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  總所周知，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的傳輸基礎(chǔ)，隨著智慧城市大應(yīng)用發(fā)展火熱，各種技術(shù)推陳出新，紛紛搶占物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)。在LPWAN技術(shù)里，最熱門(mén)的莫過(guò)于LoRa、Sigfox和NB-IoT。在物聯(lián)網(wǎng)趨勢(shì)中，這三種技術(shù)各自具有什么優(yōu)勢(shì)？

  在無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)里，WI-FI、bluetooth、ZigBee、Z-Wave這幾項(xiàng)較早推出的應(yīng)用已經(jīng)于不同領(lǐng)域中奠定發(fā)展基礎(chǔ)。WI-FI適用于大數(shù)據(jù)量的傳輸，比如影音傳輸或者A R/V R等領(lǐng)域，同時(shí)也是一般無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，缺點(diǎn)是耗電量大;藍(lán)牙多用于個(gè)人穿戴式裝置，在聲音領(lǐng)域的應(yīng)用較為成熟;ZigBee和Z-Wave則是在工業(yè)、建筑等自動(dòng)控制應(yīng)用中成果豐碩。

  長(zhǎng)距離+省電特性，LPWAN解決物聯(lián)網(wǎng)傳輸難題

  談到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，大家腦中想到的，除了WI-FI之外，大概就是手機(jī)的移動(dòng)式通信網(wǎng)路了。如今的通訊技術(shù)即將邁入5G，講求更大帶寬、更高速率、更低延遲，當(dāng)然也更耗電，由于是對(duì)應(yīng)人與人之間的通訊，因此數(shù)據(jù)傳輸較密集、交換量也更為龐大。針對(duì)M2M的通訊，由于裝置的部署范圍通常更寬廣，且無(wú)線(xiàn)裝置必須避免頻繁更換電池，LPWAN(Low Power Wide Area Network，低功耗廣域網(wǎng))技術(shù)順勢(shì)而生，其小數(shù)據(jù)量、長(zhǎng)距離傳輸及省電的特性，在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域中大放異彩。

  較早期的無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)，如WI-FI、ZigBee和Z-Wave，通訊傳輸距離頂多只有100公尺，用在智能家居領(lǐng)域，必須再加裝訊號(hào)加強(qiáng)的天線(xiàn)或中繼站。若是要滿(mǎn)足智能城市的相關(guān)應(yīng)用，例如環(huán)境監(jiān)測(cè)或資產(chǎn)追蹤，傳輸距離可達(dá)20公里的LPWAN技術(shù)顯然能大幅縮減布建成本，只要幾個(gè)機(jī)站就能覆蓋大面積的范圍;以電池作為電力來(lái)源，則省略了布線(xiàn)問(wèn)題，讓傳感器的安裝步驟更簡(jiǎn)易。目前最受關(guān)注的LPWAN技術(shù)分別是LoRa、Sigfox和NB-IoT，這三種技術(shù)具有各自的優(yōu)勢(shì)，業(yè)主可根據(jù)不同領(lǐng)域及使用需求，選擇最適合的通訊技術(shù)。

  低耗能、高范圍傳輸：LoRa與Sigfox大比拚

  正如LPWAN的技術(shù)特色，LoRa與Sigfox都具有長(zhǎng)距離、低功耗的特點(diǎn)，可延長(zhǎng)電池壽命，形成大范圍的訊息傳輸。兩者皆使用免授權(quán)的Sub-1GHz ISM頻段，不需額外付出授權(quán)費(fèi)用，且由于電子芯片制造技術(shù)的突破，兩項(xiàng)技術(shù)的硬件制造成本不斷降低，比如去年在臺(tái)灣地區(qū)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)啟用的Sigfox，月租費(fèi)最低只要0.4元人民幣。

