4.4 物联网专用网络LPWAN
低功耗广域网(Low Power Wide Area Network)，具体落地的技术方案如：Sigfox、LoRa、NB-IoT、eMTC。
如果只是把现有的LTE技术平移到物联网终端是走不通的，因为为了满足更广泛的物联网终端连接，低功耗和较低数据传输速率是强需求。与短距离通信WIFI、蓝牙、ZigBee、Z-wave 等现有技术相比，LPWAN真正实现广域物联网低成本的时代。目前LPWAN技术没有形成统一的规范标准，Sigfox、LoRa、Telensa、PTC等都是比较典型的LPWAN技术，LPWAN本身是相对于以往2G/3G/4G等WWAN而言。目前在低功耗广域网领域， LoRa和NB-IoT 最为热门的两种技术，LoRa技术由Semtech公司于2013 年发布的一种全新无线技术，相对于其它无线技术发展更快速，完成了商业化推广。NB-IoT是3GPP在2014年9月RAN#65会议中提出成立新的SI研究，其主要基于Cat.0的基础上进一步研究更低成本、低功耗、更强覆盖的LTE-MTC技术，即NB-IoT。
与我们所知道的Cat.4到Cat.16一样，eMTC是Cat M1，而NB-IoT是Cat NB1，都属于同一个LTE发展路线图，eMTC对LTE协议进行了裁剪和优化，这些技术也能够在运营商部署LTE时并存，NB-IoT和eMTC是LTE物联网技术的互补。LPWA无论谁家输赢，都会促进智能家居等第三方垂直行业的“连接组合”发展，拓展更多需求。eMTC可以支持语音VoLTE通话，NB-IoT可以在低吞吐量的应用场景下将成本和功耗缩减至最低，eMTC和NB-IoT很难有非常清晰的界限，两项技术将会互相融合、补充以提升用户体验。
4.4.1 SIGFOX
Sigfox既是一种专用的窄带低功耗的技术，也是一家法国公司的名字。该技术的专有性对于LPWAN来说是不寻常的(尽管不是唯一的)，但Sigfox的商业模式与大多数其他公司不同——它是想作为物联网移动运营商，为希望做物联网的企业按需提供网络覆盖。
4.4.2 LORA
LoRa是LPWAN通信技术中的一种，一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案，属于物联网通信技术之一。它的名字来源于“Long Range”的缩写，从名字就能看出来，它的最大特点就是距离长。是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统，进而扩展传感网络。目前，LoRa 主要在全球免费频段运行，包括433、868、915 MHz等。
2013年8月，美国Semtech（升特）公司向业界发布了一种新型的基于1GHz以下的超长距低功耗数据传输技术的芯片，就是我们的LoRa芯片。
LoRa技术具有远距离、低功耗（电池寿命长）、多节点、低成本的特性。LoRa改变了传输功耗和传输距离之间的平衡，彻底改变了嵌入式无线通信领域的局面。它给人们呈现了一个能实现远距离、长电池寿命、大系统容量、低硬件成本的全新通信技术，而这正是物联网（IoT）所需要的。
对于国外一些不太富裕的电信运营商，可能更愿意使用低成本的LoRa网络。对于国内三大电信运营商来说，NB-IoT网络部署已经箭在弦上，2017年就会在很多城市完成NB-IoT网络部署，使用LoRa技术大规模组网的可能性不大。但是对于一些企业利用LoRa技术搭建小型的私有网络，来实现一些应用，这是完全有可能的，且可行的。
LoRa比较适合局域网，自己管理数据，自己架设基站进行数据处理，比如一个农场、一个蔬菜基地等，而NB-IoT较适合广域网部署，应用领域比较适合广泛部署，一个特征应用比如共享单车就比较适合NB而不适合LoRa，比较像是3/4G跟WiFi的关系。
LoRa：基站需要自己管理，可以类比为自己家里WIFI路由器，手机链接WIFI上网。
NB-IoT：基站运营商已经给你建好，要传输付钱即可，数据走运营商网络，可以类比为目前的手机3/4G上网。
