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  總所周知，無線通信技術(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。在LPWAN技術(shù)里，最熱門的莫過于LoRa、Sigfox和NB-IoT。在物聯(lián)網(wǎng)趨勢中，這三種技術(shù)各自具有什么優(yōu)勢？

  在無線通信技術(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，同時也是一般無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，缺點(diǎn)是耗電量大;藍(lán)牙多用于個人穿戴式裝置，在聲音領(lǐng)域的應(yīng)用較為成熟;ZigBee和Z-Wave則是在工業(yè)、建筑等自動控制應(yīng)用中成果豐碩。

  長距離+省電特性，LPWAN解決物聯(lián)網(wǎng)傳輸難題

  談到無線網(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M2M的通訊，由于裝置的部署范圍通常更寬廣，且無線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)順勢而生，其小數(shù)據(jù)量、長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。

  較早期的無線傳輸技術(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，必須再加裝訊號加強(qiáng)的天線或中繼站。若是要滿足智能城市的相關(guān)應(yīng)用，例如環(huán)境監(jiān)測或資產(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，只要幾個機(jī)站就能覆蓋大面積的范圍;以電池作為電力來源，則省略了布線問題，讓傳感器的安裝步驟更簡易。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，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都具有長距離、低功耗的特點(diǎn)，可延長電池壽命，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)盟共同推動的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，提供開放式技術(shù)，只要取得關(guān)鍵內(nèi)容，就能開發(fā)個別的應(yīng)用。不同于LoRa的開放性，Sigfox則是由法國同名公司自行開發(fā)的技術(shù)，掌握核心網(wǎng)絡(luò)的營運(yùn)和布建，意圖以獨(dú)立營運(yùn)商的角色，在全球進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)基地部署，目前已能同時在36個國家和地區(qū)使用可連結(jié)的網(wǎng)域和設(shè)備。以類型來說，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LoRa而言，成本較高，但平臺方案完整，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)中的傳輸時間很短，適合發(fā)揮在沒有實(shí)時通訊需求的領(lǐng)域，比如每日固定回報(bào)數(shù)據(jù)的傳感器，可測量溫濕度、PM2.5等特定環(huán)境數(shù)據(jù)，藉由長距離、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，NB-IoT必須藉由電信產(chǎn)業(yè)買下頻段授權(quán)，使用者只能透過電信業(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電信基地臺和相關(guān)設(shè)備。另一方面，采用電信級的網(wǎng)絡(luò)，在通訊質(zhì)量和訊息安全性擁有高度的保障。臺灣地區(qū)遠(yuǎn)傳電信目前已推出NB-IoT的搶先體驗(yàn)活動，并預(yù)計(jì)于5月底完成全臺基地升級，只要遠(yuǎn)傳電信能收到訊號的地方，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，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，在臺灣地區(qū)已有實(shí)際營運(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，適合在高科技廠區(qū)中建設(shè)封閉型網(wǎng)域，傳輸各類型的感測數(shù)據(jù)。