物联网技术将物与物人与物之间连接了起来，在智能家居、工业数据采集等局域网通信场景一般采用短距离通信技术，对于远距离的数据传输则需要远距离的通信技术。我们需要一种覆盖广、成本低、部署简单、支持大量连接设备的物联网。因此低功耗广域物联网（LPWAN：Low-PowerWide-Area Network）应运而生。

对于每个物联网应用程序都有自己独特的要求，因此一个物联网应用程序对于一个物联网场景可能很好，而对于另一个场景可能很糟。一个物联网设备上可能有数千个传感器，所以电池的寿命是一个重要的考虑因素。设备可能需要发送大量的数据，如视频。因此较高的传输速度也是必不可少的。选择合适的特定的物联网连接选项至关重要。

什么是LPWAN

首先要了解的是LPWAN不是标准。它是一个广义的术语，包含各种协议和实施，包括专有的和开源的。顾名思义低功率指能在较小的电源供给上运行；广域是指在工作范围广，在城市环境中通常超过2km。实现低功率和宽范围的物理限制是数据的大小。大多数LPWAN技术每天只能发送少于1000字节的数据或每秒少于5000bits。

LPWAN的一般特征

·       在不同的环境下范围从5公里到30公里。

·       智能设备的高度自主性，使用寿命长达10年。

·       低吞吐量的传输部分从几bits/s到100bits/s。

·       各个供应商提供的廉价无线电模块和芯片组可能从几美元到几十美元不等。

·       低延迟，这基本不是物联网应用的关键因素。

·       使用较少的接入点（基站、网关）覆盖广泛的区域（城市甚至国家）

·       使用亚GHz传输的情况下具有良好的穿透性。在开放的区域内具有更好的网络覆盖。

一些LPWAN项目

SIGFOX

SIGFOX最适合低功耗预算与低宽带预算的应用。SIGFOX的独特之处在于它是一个完全独立的物联网设备网络。

LoRa Technology

LoRa是有芯片制造商Semtech开发的技术。与其他LPWAN技术相比，它提供了相当不错的带宽。由于它需要使用Semtech的芯片，因此它不被视为开放标准。LoRa已经在欧洲市场获得了广泛的关注。

NB-IoT

这种新的窄带无线电技术为低带宽物联网设备提供了适当的LTE类别。它利用LET和GSM网络提供商现有的基础设施来促进物联网设备的低带宽通信。

LTE-M

LTE-M是3GPP标准版本的一部分，目的是为了降低功耗，降低设备的复杂性和成本。能够提供更深的覆盖，如到达建筑物内部深处。该标准将在带宽方面改进NB-IoT。它拥有LPWAN技术的最高安全性。

LPWAN的应用

与传统移动网络相比，随着功率需求的降低，范围的扩大和成本的降低，LPWAN实现了许多M2M和物联网应用，其中许多应用先前受到预算和功率问题的限制。

选择LPWAN取决于具体应用，即所需的速度，数据量和覆盖的区域。LPWAN通常用于智能计量、智能照明、资产监控和跟踪、智能城市、精准农业、深处监控、能源管理、制造和工业物联网部署等应用。

LPWAN的安全

不同的LPWAN技术提供不同安全级别的安全性。大多数包括设备或订阅用户的身份验证、网络身份验证、身份保护、高级标准加密、邮件机密性和密钥配置。

LPWAN的未来

作为一项相当新的技术，LPWAN领域日新月异还远没有成熟。由于市场上有很多竞争者，目前还不清楚最后的赢家是谁，市场扩张的速度也是个未知数。许多LPWAN项目仍然在最初的推出阶段，大规模的实际测试还没有完成，从长期变化来看也是不确定的。