日本LPWA技术详解与三大标准对比

2017年2月，日本物联网通信领域迎来重要技术解析。lpwa（低功耗广域网）作为一种专为物联网设计的无线通信技术，其核心优势在于低消耗电力与广域覆盖（可达公里级）。与wi-fi、蓝牙等常见无线技术相比，lpwa虽然传输速度较慢，但能覆盖更广阔的区域，完美契合了物联网设备对长续航和广连接的需求。

在物联网与机器对机器（m2m）通信场景中，海量传感器需将微小数据上传至云端，这对通信提出了特殊要求：无需高速传输，但必须支持大规模设备连接与超长待机。传统wi-fi功耗过高，蓝牙虽低功耗但覆盖范围有限。而lpwa技术利用纽扣电池即可实现数年的持续运行，且网络拓扑结构更适应物联网的单向数据传输特性，大幅降低了硬件与运维成本。

根据思科预测，全球移动设备数量将在2020年激增至116亿，其中m2m连接数将从2015年的6亿跃升至32亿。届时，4g与lpwa将共同主导m2m市场，预计lpwa占比将达到28%。为应对这一爆发式增长，全球企业纷纷布局，lpwa技术主要分为两类：基于运营商许可频段的蜂窝类lpwa，以及基于免许可ism频段的非蜂窝类lpwa。

目前，日本及全球市场主要聚焦于三大代表性技术标准。首先是lora（lorawan），由lora联盟制定，采用sub-ghz频段，传输距离可达10公里，支持公网与两种部署模式。日本企业soracom已率先推出lorawan服务，软银与kddi也计划跟进，标志着该技术在日本进入商用落地阶段。

其次是法国sigfox公司推出的sigfox技术，其传输距离zui远可达50公里，采用仅上行传输的极简模式，专为传感器数据上报设计。该模式成本极低，电池寿命长达数年，目前已在欧洲29个国家部署。日本京瓷通讯系统于2017年2月宣布启动sigfox服务，进一步丰富了日本市场选择。

zui后是3gpp标准下的nb-iot，作为lte的演进版本，它使用许可频段，传输距离约20公里，具备与现有4g网络共存的天然优势。尽管日本商用化预计推迟至2018年，但软银已于2016年底在千叶市开展实车入出库等场景的验证实验，为未来大规模应用奠定基础。

对于中国物联网从业者而言，日本在lpwa领域的多元化布局与快速落地经验值得借鉴，特别是在非蜂窝技术（如lora）的早期商业化探索上，中国厂商可关注其“一城一策”的运营模式，结合国内5g与nb-iot的协同发展，寻找差异化应用场景，加速推动智慧城市的底层连接升级。