物聯(lián)網(wǎng)無線連接網(wǎng)絡正在蓬勃發(fā)展，以幫助滿足各種設備連網(wǎng)需求——從連網(wǎng)汽車和智能家居到智能照明和基礎設施。尤其是低功耗廣域網(wǎng)（ LPWAN）特別適合需要低功耗和超長電池壽命并具有運營商級安全性的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

正在開發(fā)和部署中的幾種LPWAN技術——包括LTE—M和窄帶物聯(lián)網(wǎng) （NB—IoT），都可以支持此類物聯(lián)網(wǎng)連接需求。由于LPWAN將對未來物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新的增長產(chǎn)生重大影響，因此以下內(nèi)容您需要特別了解。

選擇適合的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡

構建成功的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)就是將連網(wǎng)需求與適合的技術或技術組合相匹配。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)應用類別，企業(yè)在選擇網(wǎng)絡連接技術時需要考慮六個關鍵因素：覆蓋范圍、數(shù)據(jù)吞吐量、移動性、延遲、電池壽命和成本。

以吞吐量為例，它表示數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡上交換的速率（或速度）。對于智慧城市停車收費儀、照明管理或其他數(shù)據(jù)交換較少且可以接收高延遲的場景，數(shù)據(jù)吞吐量可能是較低的優(yōu)先級。但是，如果應用程序針對流媒體、遠程醫(yī)療或涉及視頻場景，那么選擇高吞吐量、低延遲網(wǎng)絡將是至關重要的。

低功耗技術優(yōu)勢

更低成本和更長電池壽命一直是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構首要考慮問題。LTE—M和NB—IoT非常適合解決此類問題——甚至更多。本文我將集中討論這兩種網(wǎng)絡連接技術。

與傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)移動連接技術相比，LPWAN技術更具明顯優(yōu)勢。由于廣域覆蓋和每個地區(qū)的多終端容量，預計總體網(wǎng)絡連接成本將大大低于傳統(tǒng)移動寬帶連接成本。

此外，LTE-M和NB-IoT可以為許多物聯(lián)網(wǎng)設備提供長達10年的電池使用時間。雖然12至24小時的電池使用時間足以滿足消費類可穿戴設備需求，但是遠程資產(chǎn)監(jiān)控設備則需要更長的電池使用時間。例如，跟蹤供應鏈中資產(chǎn)的智能設備電池每次可能需要使用7至30天以上時間，具體使用時間取決于運輸時間和運輸方式，比如陸路、海路和空中運輸；還有簡單開關或容器空余情況，例如監(jiān)控垃圾桶或液體儲存罐容量，設備需要在現(xiàn)場使用多年，而且需要單個電池同樣使用多年。

LPWAN的許可頻譜與免許可頻譜

LPWAN技術有兩大類：許可技術和免許可技術。

獲得許可的LPWAN技術利用移動網(wǎng)絡運營商現(xiàn)有無線頻譜資源。移動運營商長期以來一直持有在專用頻譜內(nèi)運營的許可證，專門用于無線通信。這就是他們提供給大型企業(yè)所期望的高度可靠、可擴展和安全的網(wǎng)絡環(huán)境。NB-IoT和LTE-M都支持具有運營商級安全性的許可頻譜。

免許可LPWAN技術可以在指定頻段內(nèi)使用，只要它們符合與頻段相關規(guī)則即可。Wi-Fi路由器、無繩電話和其他通信設備也可以訪問免許可頻譜，這可能會造成信號干擾，進而降低網(wǎng)絡性能。此外，免許可頻譜技術覆蓋范圍有限，還缺乏運營商級安全性，并且不總是支持雙向通信。因此，大多數(shù)免許可LPWAN技術不支持固件和軟件無線更新。

LTE-M和NB-IoT發(fā)展勢頭

據(jù)GSMA稱，移動運營商已經(jīng)在全球范圍內(nèi)推出了58個商業(yè)移動物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡。GSMA預測到2025年將有18億個許可LPWAN連接。AT＆T去年在美國和墨西哥推出了LTE-M網(wǎng)絡，最近宣布準備明年初在美國和在墨西哥推出NB-IoT。

LTE-M和NB-IoT是互為補充的低功耗物聯(lián)網(wǎng)技術。NB-IoT非常適合滿足數(shù)據(jù)需求有限用例的基本數(shù)據(jù)要求，而LTE-M支持更強大功能，可以提供更高帶寬、移動性和LTE語音服務。它們都可以直接與移動網(wǎng)絡連接，而且無需Wi-Fi登錄或藍牙配對。

NB-IoT最適用于簡單的開關設備，包括智能停車計時器、智慧農(nóng)業(yè)傳感器、電表、工業(yè)監(jiān)控器和樓宇自動化等。另一方面，LTE-M最適用于資產(chǎn)跟蹤器、車隊跟蹤、智能手表、報警面板、寵物跟蹤器、智能家用電器、病人監(jiān)護儀、公用事業(yè)儀表等。

展望未來

預計NB-IoT和LTE-M有望成為業(yè)界大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)標準的一部分。對NB-IoT和LTE-M的投資有助于企業(yè)確保他們提前為未來做好準備。

LPWAN加快了物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新步伐并推動了更大規(guī)模的設備部署，為全球建立廣泛生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴、設備和應用程序基礎起到關鍵作用。