什么是低功耗广域网？

低功耗广域网（Low Power Wide Area Network，LPWAN）是指一类针对物联网应用领域的低功耗、长距离、低速率、低业务密度、低成本的无线通信技术。相对于传统的无线通信技术（如蜂窝移动通信、Wi-Fi等），低功耗广域网具有无线覆盖范围广、功耗低、成本低等优势，适用于以下应用场景和行业：

• 智慧城市：如城市公共服务，环境监控、垃圾桶智能管理、公共交通智能调度、智能路灯等。
• 工业制造：如智能仓储、气体、电力、水表等传感器采集，远程监控与控制等。
• 农业领域：如农业灌溉、养殖、粮食储藏等方面的监测和监控。
• 医疗健康：如智能医疗、老人护理等方面的远程监控和数据传输。
• 物联网设备管理和物资管理：如智能停车场、宠物追踪器、竞技用品、文物管理等。
• 环境监测：如大气污染监测、温度、湿度等环境参数传感器网络等。
  

总之，低功耗广域网技术在不同的行业和应用场景中，由于其低成本、低功耗、覆盖范围广等特点，能够有效解决传统无线网覆盖范围小，费用高，续航时间短等问题，成为技术发展和经济推广的方向。

低功耗广域网（LPWAN）的特点如下：

• 低功耗：LPWAN 使用低功耗的传输技术和设计，能够使节点运行很长时间。
• 长距离、大覆盖范围：LPWAN 的基站与节点之间的通信距离远，能够覆盖广阔的区域。
• 低成本：LPWAN 的建设成本低，相对于其他无线技术，如蜂窝移动通信等，更加经济和实用。
  
• 低数据速率：LPWAN 通过限制节点数据速率，从而提高其连接能力。同时，节点之间的数据传输距离也会影响数据速率，因此 LPWAN 对于低需求带宽的场景更为适用。
  
• 较小接入容量：LPWAN 的节点数量与需要连接到其中的设备数量之间的比率较小，能够满足容量较小且数据量不是特别大的网络需求。
  
• 可嵌入式应用: LPWAN 节点可以集成在小型设备中，如传感器，便携设备，OEM 制造是可支持的。

总之，LPWAN 通过其低功耗、大覆盖范围、低成本等优势，在物联网领域得到了广泛的应用，包括智慧城市、智能家居、工业自动化、电力、气象、农业和医疗等领域。

目前常见的低功耗广域网（LPWAN）技术和协议包括以下几种：

• LoRaWAN： LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) 是一种采用低速率扩频技术的物联网通信技术，覆盖范围宽，使用低功耗，可以实现大量低带宽传感器的连接和数据传输。
  
• Sigfox：Sigfox 是一种低功耗广域网通信技术，具备全球覆盖的能力，基于一种易用且具有高信誉度的通信模式，能够满足传感器网络传输低速数据的需求。
• NB-IoT（Narrowband-Internet of Things）：NB-IoT 是一种新型的媒体接入技术，是 3GPP ( Rel.13 ) 正式推出的物联网无线接入技术，采用窄带技术，将物联网设备连接到移动通信网络，具有低功耗、低速率、广覆盖的特点。
• LTE-M（LTE-for Machines）：LTE-M 是 4G LTE 标准的一个变体，也被称为 eMTC（enhanced Machine-Type Communication），集成了更低功耗、更低复杂性的目标。
• Weightless：Weightless 是一种新型低成本，低功耗、广覆盖的无线技术，主要应用于物联网的数据传输，支持无感知接入，使物联网通信更加智能和高效。

以上这些技术和协议都是针对物联网应用领域的低功耗、广覆盖、低速率、低业务密度、低成本的无线通信技术，能够有效支撑物联网设备的连接和数据传输。

低功耗广域网（LPWAN）是一种用于物联网应用的低功耗、低速率、长距离、低密度的通信技术，由于其通信距离远、需要长时间运行、需要连接大量的节点等特点，需要实现低功耗和长电池寿命。主要通过以下方式实现：

• 休眠模式：LPWAN 设备采用休眠模式，当设备没有数据传输需求时会自动进入休眠模式，从而大大降低功耗。
  
• 低功耗模块：LPWAN 采用专用的低功耗模块和芯片，以保证设备的正常工作，同时降低功耗。
• 低数据速率：低数据速率也是 LPWAN 实现低功耗和长电池寿命的方式之一，LPWAN 设备和节点进行通信时，低速率的数据传输避免了通信时高功率传输，从而降低功耗。
  
• 软件优化：LPWAN 设备中的软件可以进行优化，使其更加高效，更加具备"智能"特性，例如使用定时唤醒机制，采用睡眠触发唤醒机制等。
  
• 电源管理：LPWAN 设备的电源管理也可以对功耗进行优化。例如，按需供电，节能的电源管理技术，通过操作系统和硬件制定合理的供电策略，从而实现低功耗和长电池寿命。
• 通信协议：LPWAN 设备采用了不同的通信协议，如 LoRaWAN、Sigfox、NB-IoT 等，为 LPWAN 设备提供了最佳的通信方式，实现低功耗和长电池寿命。

通过采用以上方法，LPWAN 设备能够保证长时间低功耗的传输状态，从而延长设备电池的寿命。