下工作。
公用事業運營商是城市物聯網 (IoT) 技術的早期採用者，這些城市需要提高可持續性並改善公民和遊客的生活質量。物聯網傳感器網絡的最大機遇之一是提高效率和更好地管理自然資源。
了解降雨和水位等天氣相關條件的實時變化有助於更快地應對潛在危險，從而更好地保護基礎設施和社區。連接的傳感器可實現數據捕獲，高級分析可揭示關鍵見解，並且由於傳感器處於室外和惡劣環境中，因此遠程連接非常重要。
低功耗傳感器和網絡
由電池或太陽能電池供電的低功耗無線傳感器可以為此類物聯網網絡提供關鍵數據，無論是供水、電力、智能建築還是物流。電池支持的傳感器可以放置在許多位置，以提供盡可能多的數據，低功耗廣域網 (LPWAN) 提供長距離鏈路，電池壽命可達數十年，從而避免了需要定期更換電池。
所有這些數據都可以被提取到機器學習數據庫中，該數據庫可以識別模式，突出顯示可能即將發生故障的設備，並允許更準確地提供資源。這是優化利用日益稀缺的資源和提高城市居民生活質量的重要因素。
事實上，根據世界經濟論壇和物聯網分析聯合報告，目前 84% 的物聯網部署正在實現聯合國定義的可持續發展目標 (SDG) 。
這些傳感器網絡以多種不同的方式在智慧城市的許多部分提供可操作的數據。早期的實施已將 sub-GHz 網絡用於智能街道照明、空氣質量傳感器和交通監控。
LPWAN 網絡的長距離和低功耗允許將傳感器放置在最能提供必要數據的位置，而不是根據可用功率或連接來放置。這些傳感器連接到網關，將數據反饋回企業軟件系統以進行實時監控。
網絡的覆蓋範圍和穩健的設計意味著只需要幾個網關即可覆蓋一個城市，並且城市政府、LPWAN 網絡運營商甚至擁有寬帶連接和自己的網絡的公民都可以在方便的位置快速輕鬆地部署這些網關。網關。
隨著城市變得更加可持續，公共照明基礎設施提供了通過基於雲的監控和管理以及與智能電錶等其他城市物聯網功能集成來提高能源效率的機會。
智能建築
智能建築中的傳感器可以提供更多關於哪裡需要資源的數據。城市需要優化資源的利用，因為它們通常消耗最多的能源並產生最多的廢物。配電網努力平衡生產與消費。通過 LPWAN 網絡提供高度準確的實時數據，提供商可以採取更靈活、敏捷的管理方法，根據可操作的數據做出關鍵決策。
使用 sub-GHz LPWAN 網絡可提高建築物內的滲透率，使傳感器能夠監控房間佔用情況，並允許建築系統管理溫度、濕度和照明，從而最有效地利用資源。由於低功率鏈路在歐洲運行在 868MHz，在美國運行在 912MHz，這些傳感器甚至可以自供電，從建築物收集光能或熱能。
還有一種趨勢是使用 2.4GHz 頻段，該頻段也被 Wi-Fi 和 Zigbee（或現在稱為 Matter）等其他協議佔用。使用 LPWAN 網絡的堅固協議以及可在世界任何地方工作的單一 2.4GHz 設計所帶來的規模經濟，可以為使用電池供電傳感器的智能建築提供成本更低、更可靠的監控網絡。
智能家居網絡
智能建築 LPWAN 技術也正在進入家庭。雖然 Wi-Fi 和藍牙是主要的智能家居技術，但 LPWAN 技術也用於為各種智能設備提供可靠的監控和設置。例如，借助智能揚聲器中的 LPWAN 技術，智能設備可以輕鬆添加到家庭網絡。
這種能力正在以多種方式得到進一步擴展。使用智能揚聲器作為遠距離 LPWAN 網關，可以獲取鄰近傳感器的數據，從而對本地區域進行更多分析。
例如，Amazon Sidewalk正是這樣做的，它在城市周圍提供了一個智能揚聲器網絡，充當從人行道及其他地方收集數據的網關。
提供相同功能的點對點網絡也在不斷出現。通過正確的網絡架構和激勵措施，還可以向鄰居和地方當局提供在房屋中設置的用於收集傳感器和安全數據的網關，以提供安全的數據收集服務。
供應鏈管理和物流
智能傳感器網絡還可以在整個物流鏈中使用，跟踪產品從工廠到智能城市再到零售的過程。借助標準化的 LPWAN 技術，用於跟踪設備在生產線中移動的低成本傳感器也可用於在設備運送到在線分銷倉庫或商店以及交付給客戶時安全地跟踪設備。
來自傳感器的數據甚至可以用於設置智能家居中的設備並設置任何保修或保證安排。
如果設備在運輸途中或從倉庫、商店或家中被盜，LPWAN 傳感器可以提供位置，甚至可能禁用操作，從而阻止盜竊並減少浪費。通過低功耗運行，微型鈕扣電池可提供多年的這種功能。
雖然這些跟踪傳感器可以利用國家 LPWAN 網絡，但它們越來越多地利用智能家居網絡來提供位置數據。整個智能城市的鄰里網絡可以獲取來自某個單元的跟踪數據，以便在交付期間和其他時間（如果有必要）以最低的成本提供實時更新。
實現 LPWAN 的價值
低功耗、長距離無線網絡對於智慧城市的價值才剛剛被認識到。低功耗、電池供電或無電池傳感器可以對基礎設施進行實時監控，提供優化整個城市稀缺資源所需的數據，減少浪費並節省成本。
物聯網分析和連接技術的結合將加速智能決策並縮短整體響應時間，以優化資源和應對自然災害。
雖然這些網絡的基礎設施已經在全國范圍內推廣，但通過新興的商業和點對點服務，在智能家居中本地實施也有趨勢。
這些都是通過 sub-GHz 網絡的遠距離功能實現的，為本地傳感器提供連接並跟踪整個智能城市的供應鏈管理，而 2.4GHz 版本則有助於監控和優化智能建築的使用。