从技术性能上来说，LoRa和NB-IoT其实是势均力敌的。
它们的应用范围和服务对象，也基本上是一致的。两者之间最主要的区别，就是——频谱。
NB-IoT工作于授权频谱，也就是专门划分的频段，进一步说，NB-IoT必须由运营商提供服务，必须使用运营商网络。
LoRa工作于非授权频谱，也就是说，只能在某些指定的免费频段工作。
LoRa网络主要由终端（可内置LoRa模块）、网关（或称基站）、服务器（Server）和云四部分组成，最重要的一点是应用数据可实现双向传输，这样就很容易地被集成到现有的网络基础设施中，实现比蜂窝移动网络更大的覆盖范围，同时技术也具有端到端AES128加密功能，能够在不使用GPS的情况下跟踪资产。
LoRa相对NB-IoT而言，在有些方面还是有优势的：
自由度方面
对客户而言，使用NB-IoT主要依赖于运营商的基础网络设施，在很多条件恶劣的地方，运营商的基础设施并没有完全覆盖。而LoRa是一个更灵活的自主网络，在任何需要的地方，都可以进行部署，企业（甚至个人）也能成为“运营商”。
安全性方面
NB-IoT是运营商网络，因此数据是先传到运营商的， 许多企业不愿意把自己的数据给到别人（哪怕是运营商），所以这些企业会选择部署自己的私有LoRa网络。
频段方面
LoRa工作在1GHz以下的非授权频段（中国主要使用470-518MHz），无需申请即可进行网络的建设，故在应用时不需要额外支付通讯费用，这也成了相关企业推广时的一大卖点。华为作为NB-IoT的背后靠山，一直在为NB造势。作为华为死对头的中兴，不遗余力地为LoRa助推。
2016年1月，在国际LoRa 联盟支持下，中兴联合近二十家合作厂商共同发起建立“中国LoRa应用联盟（CLAA）”。旨在推动LoRa产业链在中国的应用和发展，尤其是通过全国性云化核心网和共享接入的方式，能逐步形成一张全国性的可运营虚拟LoRa网络。
相对于NB-IOT，LoRa是当前最成熟、稳定的窄带物联网通讯技术，其自由组网的私有网络远优于运营商持续不断收费的NB网络，且LoRa一次组网终身不需缴费。但是应用LoRa进行物联网通讯开发难度大、周期长、进入门槛高。据了解，为降低物联网行业创业者进入门槛，协成智慧提供了一整套成熟LoRaWAN源代码+LoRa Gateway网关定制方案，极大缩减了创业者在物联网链路调通上所耗费的半年周期与巨额开发代价，便于快速切入物联网具体应用，打造属于自己的独立物联网运营品牌。
4.4.3 NB-IOT
基于蜂窝的窄带物联网（Narrow Band Internet of Things）。相比传统的蓝牙、WiFi等IoT（物联网）技术，NB-IoT技术具有大容量、广覆盖、低功耗、低成本和高稳定性等优势，是适合长距离、低速率、低功耗、多终端物联网业务的通信技术。
为了应对日渐强烈的物联网需求，于是国际移动通信标准化组织3GPP决定制订一个新的蜂窝物联网(CIOT：Cellular Internet of Thing)的标准，这个新标准要实现四个目标：
超强覆盖，相对于原来GPRS系统，增加20dB的信号增益（相当于多穿透一堵墙）。
超低功耗，终端节点要能达到10年的电池寿命。
超低成本，终端芯片的目标定价为1美元，模块定价为2美元。
超大连接，200kHz小区容量可达100k用户设备。
针对这些目标，很多通信公司及运营商都提出了自己设计的空中接口的建议方案，希望被3GPP标准化组织采纳为正式标准。在2015年9月的RAN #69会议上，经过一番激烈PK，最终确定了蜂窝物联网的空中接口方案为NB-IoT。
这个NB-IoT空口标准是由华为、高通、沃达丰主导的NB-CloT建议以及爱立信、诺基亚主导的NB-LTE建议融合而成，其中NB-CIoT的成分要更多一些，换句话说就是华为和高通在NB-IoT领域所拥有的核心专利数量更多。
