LPWAN（低电源广域网）
低功耗WAN (Low-power WAN, LPWAN)是一种低功耗WAN无线广域网在长范围内连接低带宽、低比特率电池供电设备的技术。
为...创建机器到机器（M2M）和物联网(IoT)网络，LPWANS以低于传统移动网络的功率效率更低的成本运行。它们还能够在更大的区域上支持更多的连接设备。
lpwan可以在上行速度高达200kbps时容纳10到1000字节的数据包大小。LPWAN的远程射程从2公里到1000公里不等，这取决于技术。
大多数LPWans都有一个明星拓扑，在哪里，类似于无线上网，每个端点直接连接到公共中心接入点。
类型的LPWANs
LPWAN不是一种单一的技术，而是一组各种低功耗、广域网技术，它们具有多种形状和形式。LPWANs可以使用许可或非许可频率，并包括专有或开放标准选项。
专有的，未经许可的sigfox是今天最广泛部署的LPWAN之一。超窄带技术在868 MHz或902 MHz频段中运行，超窄带技术仅允许每个国家的单个操作员。虽然它可以在农村地区提供30-50公里的距离，城市环境3-10公里，但在现场申请中最多1,000公里，其数据包大小限制在每天12个字节的150条消息中。下行链路数据包较小，限制为每天8个字节的四个消息。将数据返回到端点也可以易于干扰。
随机相位多址接入(RPMA)是Ingenu公司的专有LPWAN。虽然它有一个较短的距离(高达50公里的视线和5-10公里的非在线的视线)，它提供了比Sigfox更好的双向通信。然而，由于运行在2.4 GHz频段，它很容易受到Wi-Fi、蓝牙和物理结构。它通常还具有比其他LPWAN选项更高的功耗。
未经许可的洛拉，指定和支持罗拉联盟它以数个亚千兆赫的频率传输，因此不太容易受到干扰。一种啁啾扩频(CSS)调制的导数，LoRa允许用户定义包的大小。虽然是开源的，但用于实现LoRa的底层收发芯片只能从技术背后的Semtech公司获得。LoRaWAN是媒体访问控制(MAC)层协议，用于管理LPWAN设备和网关之间的通信。
Weightless SIG已经开发了三种LPWAN标准:单向失重- n、双向失重- p和失重- w，这也是双向的，并且使用了未使用的电视频谱。轻重量- n和轻重量- p通常是更受欢迎的选择，因为轻重量- w的电池寿命更短。Weightless-N和Weightless-P运行在1 GHz以下的未授权频谱，但也支持使用12.5 kHz窄带技术的授权频谱操作。
窄带-IOT.（NB-IOT）和LTE-M都是3rd.在授权频谱上运行的Generation Partnership Project (3GPP)标准。虽然它们具有与其他标准类似的性能，但它们是在现有的蜂窝基础设施上运行的，允许服务提供商快速运行增加蜂窝物联网连接他们的服务组合。
NB-IOT也称为CAT-NB1，在现有LTE和全球移动（GSM）基础架构系统上运行。它提供了大约200 kbps的上行链路和下行链路率，仅使用200 kHz可用带宽。
LTE-M，也称为CAT-M1，提供比NB-IOT更高的带宽，以及任何LPWAN技术的最高带宽。
一些供应商（包括Orange和SK Telecom）正在部署许可和未经许可的技术，以捕获两个市场。
其他LPWAN技术包括:
- Greenofdm来自Greenwaves Technologies
- 来自Haystack技术公司的DASH7。
- Link Labs公司的Symphony Link。
- 从恋情无线的东西
- 来自不同公司的超窄波段，包括Telensa, Nwave和Sigfox
- WAVIoT
LPWAN与Cellular，RF，网格
而蓝牙,Zigbee.而Wi-Fi对于消费者级的物联网连接是足够的，许多物联网应用——特别是在工业、民用和商业部署中——受益于LPWAN，在该wan中，大量低功耗设备在广泛的区域范围内可以得到经济有效的支持。
与之前的无线技术不同，LPWAN提供了电池效率高、无所不在的广域连接，使更多的M2M和物联网应用得以实现，而此前这些应用由于成本问题而被禁止。然而，一个主要的折衷是可以传输的数据量。然而，根据James Brehm & Associates的数据，86%的物联网设备每月使用的数据少于3 MB, 3GPP估计，99.9%的LPWAN设备每月使用的数据少于150 KB。
蜂窝网络的电池寿命通常很短，而且可能在覆盖范围上存在差距。蜂窝技术也经常被淘汰。由于许多物联网设备已经部署了10年或更长时间，因此取消蜂窝网络覆盖并不是一个可行的选择。
射频(RF)技术，如蓝牙和近场通信(NFC)，并不具备许多物联网应用所需的范围。
网格技术（如ZigBee）更适合中距为智能房屋或智能建筑等中距离的IOT应用。它们具有高数据速率，并且效率低于LPWAN。
LPWAN应用程序
随着电力需求的降低，较长的范围和比传统移动网络的成本更长，LPWANS启用了许多M2M和IOT应用程序，其中许多是预算和权力问题的许多。
选择LPWAN取决于具体应用，即所需的速度，数据量和面积。LPWAN最适合需要不经常上行链路消息传递较小消息的应用程序。大多数LPWAN技术也有下行链路功能。
LPWans通常用于包括的应用程序智能计量，智能照明，资产监控和跟踪，智能城市包括精准农业、牲畜监测、能源管理、制造业和工业物联网部署。
LPWAN安全
不同的LPWAN技术提供不同程度的安全性。大多数包括设备或订户身份验证，网络身份验证，身份保护，高级标准加密(AES)，消息机密性和关键配置。
LPWAN的未来
作为一项相当新的技术，LPWAN的前景是不断变化的，还远未成熟。市场上的参与者很多，谁将是赢家还不清楚，特别是市场扩张的速度也是未知的。每个LPWAN变体的长期性能也是不确定的，因为许多变体仍处于初始推出阶段，大规模的真实测试还没有完成。
