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低功耗廣域網路 ( Low Power Wide Area Network, LPWAN )，正如字面上敘述，其低功耗、廣覆蓋、低資料量與低傳輸速度的特性，皆不同於以往常見的 Wi-Fi、Bluetooth、ZigBee 等通訊協定。

若細分低功耗廣域網路的話，可以依照其授權頻段與否，分出非授權頻段的：LoRa、Sigfox、Weightless 等；以及授權頻段的 NB-IoT 等。

所謂的非授權頻段就是各國開放給普羅大眾免費使用的頻段，不過俗話說的好：「天下沒白吃的午餐」，雖然可以使用非授權頻段，但卻會受到相當的限制，例如：發射功率不可太高、不可干擾其他頻段等。

LoRa

美國半導體製造商 Semtech 開發的 LoRa，並與 IBM、Cisco 等 500 多家廠商進行結盟，共同推廣此無線通訊技術。LoRa 與 Wi-Fi 一樣，使用者需自行建立 Gateway，而 LoRa 的終端裝置可以與單一或多個 Gateway 進行雙向資料傳輸。

Sigfox

法國的 Sigfox 廠商推出同名的通訊技術，為了節省終端裝置的功耗以及保持大量設備聯接時的頻寬流量，讓 Sigfox 的速度最快只有 100 bits/s，且每台終端裝置一天傳送訊息的上限為 140 封訊息，每封訊息的最大容量限制為 12 bytes。

雖然跟 LoRa 同屬非授權頻段，但 Sigfox 實際上需要通過營運商架設的基地台進行資料通訊，除此之外，Sigfox 也提供資料儲存的服務，讓廠商可專注在應用開發。舉個例子：Unabiz 就是在全球營運 Sigfox 的營運商之一。

Weightless

由 Weightless special interest group ( SIG ) 提出來的同名無線連接技術，其開放的通訊標準是宣傳的特點之一。Weightless 有三種不同的通訊標準：

1. 利用電視空白頻段傳輸的 Weightless-W，這也是最早發展的版本，但由於各國釋出電視空白頻段的時程皆不相同，導致發展困難，現今多為改用 Weightless-N 及 Weightless-P。
2. 單向通信的 Weightless-N，傳輸速率約為 30 ~ 100 kbit/s，最長傳輸距離約為 5 KM。
3. 雙向通信的 Weightless-P，傳輸速率為約 100 kbit/s，最長傳輸距離約為 2 KM。

NB-IoT

NB-IoT ( Narrow Band Internet Of Things)，是 3GPP ( 3rd Generation Partnership Project ) 定義出的物聯網標準，建構於蜂窩網路的窄頻物聯網，只消耗大約 180 KHz 的頻段，可直接部屬於 GSM 網路、UMTS 網路或 LTE 網路，降低部屬成本，實現平滑升級。

NB-IoT 跟電信商的基地台進行通訊，跟 Sigfox 不同的是，不是每個電信商都有提供雲端服務，所以使用者有可能會需要自行建立雲端平台以接收資料。

雖然上述各項 LPWAN 的技術看似有重疊之處，但依照實際上的應用或許可達到互補功能，舉例而言：若一個工廠的廠區幅員遼闊，那麼可以先透過 LoRa 進行區域網路的資料收集，再透過 Gateway 將 LoRa 轉 NB-IoT 或是 Sigfox 等其他通訊方式將資料傳送至雲端，一來除了考量到功耗或是佈線的困難度之外，二來也降低了採用 NB-IoT 或 Sigfox 的通訊或是服務費用。

大聯大控股世平集團所代理的 NXP、ON Semi、TI、Telit 產線恰好有 Sub-1 GHz 或是 NB-IoT module，可以提供開發商眾多 LPWAN 方面的選擇，並進一步的協助開發商從進入工業物聯網領域。若開發商想進行初期的概念驗證的話，建議採用大樹雲的開發板 BTC DVK-NXP MK64，此套開發板上已經有溫溼度、UV、Light 等感測器，並且只要開發商提出想要介接的通訊需求，在經過大樹雲評估且可行的話，就會將此需求完成並讓開發商進行概念驗證，建立出屬於開發商的工業物聯網應用。

本文也刊載於大大通： https://www.wpgdadatong.com/getBlogDetail?BID=B0091