物聯網無線連接網絡正在蓬勃發展，以幫助滿足各種設備連網需求——從連網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( 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網系統。

正在開發和部署中的幾種LPWAN技術——包括LTE—M和窄帶物聯網 (NB—IoT)，都可以支持此類物聯網連接需求。由于LPWAN將對未來物聯網創新的增長產生重大影響，因此以下內容您需要特別了解。

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選擇適合的物聯網網絡

構建成功的物聯網系統就是將連網需求與適合的技術或技術組合相匹配。根據物聯網應用類別，企業在選擇網絡連接技術時需要考慮六個關鍵因素：覆蓋范圍、數據吞吐量、移動性、延遲、電池壽命和成本。

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

低功耗技術優勢

更低成本和更長電池壽命一直是物聯網系統架構首要考慮問題。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絡連接技術。

與傳統的物聯網移動連接技術相比，LPWAN技術更具明顯優勢。由于廣域覆蓋和每個地區的多終端容量，預計總體網絡連接成本將大大低于傳統移動寬帶連接成本。

此外，LTE-M和NB-IoT可以為許多物聯網設備提供長達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，但是遠程資產監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，例如監控垃圾桶或液體儲存罐容量，設備需要在現場使用多年，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技術利用移動網絡運營商現有無線頻譜資源。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所期望的高度可靠、可擴展和安全的網絡環境。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使用，只要它們符合與頻段相關規則即可。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，大多數免許可LPWAN技術不支持固件和軟件無線更新。

LTE-M和NB-IoT發展勢頭

據GSMA稱，移動運營商已經在全球范圍內推出了58個商業移動物聯網網絡。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網技術。NB-IoT非常適合滿足數據需求有限用例的基本數據要求，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、智慧農業傳感器、電表、工業監控器和樓宇自動化等。另一方面，LTE-M最適用于資產跟蹤器、車隊跟蹤、智能手表、報警面板、寵物跟蹤器、智能家用電器、病人監護儀、公用事業儀表等。

展望未來

預計NB-IoT和LTE-M有望成為業界大規模物聯網標準的一部分。對NB-IoT和LTE-M的投資有助于企業確保他們提前為未來做好準備。

LPWAN加快了物聯網的創新步伐并推動了更大規模的設備部署，為全球建立廣泛生態系統合作伙伴、設備和應用程序基礎起到關鍵作用。