概述
低功耗廣域網（Low-Power Wide-Area Network，LPWAN）的是一種無線通信廣域網絡，用於物聯網中“物”間的低速率遠距離的通信，例如電池供電的傳感器。低功耗廣域網功耗低、數據速率低，而無線廣域網（wireless WAN）數據流量大、能源消耗大，兩者使用目的也不相同。一般地，LPWAN數據速率範圍從0.3kbit/s到50kbit/s。LPWAN可以創建私有無線傳感器網絡，自己建設網絡基礎設施，但也可能是由第三方提供服務或基礎設施，傳感器用戶無需投資網關技術就可以部署。
從以下幾個方面，瞭解一下LPWA技術：
近距離和遠距離 - 傳統的物聯網技術，如Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee等都屬於近距離的無線技術，一般可以組成一個近距離的小無線局域網，連接設備和部署的規模有限。LPWA技術無線傳輸距離都比較遠，一般幾公里，甚者幾十公里範圍，連接設備的數量多，應用部署的規模大。無線遠距離的通信使得大規模低成本的設備組網應用成為可能。
中心化和邊緣化 - LPWA技術多是通過傳感終端遠距離通信，並通過網關或基站連接到雲端或互聯網，提供數據服務。這是一種中心化的計算方式，LPWA傳感終端負責數據的採集與傳輸，數據都上傳集中到雲端處理。聚少成多，到雲端的小數據聚集起來就成了大數據，通過對數據的挖掘和分析，可以提供基於數據的決策。當越來越多的小數據都湧上雲端的時候，大量的低數據速率傳輸數據也會對帶寬和雲計算提出了一定的要求，是不是所有的數據都需要上傳到雲端？於是就有了邊緣計算，數據在本地進行採集、處理、存儲、計算等，然後再與中心或互聯網連接。
廣域窄帶和廣域寬帶 - LPWA技術數據速率低、傳輸的數據量小、傳輸距離遠，屬於廣域窄帶。LPWA技術主要是面向物聯網的基於小數據的應用需求。有廣域窄帶就有廣域寬帶，如3G/4G等蜂窩技術，是基於語音、視頻、上網等需求，對傳輸速率和帶寬要求比較高。
融合與獨立 - LPWA無線技術可以在前端獨立組網，組成一個小無線網絡。LPWA並非獨立於互聯網之外，其仍然需要通過網關或基站利用現有的互聯網入口接入雲端，互聯網的入口如3G、4G、NB-IoT、Wi-Fi、以太網等。LPWA應用中也融合了各種不同的技術，可以滿足不同的應用需求。
另外，Wi-Fi、BLE、Zigbee等無線技術多是小範圍的部署，網絡規模一般不大。而LPWAN規模化的網絡部署也使得物聯網的運營成為了現實的可能，可以組成一個區域網絡、或者城域網絡，乃至一個全國性網絡。
LPWAN 技術特點
LPWAN的主要技術特點概況如下：
低功耗 - LPWAN多為電池供電，電池壽命時間長，可長達10年
遠距離 - 覆蓋範圍廣，開放平坦的地方，5-40公里
吞吐量 - 一般地，每秒鐘幾百個字節，或者更少
低數據速率 - 佔用較小的帶寬，傳輸少量的數據，通信頻次低。一般幾百bps到幾十Kbps
傳輸時延 - 時延不是LPWAN技術的基本要求，一般地，物聯網應用對數據的時延不敏感，數據傳輸的實時性不高
低成本 - 由於規模化部署，需要低成本的連接成本，一般地LPWAN芯片成本小於2美金
網關或基站 - 覆蓋範圍大，LPWAN網關或基站數量也少，一個網關或基站可以服務成千上萬的設備
地域覆蓋 - 一般在偏遠和農村地區也有良好的覆蓋範圍。建築內和地面的信號穿透力強（如抄表）
網絡拓撲結構 - 多以星型拓撲為主，也有輔助以MESH網絡
用下面幾張圖說明一下LPWA的特點：
根據無線帶寬和距離，不同的無線技術涵蓋不同的應用。低帶寬需求的遠距離應用典型地應用於物聯網和M2M場景。
與其他無線技術相比，IoT和M2M應用對LPWAN技術有一些特別的要求，下面是LPWA技術與其他無線技術的比較：
下圖按照距離將無線技術分組比較：
來自Keysight
LPWAN的主要應用
IHS將LPWAN應用分成了五類：智慧工業（Smart Industry）、智慧公共事業（Smart Utilities）、智慧城市（Smart Cities）、智慧建築（Smart Buildings）及其他應用（Other applications）。
智慧工業 - 包括資產跟蹤、資產過程自動化、 離散自動化、 環境監測、 工業照明、 商業安全、 基礎設施監測、 水管理和其他各種應用等等。
智慧公共事業 - 包括水電煤氣的智能化管理，這部分最主要是是智能計量。
智慧城市 - 包括與市政資源和服務的管理相關的應用。如街道照明、垃圾管理、停車管理、環境監測、交通監測、應急管理和公共交通管理。
智慧建築 - 智能建築涉及建築自動化，包括暖通空調（採暖、通風、空調）、能源管理、安全、照明和房間自動化等相關的應用。
目前在國內，LPWAN主要應用在水錶、氣表抄表上。這也符合LPWAN的應用特點，表計接入量大、數據量少、電池供電多年，適合做規模化網絡部署。隨著工業、城市、建築等應用需求的發展，也會帶來更大範圍的LPWAN應用。
（未完待續）
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