如果你經(jīng)常關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)的話，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,，你不會錯過一個新類別物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)運營商的出現(xiàn),，這些運營商都在競相為應(yīng)用提供低功耗廣域（LPWA）覆蓋。法國公司Sigfox是這些LPWA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)公司中最引人注目的一家,，因為其支持者包括Orange和西班牙電信（Telefonica）,。但是還有很多別的LPWA公司，包括LoRa,、Qowisio,、Nwave、Ingenu,、Telensa和Rajant,。甚至關(guān)于此還有一個專門的協(xié)會——無線物聯(lián)網(wǎng)論壇（Wireless IoT Forum）。
“LPWA”的興起,，得益于最近幾年物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,。大家知道，萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)是利用通信技術(shù)把人與物,、物與物連接,，我們比較熟悉的通信技術(shù)包括WIFI、藍牙,、ZigBee等短距離無線通信技術(shù)和2G,、3G、4G/LTE等移動蜂窩通信技術(shù)（在此暫不討論工業(yè)總線,、以太網(wǎng),、光纖等有線通信技術(shù)）,。
Ovum首席研究官Mark Newman表示，這一類型公司的快速崛起在很多層面來說是很有意思的,。首先,，它代表著對主導(dǎo)一部分價值鏈的移動運營商的一種挑戰(zhàn)，這指的是運營商認為他們可以通過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)產(chǎn)生收入的部分,。其次,，LPWA技術(shù)和運營商的浪潮正值全球移動行業(yè)處于將5G技術(shù)誘導(dǎo)進入物聯(lián)網(wǎng)市場機會的過程中。第三,，LPWA的無線能力和低成本意味著,，將覆蓋擴展到那些無法被目前的蜂窩網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的部分地方，將會是有可能的,。
LPWA為何出現(xiàn),？
短距離通信技術(shù)一般用于智能家居、工業(yè)數(shù)據(jù)采集等局域網(wǎng)通信場景,，其優(yōu)勢是部署成本低,、功耗低、傳輸速率高,，但劣勢也很明顯---傳輸距離短（一般幾十米以內(nèi)）,。而隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增多、設(shè)備的類型及應(yīng)用場景更加豐富,，越來越多的設(shè)備需要廣范圍,、遠距離的連接，如遠程控制,、物流追蹤等,。你會問，不是還有移動蜂窩通信技術(shù)嗎,？
的確,，目前全球電信運營商已經(jīng)構(gòu)建了覆蓋全球的移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)，我們驕傲的華為公司已經(jīng)讓喜馬拉雅山上都有了手機信號,。而且現(xiàn)在的移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)除了主要滿足我們?nèi)伺c人間打電話、發(fā)短信,、刷朋友圈（接入互聯(lián)網(wǎng)）以外,，也越來越多的開始承載如遠程抄表、車聯(lián)網(wǎng)等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,。然而2G,、3G、4G等蜂窩網(wǎng)絡(luò)雖然覆蓋距離廣,，但基于移動蜂窩通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有功耗大,、成本高等劣勢。當(dāng)初設(shè)計移動蜂窩通信技術(shù)主要是用于人與人的通信。根據(jù)權(quán)威的分析報告,，當(dāng)前全球真正承載在移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)上的物與物的連接僅占連接總數(shù)的6%,。如此低的比重，主要原因在于當(dāng)前移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)的承載能力不足以支撐物與物的連接,。
因此,，為滿足越來越多遠距離物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的連接需求，LPWA應(yīng)運而生,。LPWAN（Low Power Wide Area Network）,，低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)，專為低帶寬,、低功耗,、遠距離、大量連接的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而設(shè)計,。正如短距離無線網(wǎng)絡(luò)包含WIFI,、藍牙、ZigBee等多種技術(shù),，LPWA也包含多種技術(shù),，如LoRa、Sigfox,、Weightles和NB-IoT等,。由于是“廣域”網(wǎng)絡(luò)，因此必然會涉及網(wǎng)絡(luò)運營,。所以LPWA網(wǎng)絡(luò)一般是由電信運營商或?qū)ｉT的物聯(lián)網(wǎng)運營商部署,，由于LPWA網(wǎng)絡(luò)連接的基本都是“物”，因此通常也叫“物聯(lián)網(wǎng)專用網(wǎng)絡(luò)”,。
為何選擇LPWA,？
LPWA有“遠距離通信”、“低速率數(shù)據(jù)傳輸”和“功耗低”三大特點,，因此非常適合那些遠距離傳輸,、通信數(shù)據(jù)量很少、需電池供電長久運行的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,。大部分物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用通常只需要傳輸很少量的數(shù)據(jù),，如工業(yè)生產(chǎn)車間中控制開關(guān)的傳感器，只有當(dāng)開關(guān)異常時才會產(chǎn)生數(shù)據(jù),，而這些設(shè)備一般耗電量很小,，通過電池供電就可工作很久。
LPWA最適合兩類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：一類是位置固定的,、密度相對集中的場景,，如樓宇里面的智能水表,、倉儲管理或其他設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，雖然現(xiàn)在蜂窩網(wǎng)絡(luò)已應(yīng)用于這些領(lǐng)域,，但信號穿透問題一直是其短板;另一類是長距離的,，需要電池供電的應(yīng)用，如智能停車,、資產(chǎn)追蹤和地質(zhì)水文監(jiān)測等,，蜂窩網(wǎng)絡(luò)可以應(yīng)用，但無法解決高功耗問題,。
