在本文中，我們将比較IoT連接配接解決方案的主要LPWAN（低功耗廣域網）技術。您将廣泛了解哪種LPWAN适合您的物聯網應用程式以及如何最好地向前發展。
LPWAN技術
盡管有許多LPWAN技術和标準，但我們将重點關注SigFox，LoRa，Symphony Link和Weightless，因為這些技術正在積極開發或部署中。盡管還有其他專有協定和協定棧，例如Dash7聯盟協定，但它們并沒有獲得太大的關注，是以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。随着5G席卷全球，快速變化的IoT連接配接格局将迎來另一重大轉變。了解LPWAN如何适應該環境以及如何權衡不同LPWAN技術的成本和收益，以便為将來在連接配接選項方面的轉變做好充分的準備，這一點至關重要。
以下各節将概述每種LPWAN技術。在本系列的其餘部分中，我們将為每個選項專門介紹一個文章，深入探讨每個選項的優缺點。我們還将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援标準LTE連接配接。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的不同之處在于它在LTE架構之外運作。
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協定設計的晶片組，其結構更簡單，進而降低了總體元件成本。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，由于LTE無處不在，是以在美國進行部署将很困難，而且由于包含LTE-M的晶片通常價格過高，是以您必須做出選擇。但通常取決于您的特定用例。NB-IoT可能最适合智能儀表等靜态資産，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，它具有更高的資料速率，這對于資料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，還有其他的局限性需要考慮。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産權？
通常，更大的經濟和實際力量可能會影響NB-IoT與LTE-M的争論。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頻譜為标準的世界其他地區，我們可以期望看到對（非LTE）NB-IoT協定的偏愛。
LoRa
LoRa聯盟是一個開放的非營利性協會，旨在為某些LPWAN技術建構生态系統。 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聯盟管理的開放标準網絡層。但是，由于隻能通過Semtech獲得實作完整的LoRaWAN堆棧的基礎晶片，是以它并不是真正開放的。基本上，LoRa是實體層：晶片。 LoRaWAN是MAC層：晶片上安裝的用于聯網的軟體。
該功能與SigFox相似，主要用于僅上行鍊路的應用程式，從傳感器/裝置到網關的資料，具有許多端點。 但是，它不是使用窄帶傳輸，而是使用編碼的資料包在不同的頻率信道和資料速率上配置設定資訊。這些消息互相沖突和幹擾的可能性較小，進而增加了網關的容量。
SigFox
SigFox成立于2009年，是一家總部位于法國拉貝格的法國公司。由于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态系統，其中包括德州儀器（TI），Silicon Labs和Axom。最近，SigFox已将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，例如使用慢速調制率來實作更大的範圍。由于這種設計選擇，SigFox對于系統隻需要發送少量、不頻繁的資料突發的應用程式來說是一個很好的選擇。
可能的應用包括停車傳感器，水表或智能垃圾桶。但是，它也有一些缺點。将資料發送回傳感器/裝置的能力（下行鍊路能力）受到嚴格限制，信号幹擾可能成為問題。
Symphony Link
Link Labs是LoRa聯盟的成員，是以使用上面提到的LoRa晶片。但是，Link Labs并未使用LoRaWAN，而是在Semtech的名為Symphony Link的晶片上建構了專有的MAC層（軟體）。
Link Labs由約翰·霍普金斯大學應用實體實驗室的前成員于2013年成立，總部位于馬裡蘭州安納波利斯。
與LoRaWAN相比，Symphony Link添加了一些重要的連接配接功能，包括保證的消息接收，無線固件更新，消除占空比限制，轉發器功能和動态範圍。
Weightless
Weightless SIG（special interest group，特殊興趣組）成立于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是唯一在低于1 GHz的未許可頻譜中運作的真正開放标準。共有三種不同的Weightless版本，分别用于不同的目的：
Weightless-W：利用空白空間（許可電視訊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定
Weightless-P：雙向協定源自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層實作。它聲稱使用進階解調技術以使其網絡與其他無線電技術共存，而不會産生額外的噪聲。與SigFox一樣，它最适合基于傳感器的網絡，溫度讀數，液位監控，智能計量以及其他此類應用。
Weightless-P
該标準在12.5 kHz窄帶中使用FDMA + TDMA調制（大于SigFox但小于LoRa）。 它還具有自适應資料速率，類似于Symphony Link（200 bps至100 kbps）。靈敏度很高，在625 bps時為-134 dBm，并支援PSK和GMSK調制。
對于私有網絡，更複雜的用例以及在控制上行鍊路資料和下行鍊路資料很重要的情況下，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技術之間存在着重要的細微差别，随着NB-IoT和LTE-M協定的新競争， 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。
原文連結