物聯(lián)網(wǎng)已提出很多年，之前有過(guò)多種名字，包括傳感網(wǎng)、M2M、物聯(lián)網(wǎng)以及萬(wàn)物互聯(lián)（IOE）。從2005年開(kāi)始，傳感網(wǎng)就出現(xiàn)在Gartner的“Hype Cycle”中，到2011年Gartner開(kāi)始使用物聯(lián)網(wǎng)一詞，可以看出，物聯(lián)網(wǎng)炒作了很長(zhǎng)時(shí)間。為什么物聯(lián)網(wǎng)會(huì)抓住人們眼球這么多年？大量傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和科技人員意識(shí)到物聯(lián)網(wǎng)對(duì)未來(lái)社會(huì)的改變無(wú)疑支撐著這一概念，然而，可以預(yù)見(jiàn)，在專用于物聯(lián)網(wǎng)的低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)推進(jìn)下，物聯(lián)網(wǎng)的“炒作”向落地轉(zhuǎn)型加速。
現(xiàn)有連接方案的弊端
在過(guò)去的時(shí)間里，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)主要通過(guò)傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)或如WiFi、Mesh和本地射頻等局域網(wǎng)絡(luò)解決方案來(lái)組織的。這些方案并未給物聯(lián)網(wǎng)的主流應(yīng)用提供所需催化劑，有以下幾方面原因：首先，這些傳統(tǒng)的方式需要一個(gè)有線的電源，這就把物聯(lián)網(wǎng)的很多場(chǎng)景限制在只有現(xiàn)成電力線或需要專門(mén)布線的地方，所以只有那些能夠?qū)崿F(xiàn)非常明顯的成本節(jié)約的應(yīng)用才會(huì)使用這些方案；其次，在每一個(gè)接入點(diǎn)上，它們只有有限的覆蓋區(qū)域和深度，因此各類應(yīng)用僅限于位于無(wú)線接入源附近有限的區(qū)域，這就阻礙了很多應(yīng)用接入的可能；第三，它們的成本很高，比如，即使經(jīng)過(guò)這么多年的發(fā)展、已有超過(guò)十億模組的出貨量，LTE模組成本仍然高達(dá)40美元以上。另外，Mesh網(wǎng)絡(luò)需要先搭建整體網(wǎng)絡(luò)才能使用；本地射頻方案需要每個(gè)企業(yè)要自行建設(shè)管理和維護(hù)無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施，在規(guī)模經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上才是可行的。
低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的作用
公共性的低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)（LPWAN）連接可以非常有效地解決上述問(wèn)題。低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)正如其名字一樣：無(wú)線覆蓋區(qū)域廣泛，但功耗非常低，另外，LPWAN對(duì)終端低成本有非常大的貢獻(xiàn)。與2G、3G、LTE蜂窩無(wú)線技術(shù)形成對(duì)比，LPWAN只是窄帶網(wǎng)絡(luò)，不過(guò)大量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備并不需要傳統(tǒng)蜂窩寬帶網(wǎng)絡(luò)所設(shè)計(jì)和提供的數(shù)據(jù)吞吐量。實(shí)際上，根據(jù)James Brehm & Associates研究顯示，大概86%的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備每月僅產(chǎn)生不超過(guò)3M的流量。
當(dāng)然，仍有不少物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要更大帶寬，這些設(shè)備應(yīng)該由高帶寬無(wú)線解決方案來(lái)滿足；但是，大多數(shù)傳感器只需要周期性地發(fā)送幾百比特的數(shù)據(jù)，更適合使用LPWAN。為了達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)的宏偉藍(lán)圖，我們需要機(jī)器和設(shè)備能夠廣泛地連接。
換句話說(shuō)，本文中所說(shuō)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要通過(guò)一個(gè)泛在的、專用于機(jī)器的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)連接（就像我們當(dāng)前的用于人與人之間語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信的蜂窩網(wǎng)絡(luò)一樣）。不論是傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)還是LPWAN，一般都可以為物聯(lián)網(wǎng)連接提供公共網(wǎng)絡(luò)方案。多年來(lái)，2G網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接的公共網(wǎng)絡(luò)職責(zé)，不過(guò)，隨著越來(lái)越多的運(yùn)營(yíng)商逐漸關(guān)閉2G網(wǎng)絡(luò)（如AT&T宣布2016年底關(guān)閉2G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)），2G網(wǎng)絡(luò)并不是一個(gè)合適的物聯(lián)網(wǎng)專用網(wǎng)。
2015年成為低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)崛起之年
從多個(gè)角度來(lái)說(shuō)，2015年都可以被認(rèn)為是LPWAN元年，在2015年，三大低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)玩家涌現(xiàn)出來(lái)：Ingenu、Sigfox和LoRa。每家提供此類技術(shù)的公司擁有不同技術(shù)，但都在不同領(lǐng)域證明著自己的可行性。
蜂窩網(wǎng)絡(luò)玩家也加入LPWAN的行列，他們通過(guò)3GPP的工作來(lái)創(chuàng)建符合低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)（雖然已在媒體發(fā)布，實(shí)際上此前低功耗廣域蜂窩網(wǎng)絡(luò)方案并不完善，比如功耗測(cè)量比較棘手，因?yàn)樗盏教嗟母蓴_，因此蜂窩網(wǎng)絡(luò)解決方案的功耗問(wèn)題仍然不確定）。從其開(kāi)始開(kāi)發(fā)基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)，這些供應(yīng)商們就承認(rèn)傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)并不是物聯(lián)網(wǎng)連接的合適技術(shù)。
現(xiàn)在比較明確的是，低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)成為物聯(lián)網(wǎng)藍(lán)圖必不可少的部分。分析師和無(wú)線通信運(yùn)營(yíng)商均承認(rèn)低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)將占據(jù)物聯(lián)網(wǎng)連接的很大一部分份額。
具體的LPWAN連接數(shù)量并不是那么重要，我們知道這個(gè)數(shù)量一定超過(guò)數(shù)十億級(jí)別。重要的是這些連接可以帶來(lái)的豐富應(yīng)用，真實(shí)有用、效率提升的應(yīng)用是簡(jiǎn)單的、具有伸縮性并直接或間接改變我們生活的。
總結(jié)
一旦我們理解了物聯(lián)網(wǎng)如何提升效率，我們就可以構(gòu)建新的藍(lán)圖。一輛安裝了簡(jiǎn)單傳感器、無(wú)線連接方案和分析軟件的汽車就可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行費(fèi)用的節(jié)約，這個(gè)簡(jiǎn)單的案例我們可以看到巨大的效率提升，傳感器數(shù)據(jù)收集具有關(guān)鍵作用。低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)讓長(zhǎng)時(shí)間電池壽命、廣泛和深度的網(wǎng)絡(luò)覆蓋以及低成本模塊得以實(shí)現(xiàn)，從而為此類效益提升服務(wù)。當(dāng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)組織開(kāi)始開(kāi)發(fā)自己基于蜂窩技術(shù)的低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)時(shí)，他們宣稱低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)是適合物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線技術(shù)。