LPWAN众规格逐鹿物联网 各有强项擅长不同应用情境

 

传统电信通讯适合长距离的覆盖，但其功耗极大，且覆盖能力受到基地台建置密度影响，对于物联网时代大量低数据传输需求应用情境，让低功耗广域网(Low Power Wide Area Network;LPWAN)有异军突起的机会，现今已广泛应用在智能工厂、城市、农渔牧业等领域。

LPWAN相关技术难度不高，因此许多低功耗长距离的技术陆续推出，目前较受注目的包括用户许可证频段的NB-IoT(Narrow Band-IoT)，以及采用非授权频段的LoRa、SIGFOX等，这些技术规范在相近时间推出，各阵营动作频繁，这将是物联网产业近期最热门的话题。

正文科技执行董事杨正任表示，LPWAN数据量少其传输速率小于200kbps，其传输距离在市区可达3~5公里、郊区可达10~15公里，刚好补足现有WiFi、Zigbee等局域网络传输范围缺口，另方面具有省电、长距离传输、成本低特性，又可弥补传统蜂巢式电信高成本缺点。

研华科技资深产品经理林裕雄指出，"低功耗"对于物联网应用极为重要，因为在物联网的许多应用环境中，传感器分散各处，可能是人迹罕至的荒郊野岭、可能是交通不易的远海高山，初期部署已经困难，但后续的巡检维护则是更耗费人力成本的部份。

加上物联网的应用生命周期也长，数据传输模块的低功耗能力和设计，是关系到物联网建置是否能够有效降低LPWAN维护成本，成功发挥数据搜集效益的关键。

 

 

各种LPWAN技术规格比较表(数据源：DIGITIMES Research，2016/9)

杨正任强调，一般人常将LoRa、NB-IoT与SIGFOX相提并论，其实十分不正确，他进一步解释SIGFOX只是由法国SIGFOX营运商在全球各地部署的"LPWAN服务平台"，而非共通传输协议，由SIGFOX"做庄"主导系统，透过各地营运商合作，打造一个服务可复制到全球SIGFOX网络的商业模式，并向终端应用户收取服务费用。

以智能手机作为比喻，SIGFOX如同智能手机制造商苹果(APPLE)，整个生态体系从硬件、软件端都要遵循SIGFOX游戏规则来进行，但也因此各参与者都采用相同软硬件架构，独树一帜的好处是不会有硬件破碎化，链接整合相对较为容易。

相对地，LoRa则如同Android开放性，意味着对该技术有兴趣的公司皆可部署营运，虽然LoRa具有联盟标准规范，但面对各路参与者众声喧哗，难免就会破碎化，但其开放式平台则有利于各方协力创新，让技术发展较为先进。

目前LPWAN仍以LoRa为主力，且有一定的需求量，他分析SIGFOX为一封闭体系，由单方面主导发展，在技术发展上相对会有些局限，相同使用非授权频段的LoRa，反之在供货商协力合作，提供多样式技术整合，在抗干扰性、传输效率相对来说都较为进步。

另一方面，由国际电信联盟(International Telecommunication Union;ITU)订的标准NB-IoT，主要采用授权带宽，只需将现有基地台升级就可以，因为透过授权带宽，比较不会有干扰，适合需要高度可靠数据传输，或者服务覆盖较广的应用领域，但因为需透电信业者中介，导入成本会较高。

LPWAN的规格竞争，常有人提及会不会重演4G规格竞争戏码?杨正任说，各种规格各有擅长，适合应用于不同情境，例如SIGFOX具有服务平台规格化及大区域运营的优势，但LoRa则擅长行业专网的应用，厂商可自主建构封闭私有的网络应用，在成本上相较于其他解决方案更具优势。

电信业者虽已开始采用NB-IoT技术，投入LPWAN数据传输营运服务，但许多的物联网应用是位于电信讯号偏弱、甚至没有讯号服务的地方，NB-IoT就不是合适的应用技术，此时，LoRa网关(Gateway)就可以其相对成本低廉、建置容易的优势，协助使用者快速建立私人通讯网络，搜集所需数据。

此外，LPWAN与其他LTE蜂巢网络、区域型网络(LAN)间也非竞争对立，更像是互补关系，物联网应用面对各种复杂网络环境，为了适应不同创新应用，需要多种无线传输互为支持补充，让在不同场景下之应用可切换至合适的无线传输方式，实现最好的系统效能。

本文转自d1net（转载）