物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是"信息化"時(shí)代的重要發(fā)展階段。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。

　　這有兩層意思:

　　物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算等通信感知技術(shù)，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱(chēng)為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。

　　關(guān)于LPWAN技術(shù)

　　低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)(LPWAN)是為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的M2M通信場(chǎng)景優(yōu)化的，由電池供電的，低速率、超低功耗、低占空比的，以星型網(wǎng)絡(luò)覆蓋的，支持單節(jié)點(diǎn)最大覆蓋可達(dá)100公里的蜂窩匯聚網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)。

　　該技術(shù)是近年國(guó)際上一種革命性的物聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)，具有遠(yuǎn)距離、低功耗、低運(yùn)維成本等特點(diǎn)，與WiFi藍(lán)牙、ZigBee等現(xiàn)有技術(shù)相比，LPWAN真正實(shí)現(xiàn)了大區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)低成本全覆蓋。

　　目前LPWAN技術(shù)尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，Sigfox,LoRa,Telensa,PTC等都是比較典型的LPWAN技術(shù)。LPWAN本身是相對(duì)于2G/3G/4G/5G LTE-MTC等WWAN而言的一個(gè)相對(duì)概念，對(duì)此業(yè)界尚無(wú)清晰、嚴(yán)格的定義。本文將通過(guò)目前LPWAN技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景，一起探討LPWAN技術(shù)的未來(lái)。

　　LPWAN技術(shù)的起源與發(fā)展

　　在LPWAN技術(shù)出現(xiàn)以前，通信技術(shù)已經(jīng)多種多樣，短距離的有wifi、藍(lán)牙、zigbee等，長(zhǎng)距離的則有2G、3G、4G等，但是如果把這些無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)按照功耗與傳輸距離這兩個(gè)維度分來(lái)的話(huà)可以發(fā)現(xiàn)在功耗低距離遠(yuǎn)這個(gè)范圍的技術(shù)還欠缺，而LPWAN技術(shù)的出現(xiàn)正好彌補(bǔ)了這個(gè)短板。

　　現(xiàn)在主流的LPWAN技術(shù)有NB-IoT、eMTC、LoRa:

　　NB-IoT，是IoT領(lǐng)域一個(gè)新興的技術(shù)，支持低功耗設(shè)備在廣域網(wǎng)的蜂窩數(shù)據(jù)連接，也被叫作低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)。NB-IoT支持待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接要求較高設(shè)備的高效連接。據(jù)說(shuō)NB-IoT設(shè)備電池壽命可以提高至至少10年，同時(shí)還能提供非常全面的室內(nèi)蜂窩數(shù)據(jù)連接覆蓋。

　　eMTC，是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景，超可靠低時(shí)延，側(cè)重點(diǎn)主要體現(xiàn)物與物之間的通信需求。2016年10月，中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合多家知名廠(chǎng)商進(jìn)行了基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)和增強(qiáng)機(jī)器類(lèi)通信(eMTC)商用產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，將有助于促進(jìn)蜂窩物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的快速成熟，推動(dòng)中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

　　LoRa，是LPWAN通信技術(shù)中的一種，是美國(guó)Semtech公司采用和推廣的一種基于擴(kuò)頻技術(shù)的超遠(yuǎn)距離無(wú)線(xiàn)傳輸方案。這一方案改變了以往關(guān)于傳輸距離與功耗的折衷考慮方式，為用戶(hù)提供一種簡(jiǎn)單的能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、長(zhǎng)電池壽命、大容量的系統(tǒng)，進(jìn)而擴(kuò)展傳感網(wǎng)絡(luò)。目前，LoRa主要在全球免費(fèi)頻段運(yùn)行，包括433、868、915 MHz等。LoRa技術(shù)具有遠(yuǎn)距離、低功耗(電池壽命長(zhǎng))、多節(jié)點(diǎn)、低成本的特性。

　　目前LPWAN技術(shù)常見(jiàn)的應(yīng)用場(chǎng)景

　　LPWAN技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用

　　近幾年，智慧城市的發(fā)展讓我們充分體驗(yàn)了其中的便捷，比如說(shuō)無(wú)處不在的共享單車(chē)、可以實(shí)施對(duì)地鐵、公交或者路況的監(jiān)測(cè)、可以更具導(dǎo)航精確的找到目的地等等。未來(lái)的城鎮(zhèn)化程度會(huì)越來(lái)越高，而作為大多數(shù)人生活的主題，城市的智能環(huán)保與人們的生活質(zhì)量息息相關(guān)。

　　LPWAN作為一項(xiàng)新興技術(shù)，一出現(xiàn)就被認(rèn)為是能夠在智慧城市的建設(shè)者扮演重要的角色。

　　LoRa解決方案性能的優(yōu)勢(shì)

　　作為企業(yè)級(jí)應(yīng)用方案，LoRa技術(shù)在智慧城市中也將有很多應(yīng)用場(chǎng)景，LoRa技術(shù)與蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會(huì)起到互補(bǔ)的作用，在未來(lái)的智慧城市建設(shè)中，智能抄表、智能停車(chē)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能窨井蓋、智能路燈都是LoRa等LPWAN技術(shù)的用武之地。

　　智能抄表方案:

　　在智能抄表方案中，水、電、氣、熱等各種表計(jì)終端通過(guò)LoRaWAN通訊模組將數(shù)據(jù)先上傳至本地的LoRaWAN基站中，一個(gè)LoRaWAN基站可控制數(shù)千個(gè)甚至上萬(wàn)個(gè)終端，然后通過(guò)蜂窩主干網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器。

　　智能抄表方案示意圖

　　智能路燈方案:

　　在智能路燈方案中，LoRaWAN方案的架構(gòu)與抄表類(lèi)似，需要通過(guò)基站采集各個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，然后上傳云端，通過(guò)后臺(tái)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)路燈的故障報(bào)警、安防監(jiān)控、緊急呼叫等功能。

　　智能路燈方案示意圖

　　智慧冷鏈方案:

　　在智慧冷鏈方案中，通過(guò)帶有LoRa傳輸模塊的各種采集器采集溫濕度信息，然后上傳至LoRa網(wǎng)關(guān)，配合蜂窩網(wǎng)絡(luò)以及互聯(lián)網(wǎng)上傳至云平臺(tái)，這樣客戶(hù)便可以在后臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)狀態(tài)。

　　智慧冷鏈方案示意圖

　　當(dāng)然，未來(lái)的智慧城市應(yīng)用涵蓋廣泛，將會(huì)延伸到我們生活的方方面面，LoRa、NB-IoT等LPWAN技術(shù)將會(huì)助力城市更智能。

　　總結(jié):本文只是通過(guò)智慧城市和資產(chǎn)定位兩個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景剖析了LPWAN技術(shù)的未來(lái)和發(fā)展前景，筆者相信隨著可穿戴、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能抄表等新興市場(chǎng)的開(kāi)啟，萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代正加速到來(lái)，物與物的連接已經(jīng)進(jìn)入增長(zhǎng)快車(chē)道，而屆時(shí)低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)將會(huì)是物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量的主力軍。