在"云計算、物聯網、移動互聯網、大數據和人工智能"潮流中，物聯網可謂是一個很有前途的產業。如果說互聯網實現了人與人、人與物的連接，那么物聯網將解決物與物連接的問題，最終讓我們進入一個萬物互聯的時代。

據2018世界物聯網博覽會發布的《2017-2018中國物聯網發展年度報告》顯示，2017年全球物聯網設備數量增長強勁，高達84億臺，***超過人口數量。全球物聯網市場有望在十年內實現大規模普及，到2025年市場規模或將成長至3.9-11.1萬億美元。

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在物聯網需求爆發式增長的同時，物聯網技術標準混戰不斷升級，尤其是LPWAN低功耗廣域網絡的競爭可謂異常激烈，包括LoRa、NB-IoT、SigFox、RPMA、Weightless等各個技術流派。

LPWAN全稱為Low Power Wide Area Network，即低功耗廣域網絡，專為低帶寬、低功耗、遠距離、大量連接的物聯網應用而設計。

1. LoRa

作為當前應用最為廣泛的LPWAN網絡技術之一，LoRa協議源自SemTech公司。該無線技術的特點是長距離(1-20km)，萬級甚至***的節點數，電池壽命可達3-10年，數據速率可達0.3-50kbps。

LoRa基于Sub-GHz的頻段讓其更能以較低功耗進行遠距離通信，可使用電池供電或其他能量收集的方式供電。同時，較低的數據速率也延長了電池壽命和增加了網絡容量。并且，LoRa信號對建筑的穿透力也很強。

另外，LoRa已經成立一個聯盟，它是一個開放的非營利組織，旨在促進和推廣 LPWAN 技術的生態系統。它在北美、歐洲、非洲和亞洲擁有約400家會員公司，其創始成員包括 IBM、MicroChip、思科、Semtech、Bouygues 電信、Singtel、KPN、Swisscom、Fastnet 和 Belgacom。

2. NB-IoT

NB-IoT全稱為Narrow Band Internet of Things，即基于蜂窩的窄帶物聯網。其中，NB-IoT具有四大特點：廣覆蓋、低功耗、低成本和大連接，它在LPWAN低功耗廣域網絡的技術流派中受到很多青睞。

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具體說來，NB-IoT覆蓋更廣，它比GSM覆蓋增強20dB，窄帶功率譜密度提升，重傳次數為16次。在低功耗上，其電池壽命最長可達到10年，這源于發射/接收時間變短，功放效率高，協議得到簡化，芯片功耗降低。尤其是DRX(不連續接收)技術的使用，讓終端只在需要的時候工作。

在連接上，NB-IoT是海量連接，每小區可達50K連接。這也表明，在同一基站下，NB-IoT可以比現有無線技術提供50~100倍的接入數。而在成本方面，NB-IoT簡化射頻硬件、簡化協議和減小基帶復雜度。可以說，NB-IoT在降低成本上花費很多心思。

3. SigFox

SigFox使用專有技術，以較低的調制速率實現更長的傳輸范圍。基于此，它對只需發送少量、不常見的突發數據應用場景是一個很好選擇。SigFox應用場景包括停車傳感器、水表或智能垃圾桶。

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SigFox 成立于2009年，是一家總部位于法國的公司。SigFox 在歐洲的推廣非常成功，可以說是 LPWAN 領域中***吸引力的。它還擁有一個龐大的供應商生態系統，包括德州儀器、Silicon Labs 和 Axom。并且，Sigfox與模塊制造商、設備制造商、芯片制造商、物聯網平臺提供商等產業鏈上的眾多企業都建立了合作關系。

4. RPMA

RPMA是由 Ingenu 開發的專有 LPWAN 技術棧。該公司于2008年成立于加利福尼亞州圣地亞哥，由前高通的工程師組建，最初的名字叫做 On-Ramp Wireless。

RPMA 的技術架構使其在上行和下行雙向通信上都比其他技術更加出色。它聲稱具有更好的多普勒效應、調度算法和抗干擾性。它工作在全球范圍都可用的2.4 GHz(用于WiFi和藍牙)頻段。

