LPWAN

LPWAN（Low-Power Wide-Area Network，低功率廣域網絡）也稱為LPWA (Low-Power Wide-Area) ，或 LPN（Low-Power Network，低功率網絡），是一種用在物聯網（例如以電池為電源的感測器），可以用低位元率進行長距離通訊的無線網絡^[1]^[2]。低電量需求、低位元率與使用時機可以用來區分LPWAN與無線廣域網絡（英語：Wireless WAN），無線廣域網絡是設計來連接企業或用戶，可以傳輸更多資料但也更耗能。LPWAN每個頻道的傳輸速率介於0.3 kbit/s 到 50 kbit/s之間^[3]。

LPWAN可以用來建立一個私有的無線感測網絡，但也可以是一個第三方提供的服務或基礎設施，這使感測器的擁有者可以直接部屬感測器，而不必投資經費於閘道器的建設。

特點[編輯]

LPWAN的運作範圍，從城市的數公里到鄉村的超過十公里不等。也可以在以往不可行的室內以及地下位置進行通訊。

有關LPWAN設備的使用功率，設備商聲稱內建電池的電力可以使用數十年，不過這還沒有在現實世界驗證過^[4]。

平台和技術[編輯]

以下是一些LPWAN裏的競爭標準以及供應商^[5]：

DASH7（英語：DASH7）是低延遲、雙向的韌體標準，運作在許多的LPWAN廣播技術中（包括LoRa）。
Wize（英語：Wize technology）是LPWAN的開放標準，不需授權費，源自歐盟標準Wireless Mbus^[6]。

啁啾展頻（英語：Chirp spread spectrum）（CSS）基礎的設備。

Sigfox是法國公司，其技術是以UNB為基礎^[7]。

LoRa是LoRaWAN、Haystack Technologies及Symphony Link使用的私有啁啾展頻技術^[8]^[9]。
MIoTy（英語：MIoTy），使用 telegram splitting 技術的協定。

Weightless（英語：Weightless (wireless communications)）是Ubiik使用的LPWAN開放標準。
ELTRES是Sony使用的LPWA技術，在移動速度100 km/h時，傳輸距離可超過100公里^[10]。
IEEE 802.11ah，也稱為Wi-Fi HaLow，是低功率、大範圍的802.11無線網絡標準，其中使用了sub-gig頻率^[11]。

Ultra-narrow band[編輯]

Ultra Narrowband（英語：Ultra Narrowband）（UNB），是以下公司使用的LPWAN技術：

Sigfox，法國的UNB技術公司^[12]。
Weightless，是Weightless SIG發展的一組通訊標準^[13]。
NB-Fi（英語：NB-Fi），是由WAVIoT公司開發的技術^[14]。

參考資料[編輯]

^ Beser, Nurettin Burcak. "Operating cable modems in a low power mode." U.S. Patent No. 7,389,528. 17 June 2008.
^ Schwartzman, Alejandro, and Chrisanto Leano. "Methods and apparatus for enabling and disabling cable modem receiver circuitry." U.S. Patent No. 7,587,746. 8 September 2009.
^ Ferran Adelantado, Xavier Vilajosana, Pere Tuset-Peiro, Borja Martinez, Joan Melià-Seguí and Thomas Watteyne. Understanding the Limits of LoRaWAN (January 2017) (PDF （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）)
^ Singh, Ritesh Kumar; Puluckul, Priyesh Pappinisseri; Berkvens, Rafael; Weyn, Maarten. Energy Consumption Analysis of LPWAN Technologies and Lifetime Estimation for IoT Application. Sensors (Basel, Switzerland). 2020-08-25, 20 (17): 4794. Bibcode:2020Senso..20.4794S. ISSN 1424-8220. PMC 7506725 . PMID 32854350. doi:10.3390/s20174794 .
^ Sanchez-Iborra, Ramon; Cano, Maria-Dolores. State of the Art in LP-WAN Solutions for Industrial IoT Services. Sensors. 2016, 16 (5): 708. Bibcode:2016Senso..16..708S. PMC 4883399 . PMID 27196909. doi:10.3390/s16050708 .
^ Sheldon, John. French IoT Satellite Company Kinéis Announces Strategic Partnerships With Objenious And Wize Alliance. SpaceWatch.Global. 2019-06-25 [2019-08-02] （美國英語）.
^ SIGFOX Technology. [2016-02-01].
^ What is LoRaWAN?. Link Labs. [2023-01-09] （美國英語）.
^ Jesus Sanchez-Gomez; Ramon Sanchez-Iborra. Experimental comparison of LoRa and FSK as IoT-communication-enabling modulations. IEEE Global Communications Conference (Globecom'17). 2017. S2CID 44010035. doi:10.1109/GLOCOM.2017.8254530.
^ ELTRES Technology. Sony Semiconductor Solutions Group. [2022-08-10] （英語）.
^ IEEE Standard for Information technology--Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks--Specific requirements - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 2: Sub 1 GHZ License Exempt Operation. ISBN 978-1-5044-3911-4. doi:10.1109/IEEESTD.2017.7920364.
^ SIGFOX Technology. [2016-02-01].
^ Weightless-N – Weightless. www.weightless.org. [2016-02-01].
^ What is NB-Fi Protocol – WAVIoT LPWAN. WAVIoT LPWAN. [2018-05-18] （美國英語）.

