物聯(lián)網(wǎng)（IoT）承諾會(huì)改變我們的生活和工作方式。這可以幫助我們克服人口爆炸，能源危機(jī)，資源枯竭和環(huán)境污染等全球面臨的挑戰(zhàn)。為了實(shí)現(xiàn)這一愿景，事物（Things）需要感知他們的環(huán)境，在人與人之間分享這些信息，使智能決策能夠?qū)φ麄€(gè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生積極的影響。由于這一承諾，使得業(yè)界對物聯(lián)網(wǎng)的興趣正在驚人的增加。多項(xiàng)獨(dú)立研究預(yù)測，未來十年，物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)對機(jī)（M2M：Machine-to-Machine）行業(yè)的數(shù)量和收入將大幅增長。到 20 20 年，連接的 M2M 設(shè)備和消費(fèi)電子產(chǎn)品的數(shù)量將超過使用手機(jī)，個(gè)人電腦，筆記本電腦和平板電腦的人員數(shù)量（參見圖 1）。展望未來，到 2024 年，整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)預(yù)計(jì)將在不同行業(yè)（如設(shè)備制造，連接和其他增值服務(wù)）產(chǎn)生 4.3 萬億美元的收入。傳統(tǒng)和致動(dòng)技術(shù)的最新改進(jìn)以及新型通信技術(shù)的出現(xiàn)都是推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的積極因素。

　　低功率廣域（LPWA：Low Power Wide Area）網(wǎng)絡(luò)代表了一種新穎的通信范例，它將補(bǔ)充傳統(tǒng)的蜂窩和短距離無線技術(shù)，以滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的各種需求。 LPWA 技術(shù)提供獨(dú)一無二的功能，包括低功耗和低數(shù)據(jù)速率設(shè)備的廣域連接，這種連接是與傳統(tǒng)無線技術(shù)所提供的連接是不同的。LPWA 的市場預(yù)計(jì)將是巨大的：總共 300 億 IoT / M2M 設(shè)備中的大約四分之一將使用專有或者蜂窩技術(shù)的 LPWA 網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)。

　　LPWA 網(wǎng)絡(luò)是獨(dú)一無二的，因?yàn)樗鼈兣c物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域普遍存在的傳統(tǒng)技術(shù)（如短距離無線網(wǎng)絡(luò)，例如 Zig-Bee，藍(lán)牙，Z-Wave，傳統(tǒng)無線局域網(wǎng)（WLAN）例如 Wi-Fi，以及蜂窩網(wǎng)絡(luò)例如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM），長期演進(jìn)（LTE）技術(shù)等是有所不同的。傳統(tǒng)的非蜂窩無線技術(shù)不是連接分布在大地理區(qū)域的低功率設(shè)備的理想選擇。這些技術(shù)的范圍最多限于幾百米。因此，這些設(shè)備不能隨意部署或移動(dòng)到智能城市，物流和個(gè)人健康保健的許多應(yīng)用都是需要的任何地方中。這些技術(shù)的覆蓋是范圍通過使用多跳網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備和密集部署的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行擴(kuò)展的。因此，大量部署的成本昂貴。另一方面，舊式 WLAN 的特點(diǎn)是機(jī)器類型通信（MTC：machine-type communication）的覆蓋區(qū)域更短，功耗更高。

　　廣域覆蓋可以由蜂窩網(wǎng)絡(luò)來提供，這也是廣泛采用第二代（2G）和第三代（3G）移動(dòng)蜂窩技術(shù)進(jìn)行 M2M 通信的原因。然而，一些移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商（MNOs：mobile network operat ors）宣布的這些技術(shù)即將退役（參見圖 4），此舉將擴(kuò)大連接低功耗設(shè)備的技術(shù)差距。一般來說，傳統(tǒng)蜂窩技術(shù)的能源效率不足以提供十年的電池壽命。蜂窩設(shè)備的設(shè)計(jì)復(fù)雜，并且成本高昂，因?yàn)樗鼈冃枰軌蛱幚韽?fù)雜的波形，針對語音，高速數(shù)據(jù)服務(wù)和文本通信需求進(jìn)行優(yōu)化。對于低功率的 MTC（machine-type communication），顯然需要?jiǎng)冸x復(fù)雜性以降低成本。3GPP 正在朝著讓蜂窩網(wǎng)絡(luò)滿足這些技術(shù)需求的方向努力，我們將在后續(xù)的文章中對此進(jìn)行闡述。