摘要：爲了知足愈來愈多的遠距離物聯網設備的鏈接需求，LPWA應用而生。
本文分享自華爲雲社區《常見物聯網通訊技術之LPWA通訊技術》，做者：愛吃麪包的貓。安全
若是你比較關注物聯網圈的話，想必對LPWA這一名詞有所耳聞。即便沒有見過，也在科技媒體上掃見過LoRa、SigFox、NB-IoT這些技術關鍵詞。服務器
爲了知足愈來愈多的遠距離物聯網設備的鏈接需求，LPWA應用而生。LPWAN（Low Power Wide Area Network）低功耗廣域網絡，專爲低帶寬、低功耗、遠距離、大量鏈接的物聯網應用而設計的。下面咱們就來進入今天的正題，爲你們全面介紹LPWA技術。網絡
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 這項技術專門爲那些吞吐率很低的項目所設計，它的傳輸功耗很低，只有 50-100 微瓦，可是仍然能維持比較穩定的數據鏈接。可是呢，由於物聯網設備會產生大量的 數據，而且這些數據由 SigFox 公司本身來進行存儲。可是 SigFox 畢竟是一家小公司，本身 保存着這些數據公信力不足，一樣在信息安全方面也存在疑問，因此它的使用並無像 LoRa 同樣很是普遍。ide
2 LoRa
是 Long Range 的縮寫，它跟 SigFox 不同的是他由 LoRa 聯盟維護管理。LoRa 技術 由 Semtech 公司開發，以後通過 LoRa 聯盟的共同努力，他們開發出了應用於 LPWA 領域的 網絡，叫作 LoRaWAN。它是一項基於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，這項技術主要在未受權頻段來支撐。Lora 能夠應用於自動抄表、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。url
3 NB-IoT
NB-IoT 最先是由華爲和沃達豐主導提出來的，以後加入了愛立信和高通等一些公司。它的特 點就在於 NB-IoT 叫窄帶蜂窩物聯網，因此它構建於現有的蜂窩網絡。同時由於它是窄帶，所 以他只消耗大約 180KHz 的帶寬，可直接部署於 GSM 網絡、UMTS 網絡或 LTE 網絡，以降 低部署成本、實現平滑升級。spa
4 eMTC
在 LPWA 技術當中最後一個要描述的就是愛立信基於 4G 網絡提出的解決方案 eMTC，它主 要面向深度覆蓋、大鏈接的應用場景。與 NB-IoT 相比，它的速率更高可是覆蓋範圍要更小， 而且功耗也比較大。可是，雖然與 NB-IoT 相比它的覆蓋範圍更小，功耗也更大，可是它具有 語音通訊的能力。因此相較於 NB-IoT，它能夠被應用於一些須要使用語音通訊功能的場景之 下。.net
5 LPWA 技術對比
接下來本文一樣也會對上述的 LPWA 技術作一個簡單的對比，除了 NB-IoT 和 eMTC，其餘的 兩種網絡都運行在 SubG 免受權頻段上。SubG 的意思是頻率在 1GHz 如下，主要是指 27MHz 到 960MHz 的頻段。SubG 是長距離、低功耗通訊的理想選擇。由於在功率相同的情 況下，網絡的頻率越高，穿透能力就越差，可是 LPWA 場景下的設備如電錶、水錶等，他們 常常被放在比較深的位置當中，一般有很是多的阻礙在上面，因此選擇低頻段就顯得很是有必 要了。 在表中也能夠看到對於 NB-IoT 的描述當中，它的頻段主要部署在 SubG 受權頻段之上，這是 由於有一部分 NB-IoT 網絡部署於 SubG 受權頻段以外，具體的緣由將在本文以後的章節中進 行說明。 因爲應用於免受權頻段的 LoRa 與受權頻段上的 NB-IoT 都是比較熱門的 LPWA 技術，因此經 常被用來做對比。二者之間的差異就在於：設計
1) 陣容不一樣 LoRa 是由美國個體戶 Semtech 研究出來的，NB-IoT 是由 3GPP 官方移動通訊協會制定的標 準。LoRa 基本上是由 Semtech 一家公司包辦上下游產業鏈，但 NB-IoT 則是整個通訊產業上 下游公司在協力運營，好比 NB-IoT 芯片模組如今華爲、高通、三星、聯發科等公司都在作。視頻
2) 頻段使用不一樣 NB-IoT 使用的頻段是受權頻段，而 LoRa 使用的則是非受權頻段。 受權頻段，就是工信部授予的，除了被授予的運營商能用，其餘全部我的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錶。 而非受權頻段，就是工信部沒說給誰用，誰均可以用的頻段。所以，若是有我的或者企業使用 LoRa 的工做頻段作別的事，那麼就會對這個區域的 LoRa 設備產生嚴重的干擾，致使網絡無 法使用。 所以，有官方背景的 NB-IoT 網絡質量確定更好，更高質。blog
3) LoRa 須要企業自建，NB-IoT 運營商早已建好 運營商並不運營 LoRa 網絡，若是企業想使用 LoRa，須要本身購買基站、網絡設備、服務器 等等全套網絡運營軟硬件，並完成網絡搭建，本身運營。
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絡開通，像使用手機 SIM 卡一 樣，企業只須要從運營商採買 NB-IoT 的 SIM 卡，隨後插入帶有 NB-IoT 模組的設備內，就可 以繳費使用啦。
4) LoRa 的優點在哪裏？ 其實對於 90%的企業來講，LoRa 確實沒啥優點。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（好比智慧農場、智慧工廠），確實沒有運營商 NB-IoT 網絡的覆蓋，無 可奈何纔會想到自建 LoRa。 再就是很是大的企業，或者政府，怕使用運營商的網絡不安全，好比出現數據竊取，所以寧願 本身建設網絡本身維護，也不相信運營商。 以上就是 NB-IoT 與 LoRa 之間比較大的區別。
6 無線通訊技術對比
上述三類無線通訊技術當中包含了很是多不一樣的網絡通訊技術，而且這三類都能應用在物聯網 領域，開發者該怎麼去選擇呢，怎麼樣去權衡使用呢？ 圖 4-6 就能很好的回答這個問題，經過這張圖就知道具體什麼樣的情形下應該使用什麼樣的網 絡。 這張圖的兩個座標軸分別是傳輸速率和傳輸距離，它也跟物聯網的不一樣場景的需求相對應。根 據不一樣的數據速率要求能夠將場景大概分紅三類，一類是數據速率要求最高的好比視頻監控、 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過高的例 如抄表之類的行業。那麼固然，若是具體到傳播距離上的話這些場景還能夠再細分，因此大概 能夠分紅這六種針對不一樣的需求的不一樣的網絡。在上文中也提到過，最合適的網絡纔是最好的 網絡，除了從傳輸距離和傳輸速率上進行考慮以外，還須要從成本上進行考慮，以此來選擇最 合適的網絡應用於解決方案中，從而得到最大的利益。