选择合适的低功耗广域网LPWAN技术指南

物联网（IoT）技术正在全球范围内迅速发展，它改变了人类与设备之间的交互方式，为市场创造了新的机遇，并推动了跨行业的创新。在物联网领域中，低功耗广域网（LPWAN）技术因其能够长距离传输数据且功耗低而备受欢迎。本文将讨论几种主流的LPWAN技术，并分析其技术参数和适用场景。
1. LoRa（远程无线电） LoRa是由Semtech公司开发的，是一种专为物联网设计的低功耗无线电技术。它适用于M2M通信和物联网网络，并通过LoRa联盟™标准化，该联盟成员包括思科、Actility、MicroChip、IBM、STMicro、SEMTECH、Orange Mobile等知名企业。LoRa技术使得同一网络上的多个应用程序可以高效地运行，支持公共、专用或混合网络，并易于集成到现有基础设施中。
2. SigFox SigFox是一家全球网络运营商，其网络已覆盖19个国家，覆盖面积达120万平方公里。SigFox采用二进制相移键控（BPSK）技术，以极低的速率传输少量数据，实现远距离覆盖。它适用于需要发送少量、不频繁数据的应用程序，如基本警报系统、位置监控和简单计量等。SigFox网络利用现有的信号塔和天线，接收来自传感器或水表等设备的数据传输。
3. LTE-M LTE-M是由3GPP发布的低功耗广域网无线电技术标准，它定义了窄带物联网（NB-IoT或LTE Cat NB1）的13个标准。LTE-M技术利用低成本模块，延长电池寿命，提供更好的信号穿透，并能够使用现有基础设施。Cat M1技术支持中低数据速率需求的物联网应用，并能够在无线环境下提供远程固件更新。它具有较长的通信范围、低延迟和高达10年的电池寿命。
在选择LPWAN技术时，需要考虑多个因素，如认证、覆盖范围、有效载荷、数据速率、频率范围、安全性和功耗等。LoRa技术适用于需要长距离通信和低功耗的应用，如智能计量和库存跟踪。SigFox技术适用于需要发送少量数据的应用程序，如基本警报系统和位置监控。而LTE-M技术适用于需要中低数据速率的应用，如智能建筑和智能城市。
此外，选择合适的LPWAN技术还需考虑行业应用类型、技术支持和可用性等因素。例如，LoRa技术在物联网创客社区中非常流行，容易集成到Arduino等小型计算机中。SigFox技术已在欧洲、中东和非洲等地区部署了广泛的网络。而LTE-M技术则在全球范围内得到广泛应用，支持移动性和漫游功能。
总之，随着物联网技术的不断发展，低功耗广域网技术在各行各业的应用将更加广泛。选择合适的LPWAN技术需要综合考虑多种因素，以满足特定需求。希望本文能为您提供一些有益的参考，帮助您在物联网领域取得成功。

“物联网”的世界及其在各行各业的应用正在急剧扩大。它正在改变人类和设备之间的交互方式，创造市场机会并实现跨行业的变革。各种技术的不断增强使用户很难选择满足其特定需求的最佳技术。在本博客中，我们将讨论一些基于各种参数的低功耗广域网技术。

选择的一些广泛参数，远程通信的最佳协议如下：

行业应用类型

轻松访问技术和硬件可用性

射频工作频段

数据速率

安全问题

技术支持的可用性

功耗

1. 洛拉

LoRa 代表远程无线电，它是一种专为远程设计的无线协议， 低功耗通信.它主要针对M2M和物联网网络，由Semtech开发。该技术将使公共或多租户网络能够连接在同一网络上运行的应用程序数量。

LoRa联盟™的成立是为了标准化LPWAN （低功耗广域网） 物联网，是一个非营利性协会，其成员来自思科等主要市场股东的数量， Actility， MicroChip， IBM， STMicro， SEMTECH， Orange Mobile等等.该联盟是提供多个全国性网络之间互操作性的关键。

LoRa 设备提供远程等功能， 低功耗， 和物联网应用的安全数据传输.这些技术提供比蜂窝网络更大的范围，可用于公共、专用或混合网络。它可以轻松插入现有基础设施，并支持低成本电池供电的物联网应用。

LoRa 无线技术的应用包括智能计量， 库存跟踪， 自动售货机数据和监控， 汽车行业， 和公用事业应用.这些技术被广泛部署并与许多系统相结合， 即使是像Arduino这样的小型创客式计算机也有LoRa选项.因此， 为大规模制造或更专业的应用开发 LoRa 应用程序非常容易.

以下是 LoRa 的各种技术参数：

认证	覆盖	有效载荷	数据速率（最大）	频率范围	安全	功耗
是的	15 公里	243 字节	< 50 kbps	125千赫	AES 加密	20 分贝

2. 西格福克斯

SigFox是一家法国全球网络运营商，目前部署在19个国家，覆盖120万平方公里。它的工作频率为 868 或 915 MHz，使用二进制相移键控 （BPSK） 非常缓慢地传输非常少量的数据 （300 b/s）。它可以实现远距离覆盖，并具有一般特性，使其非常适合任何只需要少量数据的物联网应用。

SigFox在信号塔上设置天线（如手机公司），并从设备（如停车传感器或水表）接收数据传输。这些传输使用在美国未经许可的 915 MHz ISM 频段的频率;同频无绳电话使用。

该技术适用于任何需要发送小的、不频繁的数据突发的应用程序。诸如基本警报系统，位置监控和简单计量之类的东西都是单向系统的示例。信号被发送几次以“确保”，该消息存在一些限制，例如电池供电应用的电池寿命较短，以及缺乏确保塔接收消息的能力。

以下是SigFox的各种技术参数：

认证	覆盖	有效载荷	数据速率（最大）	频率范围	安全	功耗
是的	13 公里	12 字节	< 100 个基点	868/915兆赫	没有	13.5分贝

3. LTE-M

LTE-M是由3GPP发布的低功耗广域网（LPWAN）无线电技术标准，定义了窄带物联网（NB-IoT或LTE Cat NB1）的13个标准。LTE-M利用低成本模块，延长电池寿命，提供更好的信号穿透，并能够使用现有基础设施。

Cat M1 在半双工模式下的上行链路和下行链路速度为 375 kb/s，支持具有中低数据速率需求的物联网应用。在相同的速度下，LTE Cat M1可以在可行的时间段内通过无线（FOTA）提供远程固件更新。这为安全性、扩展性和成本创造了最佳的 IoT 连接解决方案。

与常规LTE的20 MHz相比，它具有1.4 MHz的窄带宽，从而提供了更长的范围。使用与常规LTE相同的小区切换功能，完全支持移动性。可以使用LTE-M漫游，因为它适用于可以跨多个区域运行的应用程序。延迟在毫秒范围内，为时间关键型应用程序提供实时通信。电池寿命长达 10 年，一次充电，维护成本低，即使终端设备不直接连接到电网也是如此。

智能建筑、智能城市、汽车和交通、互联健康、智能计量是LTE-M的关键应用。

以下是LTE-M的各种技术参数：

认证	覆盖	有效载荷	数据速率（最大）	频率范围	安全	功耗
是的	11 公里	1000 字节	< 1 mbps	20兆赫	AES 加密	23 分贝

关于各种物联网协议的讨论将有助于选择远程通信的最佳协议，但由于其依赖于多个方面，决定为您的应用选择远程通信无线技术仍然具有挑战性。VOLANSYS的团队凭借其成熟的专业知识和十多年的低功耗物联网产品设计经验，可以帮助您简化物联网产品开发之旅。

审核编辑：郭婷