物聯(lián)網(wǎng)的基本單元“物”的廣泛分布，使得這一產(chǎn)業(yè)對(duì)無線廣域網(wǎng)的需求劇增，除了不斷提升的3G/4G/5G寬帶網(wǎng)絡(luò)外，低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)無疑是物聯(lián)網(wǎng)通信層最引人矚目的領(lǐng)域了。根據(jù)Analysys Mason的研究，單單這些LPWAN技術(shù)，到2023年前就可以為全球添加30億的連網(wǎng)數(shù)量。9月26日，我們?yōu)樽x者編譯推出一篇LPWAN協(xié)議的綜述性文章，對(duì)適用于物聯(lián)網(wǎng)的低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相關(guān)參數(shù)比較，它們包括：LoRa、SigFox、LTE-M、NWave、OnRamp、Platanus、Telensa、Weightless、Amber Wireless等。今天我們對(duì)其具體情況進(jìn)行盤點(diǎn)。
LoRa
LoRa并不是一個(gè)陌生的技術(shù)，它目前應(yīng)用最為廣泛的LPWAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之一，這一協(xié)議源于SemTech公司，該公司計(jì)劃將逐步授權(quán)其他源文件。此前，Microchip公司宣布推出支持LoRa的通信模組，法國Bouygues電信運(yùn)營商宣布將建設(shè)一張新的LoRa網(wǎng)絡(luò)。
另外，LoRa聯(lián)盟已于今年年初成立，是LPWAN領(lǐng)域第一個(gè)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，旨在通過構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的方式推動(dòng)LoRa的普及。
物聯(lián)網(wǎng)智庫此前發(fā)布的LPWAN領(lǐng)域文章中，大部分為LoRa相關(guān)技術(shù)、市場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)的介紹，故不再贅述。
NWave
NWave技術(shù)公司自己擁有該協(xié)議的所有權(quán)，該協(xié)議是Weightless-N協(xié)議的基礎(chǔ)。它以虛擬化Hub的方式實(shí)現(xiàn)多數(shù)據(jù)流傳輸，中央處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類確保數(shù)據(jù)歸屬性。
實(shí)際上，今年7月份，Nwave 技術(shù)公司和企業(yè)加速器組織Accelerace與Next Step City攜手合作，在丹麥部署Weightless-N網(wǎng)路，范圍遍及首都哥本哈根，以及南丹麥能源產(chǎn)業(yè)重鎮(zhèn)埃斯比約，這一網(wǎng)絡(luò)即采用NWave協(xié)議搭建。此網(wǎng)絡(luò)是首次的公共網(wǎng)路建設(shè)行動(dòng)，是極具開創(chuàng)性的里程碑，為丹麥物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市建設(shè)提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。
OnRamp
OnRamp使用其自有的協(xié)議，稱為RPMA(隨機(jī)分配，多址接入)。OnRamp公司以授權(quán)方式讓合作伙伴使用該技術(shù)，且該公司撰寫了一份非常詳盡的白皮書，白皮書中給出充足理由證明他們將優(yōu)于SigFoax和LoRa。
Platanus
這一協(xié)議是由云創(chuàng)科技(M2COMM)所擁有，是為處理一定距離下超高密度節(jié)點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，它可以廣泛用于電子標(biāo)簽類應(yīng)用中，這一協(xié)議也成為Weightless-P技術(shù)的基礎(chǔ)。
Platanus原始技術(shù)瞄準(zhǔn)在100m左右中等范圍，為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)位價(jià)格標(biāo)簽提供室內(nèi)覆蓋。這些數(shù)位價(jià)格標(biāo)簽采用電子墨水(e- ink)或LCD顯示器，能夠取代商店貨架上的紙類價(jià)格標(biāo)簽， 讓商店得以透過無線方式調(diào)整產(chǎn)品價(jià)格。Platanus技術(shù)的其他主動(dòng)式應(yīng)用還包括工廠中的生產(chǎn)批次的資訊顯示器，提供包括即時(shí)狀態(tài)與待處理的下一個(gè)步驟等資訊。由于這是一種雙向的通訊，這些顯示器還能整合感測(cè)器，監(jiān)測(cè)貨品的環(huán)境狀況。
SigFox
SigFox也是商用化速度較快的一個(gè)LPWAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它采用超窄帶技術(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備消耗50微瓦的功率為雙向單向通信或100微瓦。這一協(xié)議由SigFox公司擁有，其創(chuàng)始人是法國企業(yè)家Ludovic Le Moan，主要打造低攻耗、低成本的無線物聯(lián)網(wǎng)專用網(wǎng)絡(luò)。
