蜂窩低功耗廣域網(LPWAN)是利用特定類別無線技術的數據網絡。蜂窩低功耗廣域網就是這樣一個類。它允許通過低功耗標準連接到蜂窩網絡的設備以低比特率進行遠程通信。

作為物聯網的關鍵驅動因素，術語“蜂窩低功耗廣域網”定義了旨在支持機器對機器(M2M)和物聯網設備的蜂窩標準類別。

這些設備對操作速度和帶寬的要求低于消費級蜂窩設備。盡管如此，他們仍然需要傳統蜂窩LTE網絡的普及和Wi-Fi或藍牙等短程技術的簡單性。

蜂窩低功耗廣域網技術以低功耗運行，并提供廣域無線連接。因此，蜂窩低功耗廣域網在2016年成為物聯網應用的首選。當年，全球蜂窩標準化機構第三代合作伙伴計劃(3GPP)定義了蜂窩LPWA標準。

這些標準將幫助移動網絡運營商滿足物聯網應用成本、覆蓋范圍和功耗需求。

蜂窩低功耗廣域網的特點

電池壽命

蜂窩低功耗廣域網允許工程師根據以下標準優化睡眠周期，從而設計低功耗和可穿戴設備，以獲得最大電池壽命：

• 一天中的時間
• 營業時間
• 季節

當與合理的設計實踐相結合時，蜂窩低功耗廣域網連接設備的電池壽命可以延長到10年或更長時間。

高安全性

雖然蜂窩低功耗廣域網技術提供不同級別的安全性，但大多數技術包括：

• 用戶或設備身份驗證
• 身份保護
• 網絡身份驗證
•  消息機密性和密鑰配置
•  密集設備網絡支持

蜂窩低功耗廣域網比未授權頻譜更多的連接設備，并且支持更廣泛的區域。

•  較小的數據傳輸數據包

蜂窩低功耗廣域網為智能農業解決方案，包括牲畜提供資產跟蹤。

蜂窩低功耗廣域網支持小的間歇性數據包中的數據傳輸。這些數據包的大小通常在10到1000字節之間，使蜂窩低功耗廣域網成為多種工業應用的理想選擇，包括：

•  智能工具
•  智能城市
•  互聯醫療
•  智能家居和建筑
• 智能農業
• 遠程通信
• 資產跟蹤

克服之前廣泛采用蜂窩低功耗廣域網的障礙

蜂窩低功耗廣域網一度過于昂貴，耗電量大，對許多應用來說不切實際。然而，2016年，3GPP在版本(Rel)13中引入了新的標準和技術：LTE-M和窄帶物聯網(NB-IoT)。

這些標準中的蜂窩模塊使企業能夠以合適的成本和尺寸構建適合大規模物聯網推出的產品。Rel14進一步改進了這些標準和技術，使蜂窩LPWAN解決方案更經濟、功能更豐富。

通過蜂窩低功耗廣域網克服物聯網采用挑戰

物聯網有不同的需求，從視頻應用的高速到傳感器的低速。它們的范圍從語音通信和控制系統的低延遲到密集部署的大容量。事務設備類的最大需求是更低的功耗和更長的電池壽命，這就是LPWAN所提供的。

蜂窩低功耗廣域網解決方案克服了之前廣泛采用的三個障礙：

• 蜂窩連接模塊和相關的數據計劃如今更實惠
• 覆蓋范圍廣泛，甚至在室內和偏遠地區
• 如果設計正確，電池壽命可以持續十年