物联网（IoT）中低功率广域（LPWA）技术介绍

　许多标准化工作由包括电气和电子工程师协会（IEEE），欧洲电信标准协会（ETSI）和第三代合作伙伴计划（3GPP）以及工业联盟（如WEIGHTLESS-SIG）， LORa？联盟和DASH7联盟等在内的不同的标准化机构进行的。图1提出标准的各种开发组织，文章最后的表1总结了不同标准的技术规格。一些LPWA技术的定性比较可以在相关文献中找到。并且大多数这些标准化努力还涉及本公众号前面讨论的几个专有的LPWA连接提供商。这些SDO和SIG的目标是相当多样化的。从长远来看，希望采用这些标准可能会减少LPWA市场的分散度，并使多种竞争技术能够共存。
　　
　　图1、各种LPWA的标准化组织
　　A. IEEE
　　IEEE正在扩展其802.15.4 （参见：http://standards.ieee.org/findstds/standard/802.15.4-2011.html）和802.11 （参见：http://standards.ieee.org/about/get/802/802.11.html）标准的覆盖范围并降低功耗，并提供相应的物理层和MAC层的新协议规范。IEEE提出了两个LPWA标准作为IEEE 802.15.4低速无线个人区域网络（LR-WPAN）基准标准的修订版，我们将本文中介绍。此外，本文还简要描述了为实现更长覆盖范围对用于无线局域网（WLAN）的IEEE 802.11标准的修改努力。
　　
　　图2、IEEE的无线标准化组织架构
　　1）IEEE 802.15.4k：低能量，关键基础设施监控网络：IEEE 802.15.4k任务组（TG4k）提出了一种低能量关键基础设施监控（LECIM：low-energy critical infrastructure monitoring ）应用在ISM频段（SUB- GHZ和2.4 GHz）频段的标准。这是对早期标准在满足LPWA应用所需的覆盖范围以及节点密度不足的事实的回应。 IEEE 802.15.4k修正版通过采用DSSS和FSK两个新的PHY层调制方式来弥补这一差距。可以使用范围从100kHz到1MHz的多个离散的信道带宽。 MAC层的规范也被修改以适应新的物理层。该标准支持常规的无优先级通道访问（PCA）的CSMA / CA，，以及具有PCA的CSMA和ALOHA。使用PCA，设备和基站可以优先考虑其访问介质的流量，从而提供服务质量（quality of service）的概念。像大多数LPWA标准一样，终端设备以星形拓扑结构连接到基站，并能够交换异步和调度消息。