SigFox獲得了數(shù)論巨額融資，在其B輪融資中，Intel Ventures即向 Sigfox 投資了1000萬美元，當(dāng)時(shí)該公司的總?cè)谫Y額已經(jīng)達(dá)到1210萬歐元。而在今年初，SigFox獲得1億歐元的風(fēng)險(xiǎn)投資，創(chuàng)法國歷史上VC融資之最，這次的投資人大部分來自運(yùn)營商，包括西班牙的 Telefonica、法國的 GDF Suez、日本電信運(yùn)營商 NTT Docomo、韓國電信運(yùn)營商 SK Telecom、法國的 Air Liquide。目前，Sigfox 的網(wǎng)絡(luò)覆蓋法國、西班牙、荷蘭和英國的 10 個(gè)大城市。
Telensa(原稱Senaptic)
Telensa公司是一家無線監(jiān)控系統(tǒng)供應(yīng)商，將其智能無線技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療、安全、車輛跟蹤和智能計(jì)量等市場(chǎng)，特別關(guān)注于街道照明和停車的遠(yuǎn)程控制和管理。其掌握的低功耗無線通信技術(shù)僅開放用戶界面，協(xié)議本身并不開放，該公司認(rèn)為自己在應(yīng)用層具有差異化的優(yōu)勢(shì)，而不是在底層協(xié)議層上。
Weightless
Weightless實(shí)際上包括三個(gè)協(xié)議，初始協(xié)議是Weightless-W，它是為充分利用廣電白頻譜(TVWS)，但全球并未著眼于開發(fā)空白頻譜的可用性，因此該協(xié)議一直被擱置直到頻道可用的時(shí)候。
另一協(xié)議Weightless-N作為Weightless-W的補(bǔ)充，是一個(gè)非授權(quán)頻譜下窄帶網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，源于NWave技術(shù)，今年五月發(fā)布，瞄準(zhǔn)在高達(dá)7Km的距離內(nèi)以低速率為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備到基站提供低成本的單向通訊。Weightless特別興趣小組(SIG)之前即針對(duì)Weightless-N標(biāo)準(zhǔn)展開一連串制定工作，目前已公布 Weightless 1.0版架構(gòu)，是以低功耗、大范圍網(wǎng)路覆蓋為目標(biāo)基礎(chǔ)所制定，使用sub-GHz頻譜和超窄頻段(Ultra Narrow Band)技術(shù)，期能滿足更多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
但還有一系列的應(yīng)用需要雙向通訊，以便確認(rèn)信息接收、軟件更新等，它們需要比Weightless-N更高的速率。于是第三個(gè)協(xié)議Weightless-P應(yīng)運(yùn)而生，正瞄準(zhǔn)了這些市場(chǎng)需求近期，這一協(xié)議是基于M2COMM 公司的Platanus技術(shù)。根據(jù)Weightless SIG介紹，Weightless-P將利用窄頻通道以及12.5kHz通道的FDMA+TDMA調(diào)變，作業(yè)于免授權(quán)的sub-GHz ISM頻段。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與基站的通訊將可實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，從而管理無線電資源與處理交換機(jī)制以實(shí)現(xiàn)裝置漫游，可用的通訊速率能夠根據(jù)鏈路品質(zhì)與所取得的資源，在200bps-100kbps之間調(diào)整。
Weightless作為開放的協(xié)議，并允許開發(fā)者使用特定供應(yīng)商或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商的資源，每家公司都能免費(fèi)利用Weightless技術(shù)發(fā)展低成本的基站和終端設(shè)備，因此成為繼LoRa和SigFox之后具有商業(yè)化前景的技術(shù)。
LTE-M
LTE-M由華為基于3GPP的Cat. 0協(xié)議之上推出的LPWAN專用技術(shù)，在技術(shù)方面，LTE-M標(biāo)準(zhǔn)更是針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了特殊的設(shè)計(jì)，可以減小發(fā)射功耗20dBm，這將使得大樓深處得以覆蓋。物聯(lián)網(wǎng)智庫曾對(duì)LTE-M進(jìn)行過深入總結(jié)，可參見《超百億物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的專用網(wǎng)絡(luò)：LTE-M的前世今生》一文。
其他協(xié)議
Amber Wireless：Amber Wireless是一個(gè)私有專利協(xié)議，當(dāng)前暫無詳細(xì)的商用化案例。
M2M Spectrum網(wǎng)絡(luò)：致力于在美國授權(quán)頻段上搭建和運(yùn)營專用M2M網(wǎng)絡(luò)
LTE-MTC：3GPP組織正在提出Cat. 1、Cat. 0等機(jī)器類型通訊(MTC)規(guī)格。面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)走向低數(shù)據(jù)傳輸率的技術(shù)演進(jìn)，因此3GPP開始在Release 12中訂定Cat. 0標(biāo)準(zhǔn)，其數(shù)據(jù)傳輸率只有1Mbit/s，而在最新的Release 13中更進(jìn)一步提出Cat. 00標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)率降至200kbit/s，讓收發(fā)端耗電量顯著降低，大幅提升LTE技術(shù)在M2M應(yīng)用中的競(jìng)爭(zhēng)力。
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