LPWAN為何?相對其他技術來說優勢何在?

最後更新於:November 8, 2022

定義

LPWAN是什麼?

LPWAN是一種遠距離、低功耗、低頻寬的無線通訊網路技術,而基於這些特性,LPWAN技術也解決了物聯網當前遇到的許多問題,並且為所有連接標準中成長最快的技術。

而這邊所提的物聯網當前所遇到的許多問題,其實主要的議題無不外乎就是AN前面的LPW這三個字。

AN是Area Network的縮寫,直譯則是我們常聽到的區域網路,而建立在這個基礎之上,我們有三個主要的技術在LPWAN出現前,主導著無線網路的資訊傳遞。

LPWAN定義

一為PAN,Personal Area Network指的就是個人區域網路,像是藍芽、ZigBee、Z-Wave、抑或是最近比較常聽到的NFC以及RFID就是個人區域網路的例子,其特性就是相對低耗能,不過傳輸距離較短,比較常見的藍芽最遠也就差不多10公尺,而主要應用在智慧家庭的Zigbee雖然可以再遠一些,不過仍然不超過100公尺。

顯然的,PAN雖然在一定程度上滿足了低耗能的特性,不過距離較短的資訊傳遞能力,也使其在許多物聯網應用場景中(譬如交通、智慧建築、巨型工業、機械等),無法滿足相應的需求,也就是缺少了W(Wide, 廣)的部分。不過在一些應用場景,譬如智慧家庭這種對於遠距離要求相對較低的,PAN仍然是最常見的技術。

二為LAN,Local Area Network指的是區域網路(時常也譯為局部區域網路),WiFi就是主導著這一區隔(乙太網路也是LAN的技術之一,不過是有線的),其特性就是相對於PAN其能夠傳輸的數據量大上非常多,就以最新的Wi-Fi 6E技術為例,其每秒下載量的理論最大值甚至將近10Gbps(實務上可能會落在1GB左右)。

而對於Wi-Fi來說,其優勢就是在於數據傳輸量可以非常大,所以在IoT的應用中,智慧電視、 AR/VR、智慧攝像頭等都是常見的應用。然而正因為其傳輸量較大,Wi-Fi的電量損耗也較高,故此不適合需要數年、甚至數十年都依然持續運行的應用。換一個方式來說,就是少了LP(Low Power, 低耗能)的部分。再者,Wi-Fi的傳輸距離不遠,也讓其使用場景受限。

第三個就是WAN,Wide Area Network指的就是區域網路(中國譯為廣域網路,我們也認為是更好的翻譯),其中的技術就是以手機的3、4、5G等為當前主要的代表。其特性就是能夠傳輸大量數據的同時,距離可以傳遞非常遠。不過其耗電量較高的特性也讓其應用受限。

而綜合以上這些連接技術,LPWAN的優勢就很明顯了,它的耗電量低,使其在數據傳遞量不大的應用中,成為相對Wi-Fi或使用4、5G網路的IoT應用來說更好的選擇;而其距離較遠,也讓它能夠更進一步的應用在許多工業、交通、以及建築環境當中。

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