對于部署物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)來說,，選擇LPWA的一個重要原因就是部署的低成本。大家都知道智能家居應(yīng)用,、智能硬件的主流通信技術(shù)是WIFI,，因為WIFI的模塊成本比較低，有些有“互聯(lián)網(wǎng)思維”的模塊提供商已經(jīng)將WIFI模塊的價格降到了10元以內(nèi),。但支持WIFI的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常還需無線路由器或無線AP做網(wǎng)絡(luò)接入,、或只能做局域網(wǎng)通信。而如果選擇蜂窩通信技術(shù),，對于企業(yè)來說部署成本太高,，國產(chǎn)最普通的2G通信模塊也要30RMB起，而4G通信模塊則要200RMB起,。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起,，雖然國內(nèi)已經(jīng)如雨后春筍般出現(xiàn)了一堆做蜂窩通信模塊的廠商，但穩(wěn)定性方面,、加上現(xiàn)有蜂窩通信技術(shù)的高功耗,、高成本的硬傷，還是不如LPWA更有優(yōu)勢,。華為11月份公布的NB-IOT發(fā)展計劃,，聲稱要將LPWA通信模塊成本降至5美元以下。相信未來低功耗廣域的應(yīng)用場景中,，企業(yè)還是會優(yōu)先選擇LPWA,。
不得不說的標(biāo)準
LPWA作為一類無線通信技術(shù)，必然得談標(biāo)準,。進入2015年起LPWA市場熱鬧非凡,，產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)廠商紛紛合縱連橫成立聯(lián)盟，搶占低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)市場,。其中比較發(fā)較快、相對比較成熟的是Semtech公司主導(dǎo)的LoRa技術(shù),，LoRa聯(lián)盟已于今年3月的世界移動通信大會上成立,，聯(lián)盟成員包括跨國電信運營商,、設(shè)備制造商、系統(tǒng)集成商,、傳感器廠商,、芯片廠商和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)企業(yè)等。LoRa可應(yīng)用于諸多垂直行業(yè),，包括能源,、汽車、物流,、農(nóng)業(yè),、商業(yè)和制造產(chǎn)業(yè)等，這些產(chǎn)業(yè)資源應(yīng)也是未來LoRa聯(lián)盟發(fā)展的成員,。最新消息,，法國運營商Orange近日宣布將采用LoRa構(gòu)建低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)，首批將覆蓋包括巴黎,、波爾多等17個城市,。
另一個不得不提的就是華為主導(dǎo)的NB-IOT標(biāo)準。NB-IOT是基于現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)的技術(shù),，華為稱為“蜂窩物聯(lián)網(wǎng)”,。如華為所言，對于移動蜂窩通信市場,，4G成功商用之后,，5G的標(biāo)準化、商業(yè)化都需要時間,，但物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用不會等到2020年才出現(xiàn),，因此在5G之前需要有一個技術(shù)來支撐運營商開拓物聯(lián)網(wǎng)市場。同時,，對電信運營商來說,，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的ARPU值會比較低，因此從技術(shù)上來講,，應(yīng)該讓運營商很容易在現(xiàn)有基礎(chǔ)上升級去支持,。在這樣的情況下，華為推出了NB-IOT（Narrow Band-IoT,，窄帶物聯(lián)網(wǎng)）,。NB-IOT技術(shù)能夠提供百倍于4G的連接規(guī)模、百倍于2G的靈敏度,、設(shè)備電池供電壽命同樣可長達10年,，使蜂窩網(wǎng)絡(luò)極大地延伸了應(yīng)用邊界。據(jù)悉目前移動通信行業(yè)組織“3GPP”正在制定的NB-IOT的標(biāo)準化工作,。NB-IOT使用License頻段,，可與現(xiàn)有移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)共存,。
最新報道，國內(nèi)電信運營商中國電信,、中國聯(lián)通都參加了近期舉辦的NB-IOT論壇籌備會,，相信NB-IOT將成為未來國內(nèi)LPWA市場的主流技術(shù)。原因有兩：一方面,，NB-IOT對運營商來說,，可利用現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)基站資源，部署成本很低,，這樣國內(nèi)NB-IOT網(wǎng)絡(luò)很容易落地部署,。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不像我們用4G上網(wǎng)刷朋友圈、看視頻（這年頭土豪很多）會消耗很大流量,，由于數(shù)據(jù)量很少,，對運營商來說ARPU收入很低，因此運營商必須考慮網(wǎng)絡(luò)的部署和運營成本;另一方面,，NB-IOT是由“攻無不克戰(zhàn)無不勝”的華為在主導(dǎo),，以華為的豐富的技術(shù)積累、產(chǎn)業(yè)鏈整合能力和巨資投入的號召力,，相信華為在低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)市場定能再創(chuàng)佳績,。針對NB-IOT，華為已提供芯片,、通信模塊,、甚至操作系統(tǒng)，還為運營商開發(fā)了“IOT聯(lián)接管理平臺”,。提醒對部署LPWA感興趣的小伙伴,，別站在錯隊！（華為真沒付我廣告費）
LPWA的未來趨勢
僅僅幾年前,，LPWA還不存在,。今年，LPWA無線通信技術(shù)已經(jīng)站到物聯(lián)網(wǎng)連接領(lǐng)域的中心,，LPWA網(wǎng)絡(luò)將成為物聯(lián)網(wǎng)全新的,、顛覆性的網(wǎng)絡(luò)。權(quán)威機構(gòu)預(yù)測2020年將會有數(shù)十億的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接,，LPWA技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)最深遠的趨勢之一,。目前，幾乎所有的芯片廠商,、設(shè)備商,、電信運營商和企業(yè)等都將LPWA視為物聯(lián)網(wǎng)的前沿并進行布局。這是一個新興的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，而且隨著物聯(lián)網(wǎng)不斷升級,，它將成為一個巨大的市場機會,。