三家联手打造的支持NB-IoT技术的智能锁系统具备三大特点：首先是覆盖更广，NB-IoT信号穿墙性远远超过现有的网络，即使用户深处地下停车场，也能利用NB-IoT技术顺利开关锁，同时可通过数据传输实现“随机密码”；其次是可以连接更多设备，NB-IoT技术比传统移动通信网络连接能力高出100倍以上，也就是说，同一基站可以连接更多的ofo物联网智能锁设备，避免掉线情况；三是更低功耗，NB-IoT设备的待机时间在现有电池无需充电的情况下可使用2-3年，并改变了此前用户边骑车边发电的状况。
ofo小黄车启用NB-IoT智能锁 拆开一看呵呵了http://www.eet-china.com/news/article/201706211552
应用范围极广，可以参见：华为NB-IoT芯片产品
2017年6月，中兴物联的NB-IoT智慧井盖方案在鹰潭现网测试成功进行，搭载中兴物联NB-IoT模块ME3612的井盖终端完成了与商用网络侧设备的联合业务测试，在网络兼容性和业务稳定性方面，NB-IoT技术得到了检验。
当然NB-IoT还可应用于非常多的行业，包括智能交通如智能停车、智能路灯、智能汽车、水电煤热气和工业等智能抄表、监测报警系统、智能物流、农业和环境等等领域。万物互联是人类期待已久的改变，NB-IoT等低功耗大连接大覆盖物联技术的出现，或将会引起整个物联产业的转折和加速。
参考：中国电信、华为《NB-IoT智慧水表白皮书》
NB-IoT和LoRa两种技术具有不同的技术特性，同时具备覆盖广、速率低、成本低、功耗少等特点，均适合低功耗物联网应用，也都在积极扩建自己的生态系统。
4.4.4 EMTC（LTE-M）
LTE-M，即LTE-Machine-to-Machine，是基于LTE演进的物联网技术，在R12中叫Low-Cost MTC，在R13中被称为LTE enhanced MTC（增强机器类通信Machine-Type Communications） ，即eMTC，旨在基于现有的LTE载波满足物联网设备需求。eMTC基于蜂窝网络进行部署，支持上下行最大1Mbps的峰值速率，属于物联网中速率，其用户设备通过支持1.4MHz的射频和基带带宽，可以直接接入现有的LTE网络。LTE在不断演进的过程中，最新的eMTC和NBIoT都进一步优化了系统的成本、增强了续航能力、扩大了覆盖范围。eMTC的最关键能力在于支持移动性并可以定位，成本只有Cat1芯片的25%，相比于GPRS速率要高四倍。eMTC可以支持语音VoLTE通话。
利用家长的手机可以听孩子所在环境的声音，悄悄的听到孩子在做什么，再通过定位功能，准确的将孩子和周围所处的环境结合起来，能判断孩子所处的位置和情况，虽然有点偷偷摸摸搞窃听的感觉，绝对能保证小孩的安全。
4.4.5 小结
NB-IoT与LoRa是最有发展前景的两个低功耗广域网通信技术，LoRa 技术的诞生较早于NB-IoT 的出现，它主要使用线性调频扩频调制技术，即保持调制相同低功耗特性，又增加通信距离，还提高了网络效率免干扰，在此基础上研发的集中器/ 网关能够并行接收并处理多个节点的数据，大大扩展了系统容量。
从两种技术的对比参数出发，在通信距离方面，NB-IoT相比其他低频广域的传播技术，链路预算可以达到20dB的提升，开阔环境下的信号覆盖范围可以增加七倍。其中20dB相当于信号穿透建筑外壁发生的损失，NB-IoT在室内环境的信号覆盖相对要好，一般通信距离可以达到15km；LoRa可以提供最大168dB的链路预算，一般来说在城市范围内无线距离范围是1-2公里，在郊区无线距离最高可达20km。
LoRa
优点：开放程度高，便于开发应用协议；自控程度高，适合大型企业自己运营；已有应用案例。
缺点：初期的基础设施（基站）需要大量投资，企业自行运维的经验不足可能导致很多问题；如果发现有安全漏洞，及时进行系统更新有困难。
NB-IOT
基于现有的蜂窝移动通信基础设施，建造成本低，从而可为网络运营商谋取更多的利益。
优点：基于现有移动网络，规模化程度高，得到运营商的重视，容易得到运营商的投资；有国内自主核心知识产权，会得到国内企业的青睐；
缺点：起步晚，在信息的隐私问题上存在挑战，数据先到运营商平台的网络企业是否愿意把自己的数据或客户的数据进行共享此事有待商榷。
长期上看，NB-IoT会与LoRa并存，形成互补。