远程物联网无线技术解决方案

远程物联网无线技术构成了低功率广域网 （LPWAN） 的基础。在这些类型的网络中，能耗低的终端设备（通常是传感器）连接到网关，网关将数据传输到其他设备和网络服务器。网络设备评估接收到的数据并控制终端设备。因此，这些协议专为远程能力、低功耗设备和降低运营成本而设计。

长期以来，蜂窝无线技术在可以将设备直接连接到互联网而无需网关的远程应用中一直处于垄断地位。由于全球基站基础设施完善，最终产品只需要一张 SIM 卡即可与云端通信。成功初始化并在网络提供商处注册后，就可以发送和接收数据了。

过去蜂窝无线技术的进一步发展通常集中在提高数据传输速率上。例如，LTE Advanced 现在可以在下行链路中实现高达 3.9 Gbps 的传输速率，在上行链路中实现高达 1.5 Gbps 的传输速率。然而，物联网中的大多数事物不会传输如此大量的数据（其中大多数需要不到 100 bpm），更高的数据速率会导致终端设备的功耗更高。因此，成功的通信技术的重点是远距离、可靠的通信和低功耗以延长电池寿命。

LTE-M

考虑到这些目标，第三代合作伙伴计划 （3GPP） 创建了 LTE 机器类型通信 （LTE-M） 标准。LTE-M 在 700 MHz 和 900 MHz 之间的许可 sub-GHz 频带中传输。下行链路和上行链路数据速率大约为 1 Mbps。低功耗方法有助于将电池供电的终端设备的使用寿命延长至 10 至 20 年。LTE-M 还使用现有的蜂窝无线基础设施，提供出色的覆盖范围，并在众所周知的许可频谱上运行，使其更加安全和稳健——非常适合具有高质量要求的服务。

然而，LTE-M 的一个缺点是使用许可的蜂窝无线网络的成本很高。在这种情况下，每个终端设备都需要自己的 SIM 卡，这会增加安装和维护成本，以及平均显着高于同类技术的运行费用。此外，目前LTE-M的SIM卡业务比较复杂。这个问题将来可以通过嵌入式 SIM （eSIM） 卡来解决，顾名思义，它嵌入在终端设备中，无需打开实际设备即可轻松重新编程。

西格福克斯

SigFox 是为长距离（农村地区 30-50 公里，城市地区 3-10 公里）、低数据速率（每条消息 12 字节，每个终端设备每天最多 140 条消息）量身定制的解决方案，并且最好低功耗运行。SigFox 使用 sub-GHz 频段（欧洲为 868 MHz）并采用 BPSK 调制和超窄带技术。配备 SigFox 技术的终端设备将数据传输到 SigFox 基站，然后将数据转发到 SigFox 云服务器。这是在将结果发送回各自的终端设备进行可视化之前处理数据的地方。

与 LTE 不同，SigFox 基础设施仍在建设中。该公司与全球大型网络运营商合作，并继续在法国和美国等不同地区部署和运营自己的网络。SigFox 目前在法国、葡萄牙、西班牙、荷兰和英国提供服务覆盖。该公司正在进一步加快其在比利时、丹麦、德国、爱尔兰、意大利、卢森堡和美国的推广计划。仅在美国，它就计划在短短六个月内将城市从 10 个扩展到 50 个。然而，该技术尚不推荐用于全国或国际项目。

SigFox 不需要 SIM 卡。价格取决于每天发送多少条消息以及这些消息的数量。客户通常每年支付 1 到 10 欧元来保持单个终端设备的活跃。

洛拉

LoRa 与 SigFox 技术非常相似，因为 LoRa 也使用 sub-GHz 频段（欧洲为 868 MHz），实现相似的范围（高达约 15 公里），并且由于数据速率从 0.3 到 22 不等，因此经济实惠kbps。与 SigFox 相比，LoRa 利用芯片扩频技术来设置带宽和比特率之间的比率。

LoRa 联盟成立于 2015 年，旨在规范和进一步发展 LoRa。除了 LoRa 开发商 Semtech，许多芯片和模块制造商、软件企业和网络运营商现在都是 LoRa 联盟的成员。

要为最终产品配备 LoRa，必须向 LoRa 联盟支付 3，000 美元的年度许可费。除此之外，无需支付其他费用，而且 LoRa 与 SigFox 一样，不需要 SIM 卡。

在基础设施方面，这两个新来者的情况大致相同：LoRa 联盟成员正在加紧努力扩大覆盖范围，特别是在欧洲和美国，以及俄罗斯的大城市。由于交互式网络，每个用户都可以帮助扩展 LoRa 基础设施。如果应用程序启用，不想等待改善覆盖的用户也可以使用 LoRa 技术建立专用网络。

并肩赛跑

与 LTE-M 相比，LoRa 和 SigFox 都具有成本优势：目前，一个模块的硬件成本约为 10 欧元。除此之外，LoRa 每年需要支付 3，000 美元的许可费，而 SigFox 用户每年可以为每台终端设备支付 1 到 10 欧元。仅 LTE-M 的硬件成本就远高于 SigFox 和 LoRa 的成本，此外还有 SIM 卡的运行费用和更换物品的成本。

用于终端设备的 LoRa 和 SigFox 无线模块可确保非常低的功率运行，并且可以远距离传输，具有强大的室内穿透特性。然而，这两种技术的最大绊脚石是基础设施，该基础设施仍在进行中。

这已经变成了 LoRa 和 SigFox 之间的并驾齐驱的比赛，看看谁会赢，或者有哪些新的竞争对手可能会加入竞争，这将是一件很有趣的事情。允许创建专用网络的能力显然对 LoRa 特别有利。它可能并不适合所有应用程序，但无论比赛结果如何，都能确保 LoRa 一定程度的独立性。

审核编辑：郭婷