LPWAN（Low-Power Wide-Area Network，低功率广域网络）也称为LPWA (Low-Power Wide-Area) 或 LPN（Low-Power Network，低功率网络），是一种用在物联网（例如以电池为电源的感测器），可以用低比特率进行长距离通讯的无线网络。低电量需求、低比特率与使用时机可以用来区分LPWAN与无线广域网络，无线广域网络被设计来连接企业或用户，可以传输更多资料但也更耗能。LPWAN每个频道的传输速率介于0.3 kbit/s 到 50 kbit/s之间。
中文名: 低功耗广域网络
外文名: Low-Power Wide-Area Network
别 名: LPWA、LPN
性 质: 无线网络
传输速率: 介于0.3 kbit/s 到 50 kbit/s之间
作 用: 长距离通讯
LPWAN可以用来建立一个私有的无线感测网络，但也可以是一个第三方提供的服务或基础设施，这使感测器的拥有者可以直接部属感测器，而不必投资经费于闸道器的建设。
低功耗广域网(LPWAN)技术作为一个术语，仅在2013年出现，但直到2015年才获得重视。LPWAN旨在满足物联网和机器对机器(M2M)网络的需求。LPWAN支持相当大的地理区域内的大量设备连接，同时提供比任何传统移动网络更可靠的能效，并且成本更低。
LPWAN的应用
LPWAN技术使物联网和M2M设备能够在单次电池充电的情况下运行约10年。LPWANs通常用于智能计量、智能照明、资产监控和跟踪、智能城市、智能农业、牲畜监控、能源管理、制造和其他智能建筑应用部署等应用。
LPWAN的优点
LPWAN具有许多有助于网络间无缝通信的优势。其中一些主要的是:
1.网关数量有限
尽管需要更少的网络网关，但LPWAN可以进行长距离通信，有助于降低基础设施成本。比如阿姆斯特丹，建筑密集，但只需要24个网关就能覆盖整个城市。
2.自由无线电频谱
通过LPWAN，您可以在免费的无线电频谱上传输和接收数据，即无需任何费用或许可。这意味着任何人都可以成为网关提供商，并且仍然只产生零数据成本。
3.低功耗
物联网设备的功耗主要取决于其通信频率以及一段时间内传输的数据量。LPWANs以其低功耗而闻名，因为它们可以调节数据传输的频率(通过在物联网设备不使用时激活睡眠模式)，从而将电池寿命延长至10年以上。
LPWAN的缺点
1.不适合频繁的数据传输应用
LPWAN不支持需要频繁传输大容量数据的物联网应用。
2.低数据速率:
由于LPWAN仅支持低数据速率，因此无法用于数据速率需求更高的物联网应用。
3.网络堵塞的高风险:
当在自由无线电频谱上操作时，在相同的网络频率上可能有大量的运营商。自由无线电频谱上的堵塞可能会导致传输中断。
4.不适合低延迟应用
LPWAN非常不适合低延迟物联网应用，因为该技术只能在端到端节点之间提供高延迟。
LPWAN物联网设备的类型
LPWAN物联网设备有各种形状和大小。其中包括LoRa、Zigbee、Sigfox、Nwave、LTE-M和NB-IoT等。然而，LoRa、NB-IoT、LTE-M和Sigfox占全球LPWAN设备安装量的96%以上。通常，LPWANs可以在许可或非许可频率上运行，包括专有或开放标准选项。
LoRa
未经许可的LoRa，由LoRa联盟具有适中的范围，使用低功率，并为用户提供负担得起的连接。它专为电池供电设备而设计，无需复杂的安装即可促进多种物联网设备之间的互操作性。由于能够在高达几千兆赫的多个频率上传输，LoRa不太容易受到通信干扰。作为最有前途的网络之一，预计到2025年，LoRa和NB-IoT将获得约85%的网络份额。
NB-物联网
窄带物联网(n B-物联网)性能类似于其他技术标准，可在现有的蜂窝物联网(LTE和GSM)基础设施上运行。通过利用LTE-M的成本和能效，NB-IoT可以方便地连接每个NB-IoT小区的多达50，000个物联网设备。它还支持仅使用其可用频谱的一部分的许多新连接。这有助于最大限度地降低功耗，并将物联网设备的电池寿命延长至10年以上。
LTE-M
这LTE-M是由3GPP标准组织发布的典型的LPWAN等级。作为第一代蜂窝技术之一，LTE-M利用现有的LTE网络来确保室内和地下的高效网络连接。它提供了比NB-IoT高得多的带宽。有了LTE-M技术，将不再需要多个模块和变体。它提供了与3G网络相当的延迟和速度。
Sigfox
作为一种被广泛接受的未经许可的LPWAN技术，Sigfox运行在公共网络基础设施上，同时每个国家只允许一个网络运营商。由于其数据包大小限制为每天150条12字节的消息，它可以在偏远地区实现超过30公里-50公里的通信，在城市环境中实现3公里-10公里的通信，在现场应用中实现约1，000公里的通信。
| Parameters | LoRaWAN | NB-IoT | LTE-M | Sigfox |
| Bandwidth | 125 kHz | 180 kHz | 1.08MHz | 100 Hz |
| Coverage | 165 dB | 164 dB | 156 dB | 165 dB |
| Battery Life | 15+ years | 10+ years | 10+ years | 15+ years |
| Peak Current | 32 mA | 120 mA | 500 mA | 49 mA |
| Sleep Current | 1 µA | 5 µA | 9 µA | 1.3 µA |
| Throughput | 50 Kbps | 200 Kbps | 1 Mbps | 600 bps |
| Latency | Device Class Dependent | < 10 s | < 15 ms | < 30 s |
| Security | AES 128 bit | 3GPP (128 bit to
256 bit) |
3GPP (128 bit to
256 bit) |
AES 128 bit |
| Geolocation | Yes (TDOA) | Yes (3GPP Rel 14) | Yes (3GPP Rel 14) | Yes (RSSI) |
| Cost Efficiency | High | Medium | High | High |
| Power Consumption | Low | High | Low | Medium |
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