根據其內部研究，RPMA 具有更高的通信距離指標：RPMA 為177，SigFox 和 LoRa 分別為 149和157。

5. Symphony Link

Link Labs 是 LoRa Alliance 成員，因此它使用 LoRa 芯片。然而，Link Labs 并沒有使用LoRaWAN，而是在 Semtech 的芯片之上構建了一個名為 Symphony Link 的專有的MAC層(軟件)。

Link Labs 成立于2013年，由約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的前成員組建，總部設在馬里蘭州的安納波利斯。

與 LoRaWAN 相比，Symphony Link 增加了一些重要的連接功能，包括：保證消息可靠收發、固件空中升級、解除占空比限制、提供中繼功能和動態擴容。

6. Weightless

Weightless SIG(特殊興趣小組)成立于2008年，其使命是實現 LPWAN 的標準化。有五個發起成員，包括埃森哲、ARM、M2COMM、歐洲索尼和 Telensa。

Weightless 是低于 1GHz 的未授權頻譜中唯一的真正開放的標準。Weightless 有三種版本針對不同的應用場景：

• Weightless-W：暫未使用(授權 TV 頻段中的未使用的本地頻譜)
• Weightless-N：由 NWave 技術誕生的未授權頻譜窄帶協議
• Weightless-P：由 M2COMM 的 Platanus 技術誕生的雙向協議

盡管 Weightless-W 具有更低的功耗，Weightless-N 和 Weightless-P 依然更受歡迎一些。

7. Weightless-N/NWave

Nwave 在功能方面與 SigFox 非常相似，但它宣稱自己擁有更好的 MAC 層實現。它聲稱使用了先進的解調技術來支持自身網絡與其他無線電技術的共存，并且這種共存不會造成額外的通信干擾。像 SigFox 一樣，它最擅長基于傳感器的網絡通信、溫度采集、水位監控、智能測量以及其他的一些類似應用。

8. LTE-M

LTE-M，即LTE-Machine-to-Machine，是基于LTE演進的物聯網技術，在R12中叫Low-Cost MTC，在R13中被稱為LTE enhanced MTC (eMTC)，旨在基于現有的LTE載波滿足物聯網設備需求。

9. EC-GSM

EC-GSM，即擴展覆蓋GSM技術(Extended Coverage-GSM)。2014年3月，3GPP的一次會議提出，將窄帶(200 kHz)物聯網技術遷移到GSM上，尋求比傳統GPRS高20dB的更廣的覆蓋范圍，并提出了5大目標：提升室內覆蓋性能、支持大規模設備連接、減小設備復雜性、減小功耗和時延。

10. OnRamp

OnRamp使用其自有協議，稱為RPMA(隨機分配，多址接入)。OnRamp公司以授權方式讓合作伙伴使用該技術，且該公司撰寫了一份非常詳盡的白皮書，白皮書中給出充足理由證明他們將優于SigFoax和LoRa。

11. Platanus

這一協議是由云創科技(M2COMM)所擁有，是為處理一定距離下超高密度節點而設計的，它可以廣泛用于電子標簽類應用中，這一協議也成為Weightless-P技術的基礎。

Platanus原始技術瞄準在100m左右中等范圍，為物聯網數位價格標簽提供室內覆蓋。這些數位價格標簽采用電子墨水(e- ink)或LCD顯示器，能夠取代商店貨架上的紙類價格標簽， 讓商店得以透過無線方式調整產品價格。Platanus技術的其他主動式應用還包括工廠中的生產批次的資訊顯示器，提供包括即時狀態與待處理的下一個步驟等資訊。由于這是一種雙向的通訊，這些顯示器還能整合感測器，監測貨品的環境狀況。

不得不說，LPWAN低功耗廣域網絡旗下流派眾多，紛繁復雜，每種技術標準都有自己的優勢和不足，很難"一個標準定天下"。后續，筆者將進一步介紹LoRa和NB-IoT兩種技術流派!