在车联网(Internet of Vehicles, IoV)中，低功耗广域网(Low Power Wide Area Network, LPWAN)技术因其低功耗、广覆盖和成本低等特点，正逐渐被应用于各类车联网场景。以下是LPWAN技术在车联网中的主要应用：
一、 LPWAN技术在车联网中的主要应用
1. 车辆跟踪和监控
LPWAN技术可以用于远程车辆的实时跟踪与状态监控。通过在车辆中嵌入LPWAN模块，可以实现车辆位置、运行状态、速度等信息的实时上传，供交通管理部门或车队管理公司进行分析和管理。由于LPWAN具有广覆盖能力，即使车辆行驶在偏远或网络覆盖较差的区域，仍能保持稳定的数据传输。
2. 远程故障诊断与维护
车联网系统可以通过LPWAN将车辆的各类传感器数据传输至远程服务器，从而实现远程故障诊断。车辆制造商或服务提供商能够实时监控车辆的运行状况，及时发现问题并进行远程维护或预警，减少车辆故障发生的概率，提高安全性。
3. 智能交通管理
LPWAN技术在智能交通系统中发挥着重要作用，特别是在交通流量监控、车速管理和信号灯优化等方面。通过部署在路旁设备或车辆上的传感器，LPWAN可以传输大规模的交通数据，帮助交通管理中心进行道路规划、信号优化、拥堵预警等操作，提升城市交通效率。
4. 车辆共享和租赁
LPWAN可以帮助车辆共享和租赁公司更好地管理车队。通过LPWAN技术，车辆共享和租赁公司可以实时监控车辆的位置和状态，优化车辆调度和管理流程，提高运营效率。
LPWAN技术在车联网中的应用不仅提升了车辆管理和监控的效率，还为智能交通管理和车辆共享提供了强有力的技术支持。
二、 LPWAN技术在车联网中的应用案例
LPWAN技术在车联网中的最新应用案例包括以下几个方面：
- 智能交通系统：通过将LPWAN技术应用于智能交通系统中，可以实现对交通状况以及道路设施等信息的实时监测和数据采集。
- 智能停车系统：LPWAN技术可以用于智能停车系统，帮助车主更方便地找到停车位并管理停车过程。
- 车辆追踪：LPWAN技术可以用于车辆追踪，通过在车辆上安装LPWAN设备，可以实现对车辆的实时监控和远程控制，例如监控车辆的位置、速度、油量等信息。
- 车辆远程监控：LPWAN技术在车辆远程监控方面有广泛应用，可以通过车载网关与T-BOX、OBD等车载设备相结合，实现对车辆的定位、数据采集以及货物捆绑联动等功能。
- 环境监测和物联网基础设施：LPWAN技术还被应用于环境监测和物联网基础设施的建设，提高了物流效率并增强了车辆与用户之间的互动。
三、 LPWAN技术在车联网应用中遇到的网络安全问题
LPWAN(低功耗广域网)技术在车联网应用中面临多种网络安全问题，包括WEB应用漏洞、重放攻击、通信劫持、访问鉴权漏洞以及明文传输安全等。为了解决这些问题，可以采取以下措施：
- 加强数据隔离：LPWAN技术可以通过数据隔离技术来保护设备和数据的安全。这种技术允许设备独立运行，并防止恶意攻击和非法访问。通过锁定数据并限制网络访问，只允许授权人员访问数据，可以有效提高安全性。
- 加密算法和源码安全：在物联网的感知层，固件安全、源码安全和加密算法是主要的安全隐患。需要采用强大的加密算法来保护数据传输过程中的安全性，并确保源码的安全性，防止恶意代码的注入。
- 开发可靠的网络管理和安全机制：由于LPWAN网络规模庞大且通信频率低，网络管理和安全性是一个重要的问题。开发可靠的网络管理和安全机制是保障LPWAN网络正常运行的关键。
- 硬件防篡改和干扰防护：在硬件方面，设计人员需要考虑生产防篡改硬件和外壳的方法，以防止实体攻击。同时，在设计天线时需考虑干扰问题，以确保通信的稳定性。
- 终端运维安全：包括心跳策略和业务监控等，以防止DoS攻击(如电量消耗、存储资源消耗、计算资源消耗、电磁干扰等)。
四、 车联网的LPWAN技术未来发展趋势
针对车联网的LPWAN技术未来发展趋势和挑战可以从以下几个方面进行详细分析：
1. 未来发展趋势
根据ABI Research的预测，到2030年，LPWAN的连接数量将达到53亿个。Transforma Insights的研究报告也指出，到2030年全球LPWAN的连接总数将达到40亿个，这意味着LPWAN在未来10年间仍将以超过30%的复合增长率大步向前迈进。
随着物联网技术的发展，多模融合产品将成为未来的趋势。每个LPWAN技术背后都有数个行业巨头的支持，这使得每个LPWAN技术都想成为未来物联网的老大。
在汽车电子行业，智能化和电动化是未来发展的重要方向。LPWAN技术在这些领域中的应用将不断扩展。
2. 面临的挑战
在极端的深度和不利的地形，如地下矿山等恶劣工业环境中，确保可靠的连接提出了巨大挑战。LPWAN技术必须在工业级的稳健性和安全性、深度渗透性、移动性和可扩展性等核心标准之间取得平衡。
LPWAN和5G技术可以协同打造强大的物联网架构，但在具有挑战性的环境中，远距离通常意味着地面回程会增加额外的成本和复杂性，以便将LPWAN生成的数据从网关获取到边缘计算资源或云。
尽管LPWAN技术得到了发展，但在其最主要的地区，如中国，仍存在挑战。例如，NB-IoT和Cat-M1在中国是最大的和增长最快的市场，但市场竞争和技术标准的不统一仍然是一个挑战。
现有的LPWAN技术存在不足，需要通过引入大规模天线、极化码等先进技术来提升系统的高并发能力，以实现更高的容量比。
