在本文中，我們將比較IoT連接解決方案的主要LPWAN（低功耗廣域網）技術。您將廣泛瞭解哪種LPWAN適合您的物聯網應用程序以及如何最好地向前發展。
LPWAN技術
儘管有許多LPWAN技術和標準，但我們將重點關注SigFox，LoRa，Symphony Link和Weightless，因為這些技術正在積極開發或部署中。儘管還有其他專有協議和協議棧，例如Dash7聯盟協議，但它們並沒有獲得太大的關注，因此本文不會對此進行介紹。 LTE-M和窄帶物聯網（也稱為“ NB-IoT”和“ LTE-M2”）最近成為該領域中的新的重要參與者。隨著5G席捲全球，快速變化的IoT連接格局將迎來另一重大轉變。瞭解LPWAN如何適應該環境以及如何權衡不同LPWAN技術的成本和收益，以便為將來在連接選項方面的轉變做好充分的準備，這一點至關重要。
以下各節將概述每種LPWAN技術。在本系列的其餘部分中，我們將為每個選項專門介紹一個帖子，深入探討每個選項的優缺點。我們還將對其底層技術堆棧進行技術深入分析。
NB-IoT和LTE-M
LTE-M和窄帶物聯網（NB-IoT）是LPWAN領域的有希望的補充。LTE-M是3GPP對LPWAN解決方案的強烈興趣做出的回應，該解決方案在保留資源的同時支持標準LTE連接。NB-IoT是挑戰Sigfox和LoRa聯盟引發的另一種3GPP架構，但是，NB-IoT與LTE-M的不同之處在於它在LTE架構之外運行。
NB-IoT的一大優勢是其波形更簡單：該技術消耗的功率最小。另一個大優勢是成本。通過選擇專門為NB-IoT協議設計的芯片組，其結構更簡單，從而降低了總體組件成本。最後，NB-IoT在智慧城市應用方面具有潛在優勢。LinkLabs預測，與LTE-M相比，NB-IoT可能具有更好的建築滲透性。另一方面，由於LTE無處不在，因此在美國進行部署將很困難，而且由於包含LTE-M的芯片通常價格過高，因此您必須做出選擇。但通常取決於您的特定用例。NB-IoT可能最適合智能儀表等靜態資產，而LTE-M在諸如車輛或無人機等漫遊應用中具有優勢。
LTE-M具有顯著的優勢。首先，它具有更高的數據速率，這對於數據豐富的用例非常重要。與NB-IoT不同，前端相對簡單。然而，除了LTE主要是美國技術之外，還有其他的侷限性需要考慮。首先，我們仍然有一個LTE-M的電力效率的感覺，也有嚴厲的許可證問題需要考慮。誰願意付錢給高通和InterDigitals這樣的公司來授權手機知識產權？
通常，更大的經濟和實際力量可能會影響NB-IoT與LTE-M的爭論。美國的主要服務提供商可能已經在推動LTE-M，因為他們已經在LTE技術上投入了數十億美元。 相比之下，在以GSM頻譜為標準的世界其他地區，我們可以期望看到對（非LTE）NB-IoT協議的偏愛。
LoRa
LoRa聯盟是一個開放的非營利性協會，旨在為某些LPWAN技術構建生態系統。 它在北美，歐洲，非洲和亞洲擁有約400家成員公司，其創始成員包括IBM，MicroChip，Cisco，Semtech，Bouygues Telecom，Singtel，KPN，Swisscom，Fastnet和Belgacom。
LoRaWAN是由LoRa聯盟管理的開放標準網絡層。但是，由於只能通過Semtech獲得實現完整的LoRaWAN堆棧的基礎芯片，因此它並不是真正開放的。基本上，LoRa是物理層：芯片。 LoRaWAN是MAC層：芯片上安裝的用於聯網的軟件。
該功能與SigFox相似，主要用於僅上行鏈路的應用程序，從傳感器/設備到網關的數據，具有許多端點。 但是，它不是使用窄帶傳輸，而是使用編碼的數據包在不同的頻率信道和數據速率上分配信息。這些消息相互衝突和干擾的可能性較小，從而增加了網關的容量。
SigFox
SigFox成立於2009年，是一家總部位於法國拉貝格的法國公司。由於其在歐洲的成功營銷活動，SigFox在LPWAN領域具有重要的吸引力。它還擁有龐大的供應商生態系統，其中包括德州儀器（TI），Silicon Labs和Axom。最近，SigFox已將其大部分精力投入到快速發展的歐洲市場中。
SigFox使用專有技術，例如使用慢速調製率來實現更大的範圍。由於這種設計選擇，SigFox對於系統只需要發送少量、不頻繁的數據突發的應用程序來說是一個很好的選擇。
可能的應用包括停車傳感器，水錶或智能垃圾桶。但是，它也有一些缺點。將數據發送回傳感器/設備的能力（下行鏈路能力）受到嚴格限制，信號干擾可能成為問題。
Symphony Link
Link Labs是LoRa聯盟的成員，因此使用上面提到的LoRa芯片。但是，Link Labs並未使用LoRaWAN，而是在Semtech的名為Symphony Link的芯片上構建了專有的MAC層（軟件）。
Link Labs由約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的前成員於2013年成立，總部位於馬里蘭州安納波利斯。
與LoRaWAN相比，Symphony Link添加了一些重要的連接功能，包括保證的消息接收，無線固件升級，消除佔空比限制，轉發器功能和動態範圍。
Weightless
Weightless SIG（special interest group，特殊興趣組）成立於2008年，其使命是規範LPWAN技術。有五個“推廣組成員（Promotor Group Members）”，包括埃森哲、ARM、M2COMM、索尼歐洲和Telensa。
Weightless是唯一在低於1 GHz的未許可頻譜中運行的真正開放標準。共有三種不同的Weightless版本，分別用於不同的目的：
Weightless-W：利用空白空間（許可電視頻段中未使用的本地頻譜）
Weightless-N：源自NWave技術的免執照頻譜窄帶協議
Weightless-P：雙向協議源自M2COMM的Platanus技術
Weightless N和P是更受歡迎的選擇，因為Weightless-W的電池壽命較短。
Weightless-N/NWave
Nwave在功能上與SigFox非常相似，但擁有更好的MAC層實現。它聲稱使用高級解調技術以使其網絡與其他無線電技術共存，而不會產生額外的噪聲。與SigFox一樣，它最適合基於傳感器的網絡，溫度讀數，液位監控，智能計量以及其他此類應用。
Weightless-P
該標準在12.5 kHz窄帶中使用FDMA + TDMA調製（大於SigFox但小於LoRa）。 它還具有自適應數據速率，類似於Symphony Link（200 bps至100 kbps）。靈敏度很高，在625 bps時為-134 dBm，並支持PSK和GMSK調製。
對於私有網絡，更復雜的用例以及在控制上行鏈路數據和下行鏈路數據很重要的情況下，Weightless-P是有意義的。Weightless-P的開發套件現在才開始投放市場。
上述LPWAN技術之間存在著重要的細微差別，隨著NB-IoT和LTE-M協議的新競爭， LPWAN環境在不斷變化。希望本系列能夠幫助您在為下一個物聯網解決方案選擇不同的LPWAN技術時做出明智的決策。
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