外部連結[編輯]

RPMA: Random Phase Multiple Access by Ingenu, https://www.ingenu.com （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） San Diego, US

[1] Beser, Nurettin Burcak. "Operating cable modems in a low power mode." U.S. Patent No. 7,389,528. 17 June 2008.

[2] Schwartzman, Alejandro, and Chrisanto Leano. "Methods and apparatus for enabling and disabling cable modem receiver circuitry." U.S. Patent No. 7,587,746. 8 September 2009.

[3] Ferran Adelantado, Xavier Vilajosana, Pere Tuset-Peiro, Borja Martinez, Joan Melià-Seguí and Thomas Watteyne. Understanding the Limits of LoRaWAN (January 2017) (PDF （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）)

[4] Singh, Ritesh Kumar; Puluckul, Priyesh Pappinisseri; Berkvens, Rafael; Weyn, Maarten. Energy Consumption Analysis of LPWAN Technologies and Lifetime Estimation for IoT Application. Sensors (Basel, Switzerland). 2020-08-25, 20 (17): 4794. Bibcode:2020Senso..20.4794S. ISSN 1424-8220. PMC 7506725 . PMID 32854350. doi:10.3390/s20174794 .

[5] Sanchez-Iborra, Ramon; Cano, Maria-Dolores. State of the Art in LP-WAN Solutions for Industrial IoT Services. Sensors. 2016, 16 (5): 708. Bibcode:2016Senso..16..708S. PMC 4883399 . PMID 27196909. doi:10.3390/s16050708 .

[6] Sheldon, John. French IoT Satellite Company Kinéis Announces Strategic Partnerships With Objenious And Wize Alliance. SpaceWatch.Global. 2019-06-25 [2019-08-02] （美國英語）.

[7] SIGFOX Technology. [2016-02-01].

[8] What is LoRaWAN?. Link Labs. [2023-01-09] （美國英語）.

[9] Jesus Sanchez-Gomez; Ramon Sanchez-Iborra. Experimental comparison of LoRa and FSK as IoT-communication-enabling modulations. IEEE Global Communications Conference (Globecom'17). 2017. S2CID 44010035. doi:10.1109/GLOCOM.2017.8254530.

[10] ELTRES Technology. Sony Semiconductor Solutions Group. [2022-08-10] （英語）.

[11] IEEE Standard for Information technology--Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks--Specific requirements - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 2: Sub 1 GHZ License Exempt Operation. ISBN 978-1-5044-3911-4. doi:10.1109/IEEESTD.2017.7920364.

[12] SIGFOX Technology. [2016-02-01].

[13] Weightless-N – Weightless. www.weightless.org. [2016-02-01].

[14] What is NB-Fi Protocol – WAVIoT LPWAN. WAVIoT LPWAN. [2018-05-18] （美國英語）.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]