随着物联网(IoT)的不断发展，对高效且具有成本效益的通信技术的需求变得更加明显，以支持越来越多的连接设备。应对这一挑战的一种解决方案是低功耗广域网(LPWAN)技术，它提供低功耗和最低基础设施要求的远程通信。最流行的LPWAN技术包括LoRaWAN、Sigfox和窄带物联网(NB-IoT)。本文深入探讨这三种技术，带大家了解它们的特性、优势和潜在应用。
LoRaWAN是远程广域网的缩写，是由LoRa联盟开发的开源协议，LoRa联盟是一个致力于促进LPWAN技术标准化的全球企业协会。LoRaWAN在未经许可的频谱中运行，特别是工业、科学和医疗(ISM)无线电频段，这允许低成本部署和最小的监管限制。该技术基于LoRa(长距离)调制技术，采用线性调频扩频和前向纠错的独特组合，实现低功耗的长距离通信。
LoRaWAN的主要优势之一是其灵活性，因为它支持各种数据速率和自适应数据速率机制，允许设备根据距离和信号强度等因素优化其通信。这种适应性使LoRaWAN适用于广泛的物联网应用，包括智慧城市、农业和工业监控。此外，该技术能够穿透密集的城市环境，并提供深度室内覆盖，使其成为楼宇自动化和资产跟踪的一个有吸引力的选择。
另一方面，Sigfox是由法国同名企业开发的专有LPWAN技术。与LoRaWAN一样，Sigfox在未经许可的ISM无线电频段运行，可实现低成本部署和最小化监管限制。然而，Sigfox使用了一种不同的调制技术，称为超窄带(UNB)，它通过在极窄的无线电信道上传输数据来实现远程通信。这种方法使Sigfox能够实现高频谱效率和抗干扰性，使其适用于具有挑战性的无线电环境中的应用。
Sigfox的主要优势之一是其简单性，因为该技术依赖于开销最小的轻量级协议，可以轻松与物联网设备集成。此外，Sigfox的集中式网络架构可实现无缝的全球覆盖，使其成为需要跨境通信的应用，例如物流和供应链管理的有吸引力的选择。然而，该技术有限的数据速率和有效负载大小，可能会限制其对需要高数据吞吐量，或频繁通信的应用的适用性。
窄带物联网(NB-IoT)是一种基于蜂窝的LPWAN技术，由第三代合作伙伴计划(3GPP)开发，该组织负责蜂窝通信技术的标准化。与LoRaWAN和Sigfox不同，NB-IoT在许可频谱中运行，可提供有保证的服务质量和抗干扰保护。该技术旨在利用现有的蜂窝基础设施，实现与现有网络的无缝集成并最大限度地降低部署成本。
NB-IoT的主要优势之一是其可靠性，因为该技术基于经过验证的蜂窝标准，并受到全球主要电信运营商的支持。此外，NB-IoT能够提供广域覆盖和深度室内渗透，使其适合在充满挑战的环境中需要可靠连接的应用，例如智能计量和远程监控。然而，与未经许可的LPWAN技术相比，该技术对许可频谱和蜂窝基础设施的依赖，可能会导致更高的运营成本。
总之，LoRaWAN、Sigfox和NB-IoT在不断发展的物联网领域都具有独特的优势和潜在应用。虽然LoRaWAN的灵活性和适应性使其适用于广泛的应用，但Sigfox的简单性和全球覆盖范围，使其成为跨境通信的有吸引力的选择。同时，NB-IoT的可靠性以及与现有蜂窝网络的集成，使其成为需要可靠连接的应用的有力竞争者。随着物联网生态系统的不断发展，这些LPWAN技术很可能将在支持互联设备的多样化通信需求方面发挥关键作用。
