摘要：為了滿足越來越多的遠距離物聯網設備的連接需求，LPWA應用而生，
本文分享自華為云社區《常見物聯網通信技術之LPWA通信技術》，作者：愛吃面包的貓，
如果你比較關注物聯網圈的話，想必對LPWA這一名詞有所耳聞，即使沒有見過，也在科技媒體上掃見過LoRa、SigFox、NB-IoT這些技術關鍵詞，
為了滿足越來越多的遠距離物聯網設備的連接需求，LPWA應用而生，LPWAN（Low Power Wide Area Network）低功耗廣域網路，專為低帶寬、低功耗、遠距離、大量連接的物聯網應用而設計的，下面我們就來進入今天的正題，為大家全面介紹LPWA技術，
1 SigFox
SigFox 是一家法國的物聯網技術創業公司，它的公司叫 SigFox，它的這項技術的名字也叫 SigFox，SigFox 這項技術專門為那些吞吐率很低的專案所設計，它的傳輸功耗很低，只有 50-100 微瓦，但是仍然能維持比較穩定的資料連接，但是呢，因為物聯網設備會產生大量的 資料，并且這些資料由 SigFox 公司自己來進行存盤，但是 SigFox 畢竟是一家小公司，自己 保存著這些資料公信力不足，同樣在資訊安全方面也存在疑問，所以它的使用并沒有像 LoRa 一樣非常廣泛，
2 LoRa
是 Long Range 的縮寫，它跟 SigFox 不一樣的是他由 LoRa 聯盟維護管理，LoRa 技術 由 Semtech 公司開發，之后經過 LoRa 聯盟的共同努力，他們開發出了應用于 LPWA 領域的 網路，叫做 LoRaWAN，它是一項基于擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案，以此來達到長距 離和低功耗的要求，這項技術主要在未授權頻段來支撐，Lora 可以應用于自動抄表、智能家 居和樓宇自動化、無線預警和安全系統、工業監測和控制以及遠程灌溉系統等等，
3 NB-IoT
NB-IoT 最早是由華為和沃達豐主導提出來的，之后加入了愛立信和高通等一些公司，它的特 點就在于 NB-IoT 叫窄帶蜂窩物聯網，所以它構建于現有的蜂窩網路，同時因為它是窄帶，所 以他只消耗大約 180KHz 的帶寬，可直接部署于 GSM 網路、UMTS 網路或 LTE 網路，以降 低部署成本、實作平滑升級，
4 eMTC
在 LPWA 技術當中最后一個要描述的就是愛立信基于 4G 網路提出的解決方案 eMTC，它主 要面向深度覆寫、大連接的應用場景，與 NB-IoT 相比，它的速率更高但是覆寫范圍要更小， 并且功耗也比較大，但是，雖然與 NB-IoT 相比它的覆寫范圍更小，功耗也更大，但是它具備 語音通信的能力，所以相較于 NB-IoT，它可以被應用于一些需要使用語音通信功能的場景之 下，
5 LPWA 技術對比
接下來本文同樣也會對上述的 LPWA 技術做一個簡單的對比，除了 NB-IoT 和 eMTC，其他的 兩種網路都運行在 SubG 免授權頻段上，SubG 的意思是頻率在 1GHz 以下，主要是指 27MHz 到 960MHz 的頻段，SubG 是長距離、低功耗通信的理想選擇，因為在功率相同的情 況下，網路的頻率越高，穿透能力就越差，但是 LPWA 場景下的設備如電表、水表等，他們 經常被放在比較深的位置當中，通常有非常多的阻礙在上面，所以選擇低頻段就顯得非常有必 要了， 在表中也可以看到對于 NB-IoT 的描述當中，它的頻段主要部署在 SubG 授權頻段之上，這是 因為有一部分 NB-IoT 網路部署于 SubG 授權頻段之外，具體的原因將在本文之后的章節中進 行說明， 由于應用于免授權頻段的 LoRa 與授權頻段上的 NB-IoT 都是比較熱門的 LPWA 技術，所以經 常被用來作對比，兩者之間的差別就在于：
1) 陣容不同 LoRa 是由美國個體戶 Semtech 研究出來的，NB-IoT 是由 3GPP 官方移動通信協會制定的標 準，LoRa 基本上是由 Semtech 一家公司包辦上下游產業鏈，但 NB-IoT 則是整個通信產業上 下游公司在合力運營，比如 NB-IoT 芯片模組現在華為、高通、三星、聯發科等公司都在做，
2) 頻段使用不同 NB-IoT 使用的頻段是授權頻段，而 LoRa 使用的則是非授權頻段， 授權頻段，就是工信部授予的，除了被授予的運營商能用，其他所有個人企業機構都不能使用 的頻段，用了就違法，無線電管理部門會上門查水表， 而非授權頻段，就是工信部沒說給誰用，誰都可以用的頻段，因此，如果有個人或者企業使用 LoRa 的作業頻段做別的事，那么就會對這個區域的 LoRa 設備產生嚴重的干擾，導致網路無 法使用， 因此，有官方背景的 NB-IoT 網路質量肯定更好，更高質，
3) LoRa 需要企業自建，NB-IoT 運營商早已建好 運營商并不運營 LoRa 網路，如果企業想使用 LoRa，需要自己購買基站、網路設備、服務器 等等全套網路運營軟硬體，并完成網路搭建，自己運營，
而 NB-IoT 目前三大運營商已經在國內完成了基站的建設與網路開通，像使用手機 SIM 卡一 樣，企業只需要從運營商采買 NB-IoT 的 SIM 卡，隨后插入帶有 NB-IoT 模組的設備內，就可 以繳費使用啦，
4) LoRa 的優勢在哪里？ 其實對于 90%的企業來說，LoRa 確實沒啥優勢，除非企業想使用物聯網的位置在農村、偏遠 山區、獨立的廠區等（比如智慧農場、智慧工廠），確實沒有運營商 NB-IoT 網路的覆寫，無 可奈何才會想到自建 LoRa， 再就是非常大的企業，或者政府，怕使用運營商的網路不安全，比如出現資料竊取，因此寧愿 自己建設網路自己維護，也不相信運營商， 以上就是 NB-IoT 與 LoRa 之間比較大的區別，
6 無線通信技術對比
上述三類無線通信技術當中包含了非常多不同的網路通信技術，并且這三類都能應用在物聯網 領域，開發者該怎么去選擇呢，怎么樣去權衡使用呢？ 圖 4-6 就能很好的回答這個問題，通過這張圖就知道具體什么樣的情形下應該使用什么樣的網 絡， 這張圖的兩個坐標軸分別是傳輸速率和傳輸距離，它也跟物聯網的不同場景的需求相對應，根 據不同的資料速率要求可以將場景大概分成三類，一類是資料速率要求最高的比如視頻監控、 車聯網，第二類速率要求比較高的像智能物流、車輛管理等等，第三類是速率要求不太高的例 如抄表之類的行業，那么當然，如果具體到傳播距離上的話這些場景還可以再細分，所以大概 可以分成這六種針對不同的需求的不同的網路，在上文中也提到過，最合適的網路才是最好的 網路，除了從傳輸距離和傳輸速率上進行考慮之外，還需要從成本上進行考慮，以此來選擇最 合適的網路應用于解決方案中，從而獲得最大的利益，
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