除了LoRa和SigFox，物聯網低功耗廣域網路還有哪些？

隨著各類廠商不斷髮力低功耗廣域網路(LPWA)，物聯網專用網路的話題在此引起業內的熱議。物聯網智庫曾持續關注並推出多篇LPWA的文章，向業內介紹SigFox、LoRa、LTE-M等市場上已開始商業化的LPWA協議。作為一個新興的、剛起步的技術和市場，LPWA網路協議應該是呈現多家爭鳴的狀態，那麼，這一領域還有哪些技術，它們之間在多個指標上各有哪些特點?物聯網智庫本週為大家編譯推出一篇LPWA協議的綜述性文章，希望能對大家對這一領域的理解有所幫助。

通訊協議無疑是物聯網中爭論最多的領域之一，這些爭論中，有些是標準之爭，有些是專利之爭，其中無線通訊是物聯網領域普遍關注的話題。我們討論過WiFi、藍芽、Zigbee之爭，但這些協議均為區域網路協議，廣域網路方面當前功耗和成本的經濟性越來越吸引物聯網的應用者，被稱為低功耗廣域網路(Low Power Wide Area，LPWA)。

此前，我們曾看到SigFox屬於此類技術，但隨著研究的深入，我們發現其實還存在著不少類似的技術，當一項協議成為主流協議前，它一定是經過與其他協議的一番鬥爭之後才形成的。本文的目標是對它們進行比較，不過人們對此立即會產生一個問題：你如何去做比較?通過查閱和研究相關文獻，我試圖提煉一些通用線索來串起各種協議，並對每一協議的代表性企業進行訪談，形成了對LPWA協議的比較。

功耗和成本看似重要，實則無法納入比較引數

功耗和成本是每一個協議宣稱其所具備的特徵，但是，還沒有人成為這方面的贏家。

影響功耗的因素很多，有些可能無法計量，功耗是否可以進行比較其實並不明確。根據一位擁有多年LPWA實踐經驗的Telensa專家所述：“功耗唯一可計量的是電池壽命”。另一專家認為，LPWA網路協議雖然是低功耗的，但如果比較單位資料功耗的話，其功耗是大於2G網路的。低傳輸功耗意味著只有很低的資料速率，因此可能需要很長時間來傳輸，也就是說裝置平均休眠狀態時間就很短。因低傳輸功耗而形成的微弱資料需要更敏感的接收線路，因此接收端可能需要更多平均功耗。

哪些引數可以拿來進行比較?

距離

我們知道任何無線技術傳輸距離隨著其訊號傳輸方式不同而不同，這一規律自然適用於LPWA網路。在人口密集的城市環境中，圍牆、建築物、反射以及交通狀況等，使得無線傳輸距離短於農村地區;而在平整的、無障礙的農村環境下，傳輸距離會大大增加。但我們仍不可忽視一些因素——無線電干擾等。

因此，距離是各協議代表廠商熱議的話題，有些協議宣稱可以達到數十公里距離，但其競爭對手可能會說在實際環境中其效果會大打折扣。距離作為比較標準實際上是一個比較謹慎的選擇，但至少它是可計量的指標。

另外需要注意的是：你可能發現這些LPWA協議在市場宣傳資料中會與諸如Zigbee之類的協議進行比較。你可能覺得Zigbee是一個局域組網協議，與LPWA比較有些奇怪，但實際上Zigbee通過Mesh組網也可以形成廣域網路。

頻譜

幾乎所有LPWA協議均使用ISM頻段，雖然有少量協議使用授權頻譜。我們將給出每個協議的頻段，有些使用的是超低頻段，有些是低頻段，還有些是採用寬頻。

上行/下行對稱性

這些LPWA協議均對資料的上下行採取非對稱的方式，比較表格中簡單給出了它們是否採用上下行對稱方式。

資料速率

這是另一個易變的引數，它依賴於距離、障礙以及資料擁堵情況，所以僅僅給出一般性的範圍。

最大節點數

最大節點有兩種表述方式，一個是整個網路中的節點數，另一個是星形網路中每一Hub配置的節點數。

最大節點數受一些因素的影響，節點數有可能在協議中已設定，但即使一個協議的理論容量是百萬，但其容量受制於ISM頻段，這不僅僅是一個數字，而是依賴於在給定時間有多少其他協議也在使用該頻段。

空中升級(OTA)的可能性

這可能是一個隨機的引數，但這一引數反映網路有效的下行能力。如果網路僅提供幾個位元的下行容量，那它是無法下載一個大的軟體資料包來更新其遠端節點的。

切換

我們很容易理解物聯網edge nodes作為靜態單位無線傳輸，但是很多裝置——如汽車、農用機械等是移動的，還有一些本身可能不是移動的，但別人會不斷移動它們——比如倉儲中貼有電子標籤的貨物。因此，我們自然想知道一個協議是否可以實現裝置在不同Hub之間的無縫切換。

運營模式

一些協議只是由網路運營商來掌握，並向工作提供網路服務，就像為電話提供蜂窩網路系統一樣。而也有其他協議通過公有或私有網路提供。

標準狀況

一些協議已制定了相應的標準，或者正在制定中，有些協議擁有者將其標準公開出來，而有些所有者申請專利保護。在一些情況下，你可以獲取其細則，而有些情況下你需要獲得認證。

現存的LPWA網路協議知多少

除了我們耳熟能詳的LoRa、SigFox、LTE-M外，這一領域也是多家爭鳴的狀態，包括NWave、OnRamp、Platanus、Telensa、Weightless、Amber Wireless等，本文主要對這些適用於物聯網的低功耗廣域網路協議相關引數進行比較。（來源：物聯網開發）

本文出處：暢享網
本文來自雲棲社群合作伙伴暢享網，瞭解相關資訊可以關注vsharing.com網站。