LPWA通信技术

LPWA – Low power wide area,简称为低功耗广域技术，是一种功耗低却能实现远距离无线信号传输的一种技术，相对于我们比较熟悉的低功耗蓝牙（BLE）、wifi、zigbee等技术来说，LPWA的传输距离会更远，一般的传输距离都在公里级，其链接预算（link budget）可达160dBm，而BLE和zigbee等一般都在100dbm以下。和传统的蜂窝网络技术（2G、3G）相比来说，LPWA的功耗更低，电池供电设备的使用寿命也能达到数年之久。基于这两个显著的优点，LPWA能真正的助力和引领物联网（LOT）的革命。

LPWAN – Low power wide area network，低功耗广域网络，也就是使用LPWA技术搭建起来的无线连接网络。LPWAN的网络连接形式可以多种多样，如下图所示，以数据上传（data uplink）为例，无线终端发送数据信号，基站或者是网关接受到数据后，把数据传输到云平台，云平台再根据设备ID把数据分发到对应的客户服务器。对于私有的LPWAN网络，云端和服务器可以是一体的。

SigFox

Sigfox技术由同名的法国Sigfox公司设计研发，成立于2010年，是最早的老牌LPWA玩家，其技术成熟度最高，截至2019年已经在全球60多个国家实现商业化运营。Sigfox在公共频段使用100Hz超窄带频谱调制和传输数据消息，所以在单位频带有更高的功率密度，抗干扰能力更强，适合于使用公共频段进行数据传输。

Sigfox公司提供完整的网络解决方案，包括基站和云端，寻求和依赖当地的合作伙伴在全球开展网络部署及运营，Sigfox提供网络设备及技术支持服务。终端设备是开放的生态系统，任何支持Sigfox协议的射频模块或者芯片都可以连接Sigfox的网络，对于终端设备厂商来说可以有更大的选择空间，和更优惠的价格选项。依托于强大的全球生态系统，Sigfox用户可以得到端到端（终端到云端）的整体解决方案，使其产品能够快速连接到Sigfox网络，并推向市场。因为Sigfox网络由Sigfox公司为主导进行全球部署，这样能最大程度保证网络服务质量的统一性和稳定性，即全球一张网，用户设备即可以享受到跨国的便利性，不需要漫游服务，又能连接到同等品质的网络，这对于物流或者跨境运行等应用来说尤其有吸引力。

LoRa

LoRa是美国Semtech公司的专有技术，实际是一种采用扩频方案的无线调制解调技术。Semtech在2012年通过并购法国Cycleo公司获得LoRa的IP产权，以此设计制造射频芯片并进行市场销售，是一家纯半导体公司，垄断LoRa芯片的供货。目前Semtech虽然也进行少量LoRa的IP授权，如国内的阿里，但IP是Semtech专有，没有授权任何公司无法设计制造LoRa芯片，所以客户的选择余地很小。

LoRa使用的也是公共频段进行射频信号传输，上层协议及规范由LoRaWan定义，LoRa联盟负责发布和维护。任何人可以购买LoRa芯片或者模块来设计LoRa终端和网关设备，也可以设计或者购买设备来搭建LoRa网络，所以目前多数的LoRa网络都是小区域和私有的，很少有全国性的通用物联网络，而设备和网络间的兼容也是一个很大的挑战。LoRa通过扩频技术实现高灵敏度，从而能够进行远距离传输，但是网络容量有限，无法高效实现大批量设备信息的并行接收和处理，这对于大面积或全国性的部署是个巨大挑战。

NB-IOT

窄带物联网（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180kHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。
NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

NB-IOT聚焦于低功耗广覆盖物联网市场，是一种全球范围内广泛应用新兴技术。具有广覆盖、连接多、低速率、低成本、低功耗、架构优等特点。

同时根据3GPP的R14版本，NB-IOT可以支撑基站定位，同时能够支持80km/h以内的移动性场景。

eMTC

eMTC，是爱立信提出的无线物联网解决方案，是基于LTE演进的物联网技术。为了更加适合物与物之间的通信，也为了更低的成本，对LTE协议进行了裁剪和优化。

eMTC基于蜂窝网络进行部署，其用户设备通过支持1.4MHz的射频和基带带宽，可以直接接入现有的LTE网络。eMTC支持上下行最大1Mbps的峰值速率,可以支持丰富、创新的物联应用。另外eMTC提供一定的语音通信能力。

eLTE-IOT

华为eLTE-IOT解决方案是专门为行业物联市场开发的基于3GPP标准的窄带无线物联解决方案。eLTE-IOT基于1GHz以下的非授权ISM频谱，采用灵活易部署的轻量化设备，并支持标准物联网协议与企业现有应用平台进行对接，目标市场为企业自建窄带物联网市场，为包括智能抄表、智能停车、工业传感器监测等业务提供网络支撑。

LPWA技术对比

LPWA应用场景