LPWAN的概念与特点

LPWAN，即低功耗广域网，是一种专为物联网设备设计的无线通信网络。它具有低功耗、长距离通信和大规模部署能力等特点，使得物联网设备能够实现高效、可靠的通信连接。LPWAN广泛应用于智能家居、智能城市、农业、工业等领域，为各种设备提供了高效的通信解决方案。

LoRaWAN开放标准的介绍

LoRaWAN是一种开放的物联网协议，旨在满足物联网行业的需求，提供一种可靠的、易于部署的无线通信解决方案。它的架构包括设备端、网关端、网络服务器端和应用服务器端，为物联网设备提供了完整的通信解决方案。LoRaWAN采用LoRa技术，具有长距离通信、低功耗和低成本等优势，使得物联网设备能够实现更远距离的通信和更低的功耗。

LPWAN与其他通信技术的对比

与WiFi、3G/4G和NB-IoT等通信技术相比，LPWAN具有更低的功耗、更长的通信距离和更低的成本等优势。同时，LoRaWAN的开放标准也为物联网设备提供了更多的灵活性和可扩展性。WiFi虽然具有高速率和高带宽，但其功耗较高，不适合大规模部署；3G/4G虽然可以实现远距离通信，但其成本较高，不适合大规模部署；而NB-IoT虽然具有低功耗和低成本等优势，但其通信距离较短，不适合长距离通信。

LPWAN和LoRaWAN在实际应用中的案例

在智能城市中，LPWAN和LoRaWAN可以用于智能照明、智能交通、智能安防等领域。例如，通过在路灯上安装LoRaWAN模块，可以实现路灯的远程控制和智能调节，提高城市照明效率和管理效率。在农业领域，它们可以用于智能农业、精准农业等方面。例如，通过在农田中安装LoRaWAN传感器，可以实时监测土壤湿度、温度等参数，为农民提供精准的农业管理建议。在工业自动化方面，它们可以用于智能制造、工业传感器等领域。例如，通过在生产线上安装LoRaWAN传感器，可以实时监测生产设备的运行状态和生产数据，提高生产效率和产品质量。

LoRaWAN和LPWAN在以下几个方面存在区别：

定义

LPWAN，全称为Low Power Wide Area Network或者LowPower Network，指的是一种无线网络。这种无线网络强调低功耗与远距离，通常用于电池供电的传感器节点组网。因为低功耗与低速率的特点，这种网络与其他用于商业，个人数据共享的无线网络(如WiFi，蓝牙等)有着鲜明的区别。LoRaWAN指的是MAC层的组网协议。

技术特点

LoRa是一种未经许可的无线通信技术，它使用低功率、长距离的无线通信技术，专为电池供电设备而设计，无需复杂的安装即可促进多种物联网设备之间的互操作性。LoRaWAN基于LoRa技术，具有长距离通信、低功耗和低成本等优势，使得物联网设备能够实现更远距离的通信和更低的功耗。

LoRaWAN系统的主要特点

在城市中，远距离一般指超过5公里，而在郊区中指超过10公里。而在开阔地区，远距离则是指超过80公里的视线范围。

电池的使用寿命可以达到超过10年。

低廉的价格（每个模块低于5美元）

数据传输速率较低（在0.3bps至50kbps之间，通常约为每天约10kB）。

本地化支持

双向

安全的

以未经许可的方式操作频谱

应用场景

LPWAN广泛应用于智能家居、智能城市、农业、工业等领域，为各种设备提供了高效的通信解决方案。而LoRaWAN由于其长距离通信和低功耗等优势，特别适合于需要长距离、低功耗和大规模部署的物联网应用场景。

通常情况下，LPWAN技术允许解决方案提供商为物联网系统提供设计，满足跨越数英里的通信距离，需要定期传输少量数据并使用长达数年的电池供电设备的应用需求。

其他区别

LPWAN利用两种方法来实现其目标：一种是通过外部触发器或预设的时间间隔，定期甚至不频繁地发送小型信息包（如状态更新和报告），另一种是通过蜂窝LPWAN网络。但是，蜂窝LPWAN网络的出现使得“低功耗”和“广域”这两个定义变得更加灵活，具体情况如下图所示。

总的来说，LPWAN技术使得解决方案提供商能够设计物联网系统，可以通过远程网络将少量数据发送给设备，而这些设备需要跨越数英里，并且能够持续多年地依靠电池供电。

LPWAN采用定期或预编程时间间隔，让物联网设备定期或不频繁地发送小型信息包（例如状态更新、报告等），以实现其功能。然而，随着蜂窝LPWAN的出现，“低功耗”和“广域”这样的定义变得更加灵活。