物聯(lián)網(wǎng)（IoT）中低功率廣域（LPWA）技術介紹

　許多標準化工作由包括電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE），歐洲電信標準協(xié)會（ETSI）和第三代合作伙伴計劃（3GPP）以及工業(yè)聯(lián)盟（如WEIGHTLESS-SIG）， LORa？聯(lián)盟和DASH7聯(lián)盟等在內的不同的標準化機構進行的。圖1提出標準的各種開發(fā)組織，文章最后的表1總結了不同標準的技術規(guī)格。一些LPWA技術的定性比較可以在相關文獻中找到。并且大多數(shù)這些標準化努力還涉及本公眾號前面討論的幾個專有的LPWA連接提供商。這些SDO和SIG的目標是相當多樣化的。從長遠來看，希望采用這些標準可能會減少LPWA市場的分散度，并使多種競爭技術能夠共存。
　　
　　圖1、各種LPWA的標準化組織
　　A. IEEE
　　IEEE正在擴展其802.15.4 （參見：http://standards.ieee.org/findstds/standard/802.15.4-2011.html）和802.11 （參見：http://standards.ieee.org/about/get/802/802.11.html）標準的覆蓋范圍并降低功耗，并提供相應的物理層和MAC層的新協(xié)議規(guī)范。IEEE提出了兩個LPWA標準作為IEEE 802.15.4低速無線個人區(qū)域網(wǎng)絡（LR-WPAN）基準標準的修訂版，我們將本文中介紹。此外，本文還簡要描述了為實現(xiàn)更長覆蓋范圍對用于無線局域網(wǎng)（WLAN）的IEEE 802.11標準的修改努力。
　　
　　圖2、IEEE的無線標準化組織架構
　　1）IEEE 802.15.4k：低能量，關鍵基礎設施監(jiān)控網(wǎng)絡：IEEE 802.15.4k任務組（TG4k）提出了一種低能量關鍵基礎設施監(jiān)控（LECIM：low-energy critical infrastructure monitoring ）應用在ISM頻段（SUB- GHZ和2.4 GHz）頻段的標準。這是對早期標準在滿足LPWA應用所需的覆蓋范圍以及節(jié)點密度不足的事實的回應。 IEEE 802.15.4k修正版通過采用DSSS和FSK兩個新的PHY層調制方式來彌補這一差距?？梢允褂梅秶鷱?00kHz到1MHz的多個離散的信道帶寬。 MAC層的規(guī)范也被修改以適應新的物理層。該標準支持常規(guī)的無優(yōu)先級通道訪問（PCA）的CSMA / CA，，以及具有PCA的CSMA和ALOHA。使用PCA，設備和基站可以優(yōu)先考慮其訪問介質的流量，從而提供服務質量（quality of service）的概念。像大多數(shù)LPWA標準一樣，終端設備以星形拓撲結構連接到基站，并能夠交換異步和調度消息。