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

本文是 LPWAN（低功率廣域網）的物聯網連線技術系列文章的第二篇。第一篇文章是 LPWAN 的簡單概述，包括了低功耗廣域網的定義以及 LPWAN 技術相對於其他物聯網連線技術的優勢。本文我們將更加詳細地介紹 多種LPWAN 在物聯網領域的區別。

最終，你將瞭解到 LPWAN 是否適合你的 IoT 應用程式，如果是，又如何最好地推進你的專案。

LPWAN 技術

市面上有多種 LPWAN 技術和標準，我們將重點關注 SigFox、LoRa、RPMA、Symphony Link 和 Weightless，因為這幾項技術的開發和應用最為活躍。一些其他的專有協議棧，如 Dash7 聯盟協議，本文將不會涉及到，因為其關注度不高。

接下來我們將分別概述這幾種 LPWAN 技術。在本系列文章的剩餘部分中，我們針對每一種技術，深入探索其優缺點，剖析協議棧技術細節。

SigFox

SigFox 成立於2009年，是一家總部位於法國 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系統，包括德州儀器、Silicon Labs 和 Axom。

SigFox使用專有技術，使用較低的調製速率來實現更長的傳輸範圍。基於這樣的設計，SigFox 對於只需要傳送少量、不常見的突發資料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感測器、水錶或智慧垃圾桶。當然，它也有一些缺點。將資料發回感測器、裝置（下行能力）受到嚴重限制，訊號干擾可能成為問題。

LoRa

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

LoRaWAN 是由 LoRa 聯盟管理的開放標準網路層協議。然而，它並不是真正的開放，因為實現一個完整的 LoRaWAN 協議棧的底層晶片只能通過 Semtech 公司提供。具體來講，LoRa 是物理層，也就是晶片。而 LoRaWAN 是 MAC 層，即晶片上的軟體，用以實現網路連線。

其功能類似於 SigFox，因為它主要用於多個終端的僅針對上行鏈路的應用（來自感測器、裝置到閘道器的資料）。它不使用窄帶傳輸，而是使用編碼訊息來擴充套件不同頻率通道和資料速率的資訊。這些訊息減少了相互衝突和干擾，從而增加了閘道器的容量。

RPMA

隨機相位多重訪問（RPMA）是由 Ingenu 開發的專有 LPWAN 技術棧。該公司於2008年成立於加利福尼亞州聖地亞哥，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（致力於低功耗裝置監控）的創始成員，Ingenu 在開發RPMA 方面付出了巨大的努力，而 SigFox 和 LoRaWAN 集團則專注於加快上市時間。

RPMA 的技術架構使其在上行和下行雙向通訊上都比其他技術更加出色。它聲稱具有更好的多普勒效應、排程演算法和抗干擾性。它工作在全球範圍都可用的2.4 GHz（用於WiFi和藍芽）頻段。這意味著它不會像 SigFox 和 LoRa 那樣針對不同區域的技術架構需要更改和調整。

根據其內部研究，RPMA 具有更高的通訊距離指標：RPMA 為177，SigFox 和 LoRa 分別為 149和157。這意味著 RPMA 具有更大的覆蓋範圍。

Symphony Link

Link Labs 是 LoRa Alliance 成員，因此它使用 LoRa 晶片。然而，Link Labs 並沒有使用LoRaWAN，而是在 Semtech 的晶片之上構建了一個名為 Symphony Link 的專有的MAC層（軟體）。

Link Labs 成立於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線功能，包括：保證訊息可靠收發、韌體空中升級、解除佔空比限制、提供中繼功能和動態擴容。

Weightless

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

Weightless 是低於 1GHz 的未授權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 TV 頻段中的未使用的本地頻譜）
• Weightless-N：由 NWave 技術誕生的未授權頻譜窄帶協議
• Weightless-P：由 M2COMM 的 Platanus 技術誕生的雙向協議

儘管 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。它聲稱使用了先進的解調技術來支援自身網路與其他無線電技術的共存，並且這種共存不會造成額外的通訊干擾。像 SigFox 一樣，它最擅長基於感測器的網路通訊、溫度採集、水位監控、智慧測量以及其他的一些類似應用。

Weightless-P

該標準在 12.5 kHz 窄帶（大於 SigFox 但小於 LoRa）中使用 FDMA + TDMA 調製。它還具有自適應資料速率，類似於 Symphony Link（200bps到100kbps）。具有很高的靈敏度，傳輸速率為 625 bps時 訊號強度為 -134 dBm，同時支援 PSK 和 GMSK 調製。

Weightless-P 適用於對於上行資料和下行資料都有重要要求、 業務比較複雜的私有網路應用場景。針對 Weightless-P 的開發套件已經上市。