  LoRaWAN是由各產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟共同推動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，提供開(kāi)放式技術(shù)，只要取得關(guān)鍵內(nèi)容，就能開(kāi)發(fā)個(gè)別的應(yīng)用。不同于LoRa的開(kāi)放性，Sigfox則是由法國(guó)同名公司自行開(kāi)發(fā)的技術(shù)，掌握核心網(wǎng)絡(luò)的營(yíng)運(yùn)和布建，意圖以獨(dú)立營(yíng)運(yùn)商的角色，在全球進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)基地部署，目前已能同時(shí)在36個(gè)國(guó)家和地區(qū)使用可連結(jié)的網(wǎng)域和設(shè)備。以類(lèi)型來(lái)說(shuō)，LoRa好比小型的私人網(wǎng)域，傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)20公里，只要掌握技術(shù)，就能自行架設(shè)基站，自由度更高。

  Sigfox則是以全球?yàn)闋I(yíng)運(yùn)目標(biāo)，不斷擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)基地的藍(lán)圖，可提供用戶(hù)既有的網(wǎng)絡(luò)布署及云端服務(wù)，需要付出額外的月租費(fèi)，相對(duì)LoRa而言，成本較高，但平臺(tái)方案完整，不須額外布建網(wǎng)絡(luò)。Sigfox的傳輸距離可達(dá)50公里，是三種技術(shù)當(dāng)中范圍最廣的，不過(guò)為達(dá)到低功耗的目標(biāo)，LoRa和Sigfox的每日傳輸次數(shù)都有限制，一天當(dāng)中的傳輸時(shí)間很短，適合發(fā)揮在沒(méi)有實(shí)時(shí)通訊需求的領(lǐng)域，比如每日固定回報(bào)數(shù)據(jù)的傳感器，可測(cè)量溫濕度、PM2.5等特定環(huán)境數(shù)據(jù)，藉由長(zhǎng)距離、少次數(shù)的傳輸型態(tài)，形成較大面積的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

  電信業(yè)者強(qiáng)強(qiáng)推：NB-IoT

  另一項(xiàng)在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上討論熱烈的技術(shù)是NB-IoT，與前述兩項(xiàng)技術(shù)最大的不同，在于它是由3GPP組織所制定的技術(shù)，使用需授權(quán)的GSM和LTE頻段，也就是說(shuō)，NB-IoT必須藉由電信產(chǎn)業(yè)買(mǎi)下頻段授權(quán)，使用者只能透過(guò)電信業(yè)者或第三方代理商取得授權(quán)技術(shù)和頻段，才能使用NB-IoT相關(guān)服務(wù)。NB-IoT的優(yōu)勢(shì)在于它是由現(xiàn)有電信業(yè)者推出的技術(shù)，不需重新布建網(wǎng)絡(luò)，只要更新軟件，就能使用現(xiàn)有的4G電信基地臺(tái)和相關(guān)設(shè)備。另一方面，采用電信級(jí)的網(wǎng)絡(luò)，在通訊質(zhì)量和訊息安全性擁有高度的保障。臺(tái)灣地區(qū)遠(yuǎn)傳電信目前已推出NB-IoT的搶先體驗(yàn)活動(dòng)，并預(yù)計(jì)于5月底完成全臺(tái)基地升級(jí)，只要遠(yuǎn)傳電信能收到訊號(hào)的地方，就能使用NB-IoT，裝置月租費(fèi)約為2至12元人民幣。

  由此可見(jiàn)，與NB-IoT相比，LoRa和Sigfox由于硬件成本低、功耗更小，因此更適合在小數(shù)據(jù)量、大范圍的傳輸應(yīng)用。LoRa技術(shù)目前的發(fā)展規(guī)模已趨向成熟，且曾與亞太電信及鴻海富鴻網(wǎng)合作，在臺(tái)灣地區(qū)已有實(shí)際營(yíng)運(yùn)成果。雖然傳輸距離不比Sigfox，但傳輸帶寬較高，建設(shè)成本和技術(shù)難度不高，適合在高科技廠(chǎng)區(qū)中建設(shè)封閉型網(wǎng)域，傳輸各類(lèi)型的感測(cè)數(shù)據(jù)。