「知識(shí)科普」LPWA是什么？

LPWA，全稱為L(zhǎng)ow Power Wide Area，是指低功耗廣域網(wǎng)。它是一種無(wú)線通信技術(shù)，旨在滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的低功耗、廣域覆蓋和低成本的通信需求。LPWA技術(shù)具有較長(zhǎng)的通信距離、較低的功耗和較低的成本，適用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的大規(guī)模連接和低功耗要求。

LPWA技術(shù)有幾個(gè)主要的標(biāo)準(zhǔn)，包括NB-IoT（NarrowBand Internet of Things）、LTE-M（Long Term Evolution for Machines）、LoRaWAN（Long Range Wide Area Network）和Sigfox等。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都有其獨(dú)特的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景。

LPWA技術(shù)主要有三種：NB-IoT（Narrowband Internet of Things）、LoRa（Long Range）和Sigfox。它們都是為滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備低功耗、長(zhǎng)距離傳輸和海量連接等要求而應(yīng)運(yùn)而生。接下來(lái)聚英電子分別介紹一下它們的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。

首先是NB-IoT技術(shù)，它是3GPP標(biāo)準(zhǔn)組織制定的一種低功耗廣域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。NB-IoT具有以下優(yōu)點(diǎn)：低功耗、廣覆蓋、高可靠性和海量連接等。它適合于需要長(zhǎng)期運(yùn)行的設(shè)備，比如智能電表、智能家居設(shè)備等。

其次是LoRa技術(shù)，它是一種無(wú)線通信協(xié)議，通過(guò)長(zhǎng)距離傳輸數(shù)據(jù)，適用于城市中范圍廣、設(shè)備數(shù)量多的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。LoRa的優(yōu)點(diǎn)有：超長(zhǎng)距離傳輸、低功耗和穿透能力強(qiáng)等。它可以覆蓋大范圍的地區(qū)，如城市和鄉(xiāng)村。

最后是Sigfox技術(shù)，它是一種低功耗、廣域網(wǎng)通信解決方案。Sigfox的特點(diǎn)是低功耗、低數(shù)據(jù)傳輸速率和長(zhǎng)距離傳輸能力。它適用于需要低功耗、低數(shù)據(jù)傳輸頻率的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，如智能水表和環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備等。

LPWA技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在智能城市中，它可以應(yīng)用于智能交通監(jiān)控、智能路燈管理和智能停車系統(tǒng)等方面。在智能家居中，LPWA技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)家電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)。在工業(yè)自動(dòng)化和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，LPWA技術(shù)可以應(yīng)用于設(shè)備監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集。

LPWA針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求，具備以下技術(shù)特性：

　　低功耗

　　一般的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備無(wú)法使用電源直接供電，電池使用壽命即成為首要考慮需求，LPWA對(duì)此進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，使得電池供電設(shè)備使用可達(dá)數(shù)年。例如使用Sigfox技術(shù)的終端設(shè)備，用AA電池供電即可達(dá)10年左右。

　　遠(yuǎn)距離

　　室內(nèi)或短距離的物聯(lián)應(yīng)用，可以使用低功耗藍(lán)牙，Zigbee等無(wú)線技術(shù)，LPWA針對(duì)的是室外或者遠(yuǎn)距離的無(wú)線連接需求，傳輸速率要求較低，所以傳輸距離更遠(yuǎn)，至少在公里級(jí)。Sigfox使用超窄帶進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并且選用較低的傳輸速率，從而使得設(shè)備和基站間的鏈接預(yù)算(link budget)可達(dá)160dBm，空曠區(qū)域的信號(hào)傳輸距離可達(dá)幾十公里。

　　低成本

　　新技術(shù)的普及離不開成本的持續(xù)降低，更低的成本可以使得技術(shù)應(yīng)用在更多的領(lǐng)域，尤其是對(duì)價(jià)格敏感的應(yīng)用。用于LPWA終端設(shè)備的射頻模塊，隨著技術(shù)成熟度的提升，應(yīng)用的普及，設(shè)備連接量的增加，其一般價(jià)格在5美金之下是可期的。

總的來(lái)說(shuō)，LPWA技術(shù)是一種為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供低功耗、廣域覆蓋和低成本通信的無(wú)線通信技術(shù)。不同標(biāo)準(zhǔn)的LPWA技術(shù)適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了更多的選擇和可能性。