如果您熟悉物联网，您可能知道有几乎绝大多数的物联网连接选项。从Wi-Fi到蓝牙，从NB-IoT到CAT-M1，从LoRa到RPMA，很难理解它们，更不用说哪种方式最适合您的特定物联网应用。

每个物联网应用程序都有自己独特的要求，因此对于一个应用程序而言令人惊叹的物联网连接选项可能对另一个应用程序来说非常糟糕。您的应用可能有数千个远程传感器，因此电池寿命是一个重要的考虑因素。您的应用程序可能需要发送大量数据，如视频，因此高带宽是必不可少的。或者您的申请可能涉及生死攸关的决定，因此时间是首要考虑因素。这就是为什么选择最适合您的特定需求的物联网连接选项至关重要。

在本系列中，我们将提供一类称为LPWAN(低功耗广域网)的物联网连接的权威指南。第一篇文章将概述LPWAN，包括LPWAN技术与其他物联网连接选项相比的优势。在随后的文章中，我们将进行更深入的探讨，并对比该领域中的各种LPWAN选项和玩家。

最终，您将了解LPWAN是否适合您的物联网应用程序。

什么是LPWAN?

首先要了解的是，LPWAN(低功率广域网)不是标准，这是一个广义的术语，包括各种实现和协议，包括专有和开源，具有共同的特征，顾名思义：

• 低功率：多年来在小型廉价电池上运行

• 广域：在城市环境中的工作范围通常超过2km

实现低功率和宽范围的物理限制是数据大小。大多数LPWAN技术每天只能发送少于1,000字节的数据或每秒少于5,000比特。

LPWAN的好处

以上特性使LPWAN成为以下IoT应用类别的绝佳选择：

• 密集的位置：用于智能照明，智能电网和资产跟踪的城市或大型建筑物

• 长期监测：长时间安装和监测的传感器和仪表(例如水计量，气体探测器，智能农业和远程门锁)。

简而言之，LPWAN技术适用于设备需要在广泛区域内发送小数据，同时保持电池寿命多年的情况。这将LPWAN与蓝牙，RFID，蜂窝M2M和ZigBee等其他无线网络协议区分开来，如下所示，带宽和范围能力如下所示。

图片来源：Link-Labs

1. LPWAN与移动电话

蜂窝网络主要受电池寿命不佳的影响，并且覆盖范围可能存在差距。另一个困难是技术淘汰(当技术被有意淘汰时)：美国有3千万个2G端点因此而成为孤儿。许多物联网设备必须在网络上保留10年。如果蜂窝网络被淘汰并且不再被支持，则没有经济意义。

2. LPWAN与蜂窝LPWA(NB-IoT)

蜂窝LPWA最值得注意的方面仍在开发中。正如上面提到的蜂窝网络所述，技术淘汰也是一个巨大的问题。Cat-0被吹捧为长期解决方案，只是成为落日的牺牲品。

对LTE-M，NB-IoT，EC-GSM和5G IoT进行了积极的研究，但没有一个是交叉兼容的，并且我们仍然不清楚它们是否适合长期物联网解决方案。现在，AT&T和Verizon正在推出LTE-M的初始版本，因此应用空间肯定在增加。

3. LPWAN与网状网络

像ZigBee这样的网状网络正在物联网应用中使用。实际上，许多家庭自动化系统部署了ZigBee，但ZigBee并不适合LPWA应用。网状网络仅在中等距离处有用，并且不具有LPWAN技术的远程能力。

更重要的是，网状网络不具有电池效率，因为每个节点必须不断地接收和重复相邻的RF信号。当传感器扩展到数千个时，ZigBee或其他网状网络不能充分满足LPWA应用的需求。

4. LPWAN与本地RF

本地RF包括蓝牙和NFC，但这些选项根本没有适用于许多物联网应用的范围。