如果你的 IoT 項目打算使用 LPWAN，但是選擇哪一種呢？當前市面上有多種 LPWAN 技術(shù)，本文將對這些技術(shù)做一個詳細對比。

本文是 LPWAN（低功率廣域網(wǎng)）的物聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)系列文章的第二篇。第一篇文章是 LPWAN 的簡單概述，包括了低功耗廣域網(wǎng)的定義以及 LPWAN 技術(shù)相對于其他物聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)的優(yōu)勢。本文我們將更加詳細地介紹 多種LPWAN 在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的區(qū)別。

最終，你將了解到 LPWAN 是否適合你的 IoT 應用程序，如果是，又如何最好地推進你的項目。

市面上有多種 LPWAN 技術(shù)和標準，我們將重點關(guān)注 SigFox、LoRa、RPMA、Symphony Link 和 Weightless，因為這幾項技術(shù)的開發(fā)和應用最為活躍。一些其他的專有協(xié)議棧，如 Dash7 聯(lián)盟協(xié)議，本文將不會涉及到，因為其關(guān)注度不高。

接下來我們將分別概述這幾種 LPWAN 技術(shù)。在本系列文章的剩余部分中，我們針對每一種技術(shù)，深入探索其優(yōu)缺點，剖析協(xié)議棧技術(shù)細節(jié)。

SigFox

SigFox 成立于2009年，是一家總部位于法國 Labège 的法國公司。SigFox 在歐洲的推廣非常成功，可以說是 LPWAN 領(lǐng)域中最具吸引力的（或者至少是最具知名度的）。它還擁有一個偉大的供應商生態(tài)系統(tǒng)，包括德州儀器、Silicon Labs 和 Axom。

SigFox使用專有技術(shù)，使用較低的調(diào)制速率來實現(xiàn)更長的傳輸范圍。基于這樣的設計，SigFox 對于只需要發(fā)送少量、不常見的突發(fā)數(shù)據(jù)的應用場景來說是一個很好的選擇。

SifFox 典型的應用包括停車傳感器、水表或智能垃圾桶。當然，它也有一些缺點。將數(shù)據(jù)發(fā)回傳感器、設備（下行能力）受到嚴重限制，信號干擾可能成為問題。

LoRa

LoRa 聯(lián)盟是一個開放的非營利組織，旨在促進和推廣 LPWAN 技術(shù)的生態(tài)系統(tǒng)。它在北美、歐洲、非洲和亞洲擁有約400家會員公司，其創(chuàng)始成員包括 IBM、MicroChip、思科、Semtech、Bouygues 電信、Singtel、KPN、Swisscom、Fastnet 和 Belgacom。

LoRaWAN 是由 LoRa 聯(lián)盟管理的開放標準網(wǎng)絡層協(xié)議。然而，它并不是真正的開放，因為實現(xiàn)一個完整的 LoRaWAN 協(xié)議棧的底層芯片只能通過 Semtech 公司提供。具體來講，LoRa 是物理層，也就是芯片。而 LoRaWAN 是 MAC 層，即芯片上的軟件，用以實現(xiàn)網(wǎng)絡連接。

其功能類似于 SigFox，因為它主要用于多個終端的僅針對上行鏈路的應用（來自傳感器、設備到網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)）。它不使用窄帶傳輸，而是使用編碼消息來擴展不同頻率信道和數(shù)據(jù)速率的信息。這些消息減少了相互沖突和干擾，從而增加了網(wǎng)關(guān)的容量。

RPMA

隨機相位多重訪問（RPMA）是由 Ingenu 開發(fā)的專有 LPWAN 技術(shù)棧。該公司于2008年成立于加利福尼亞州圣地亞哥，由前高通的工程師組建，最初的名字叫做 On－Ramp Wireless。

作為 IEEE 802．15．4k任務組（致力于低功耗設備監(jiān)控）的創(chuàng)始成員，Ingenu 在開發(fā)RPMA 方面付出了巨大的努力，而 SigFox 和 LoRaWAN 集團則專注于加快上市時間。

RPMA 的技術(shù)架構(gòu)使其在上行和下行雙向通信上都比其他技術(shù)更加出色。它聲稱具有更好的多普勒效應、調(diào)度算法和抗干擾性。它工作在全球范圍都可用的2．4 GHz（用于WiFi和藍牙）頻段。這意味著它不會像 SigFox 和 LoRa 那樣針對不同區(qū)域的技術(shù)架構(gòu)需要更改和調(diào)整。

根據(jù)其內(nèi)部研究，RPMA 具有更高的通信距離指標：RPMA 為177，SigFox 和 LoRa 分別為 149和157。這意味著 RPMA 具有更大的覆蓋范圍。

Symphony Link

Link Labs 是 LoRa Alliance 成員，因此它使用 LoRa 芯片。然而，Link Labs 并沒有使用LoRaWAN，而是在 Semtech 的芯片之上構(gòu)建了一個名為 Symphony Link 的專有的MAC層（軟件）。

Link Labs 成立于2013年，由約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的前成員組建，總部設在馬里蘭州的安納波利斯。

與 LoRaWAN 相比，Symphony Link 增加了一些重要的連接功能，包括：保證消息可靠收發(fā)、固件空中升級、解除占空比限制、提供中繼功能和動態(tài)擴容。

Weightless

Weightless SIG（特殊興趣小組）成立于2008年，其使命是實現(xiàn) LPWAN 的標準化。有五個發(fā)起成員，包括埃森哲、ARM、M2COMM、歐洲索尼和 Telensa。

Weightless 是低于 1GHz 的未授權(quán)頻譜中唯一的真正開放的標準。Weightless 有三種版本針對不同的應用場景：

Weightless－W：暫未使用（授權(quán) TV 頻段中的未使用的本地頻譜）

Weightless－N：由 NWave 技術(shù)誕生的未授權(quán)頻譜窄帶協(xié)議

Weightless－P：由 M2COMM 的 Platanus 技術(shù)誕生的雙向協(xié)議

盡管 Weightless－W 具有更低的功耗，Weightless－N 和 Weightless－P 依然更受歡迎一些。

Weightless－N／NWave

Nwave 在功能方面與 SigFox 非常相似，但它宣稱自己擁有更好的 MAC 層實現(xiàn)。它聲稱使用了先進的解調(diào)技術(shù)來支持自身網(wǎng)絡與其他無線電技術(shù)的共存，并且這種共存不會造成額外的通信干擾。像 SigFox 一樣，它最擅長基于傳感器的網(wǎng)絡通信、溫度采集、水位監(jiān)控、智能測量以及其他的一些類似應用。

Weightless－P

該標準在 12．5 kHz 窄帶（大于 SigFox 但小于 LoRa）中使用 FDMA ＋ TDMA 調(diào)制。它還具有自適應數(shù)據(jù)速率，類似于 Symphony Link（200bps到100kbps）。具有很高的靈敏度，傳輸速率為 625 bps時 信號強度為 －134 dBm，同時支持 PSK 和 GMSK 調(diào)制。

Weightless－P 適用于對于上行數(shù)據(jù)和下行數(shù)據(jù)都有重要要求、 業(yè)務比較復雜的私有網(wǎng)絡應用場景。針對 Weightless－P 的開發(fā)套件已經(jīng)上市。