隨著低功耗廣域物聯網技術被越來越多的人認知、解讀、參與，加之運營商、芯片廠商向行業的不停宣傳、滲透，這對于低功耗廣域物聯網技術的應用推廣有很大的幫助，但是從理論到技術可行，從芯片到產品，從產品到應用實施都有一個過程，本節通過低功耗廣域物聯網技術在不同場景下的應用和方案設計思路，希望給出當前狀態下低功耗廣域物聯網技術的成熟度，應用場景選擇以及低功耗廣域物聯網技術在物聯網開發領域的重要性上有一個實踐性的判斷。

　　低功耗廣域物聯網案例分享

　　低功耗廣域物聯網技術對行業吸引力體現在：接入數量多、超低功耗、覆蓋面廣、穿透力強。

　　案例1：外線電纜防盜檢測

　　（1）需求

　　·需要檢測電纜震動情況，防止路面施工的時候電纜被挖斷；

　　·需要檢測外線電纜偷盜行為；

　　·需要檢測電纜溝積水，防止由于積水引起電力事故。

　　（2）技術實現

　　·每個電纜溝放入溫度傳感器、水浸傳感器、震動傳感器。

　　·利用LoRa節點采集這3類傳感器，采用雙向通信與LoRa網關通信。

　　·電池供電，3年供電目標。

　　·天線外露設計，傳輸距離在1.5km～2km。

　　（3）技術要點

　　數據網關要求雙向通信，要求可個性化配置傳感數據采集方式。

　　案例2：無人區電力故障指示器

　　（1）需求

　　無人區，或者巡查人員無法到達的地區電力輸電、配電網故障指示器遠程檢測。

　　（2）技術實現

　　電力故障指示器是在電力輸電和配電中使用較多的設備，但是通常依賴電力光纜或特殊通信信道傳輸，但是在無人區目前多種通信方式均達不到要求。

　　可采用NB-IoT作為通信承載協議，可以將覆蓋面增大，同時通過星型組網方式數據可以直接與電網控制中心連接，部署及通信協議開發都相對簡單。

　　（3）技術要點

　　NBIoT。

　　案例3：防洪檢測

　　（1）需求

　　城市降雨量檢測、防洪監測點的水位檢測。

　　（2）技術實現

　　利用水位檢測設備及LoRa節點以及智能化數據網關通信，實現雙向可配置的功能，在非汛期采用低頻率檢測傳輸，在汛期采用可配置高頻傳輸。

　　（3）技術要點

　　數據網關的雙向通信能力，可配置能力。

　　案例4：官網漏水檢測

　　（1）需求

　　在管網重要節點進行漏水檢測，并將數據及時上傳。

　　（2）技術實現

　　在管網重要節點安裝漏水檢測設備并于LoRa節點整合，通過外露天線實現低頻率數據傳輸，這樣有助于設備電池使用時間，并增強傳輸距離。

　　（3）技術要點

　　LoRa節點以及外露天線的設計。

　　案例5：智能遠傳水表抄表

　　（1）需求

　　智能遠傳水表的遠程抄表。

　　（2）技術實現

　　水表結合NBIot模塊及時采集用水量，并上傳云端，NBIot的傳輸距離以及運營商的支持，有助于智能水表在一個城市快速鋪開和應用。

　　（3）技術要點

　　NBIot與水表的結合。

　　案例6：低功耗定位技術（共享單車）

　　在無線傳感器網絡中，常用的測量節點距離的方法主要有TOA（Time Of Arrival）算法、TDOA（Time Difference Of Arrival）算法，到達時間差、超聲波、RSSI（Received Signalstrength Indicator）算法和TOF（Time Of Light）算法等。

　　（1）TDOA定位

　　LoRa定位可由LoRaWAN網關實現，它能夠共享準確的公共時間基準，為接收的每個LoRa數據分組添加高分辨率時間戳。每個基站都會報告到達時間和支持的元數據，讓位置解算器根據TDOA算法來確定終端節點位置。

　　TDOA定位是一種利用時間差進行定位的方法。通過測量信號到達監測站的時間，可以確定信號源的距離。利用信號源到各個監測站的距離（以監測站為中心，距離為半徑作圓），就能確定信號的位置。但是絕對時間一般比較難測量，通過比較信號到達各個監測站的時間差，就能作出以監測站為焦點、距離差為長軸的雙曲線，雙曲線的交點就是信號的位置。

　　TDOA算法是對TOA算法的改進，它不是直接利用信號到達時間，而是用多個基站接收到信號的時間差來確定移動臺位置，與TOA算法相比，它不需要加入專門的時間戳，定位精度也有所提高。

　　（2）RSSI定位

　　目前Semtech SX1278系列Lora擴頻芯片具有設置發送功率的功能，即可采用信號強度方法進行定位。原理如下：

　　P=Po+10n lg（d/do）

　　其中，P為參考點A接收到被測量點T信號的信號強度（已知）；Po為參考點A接收到從相距d6發送的信號強度（已知）；d為參考點A與被測量點T之間的距離（未知）；do為參考點A和參考點B之間的距離（已知）；n為環境因子（未知）。

　　為了更好地適應不同環境，對參考參數Po、do和n進行動態修正，其中：Po位參考點B以與被測量點T相同功率發送信號，在參考點A接收到的信號強度（已知）；do為參考點A和參考點B之間的距離（已知）；n為利用式子分別測量參考點A、B、C之間的信號強度Pab、Pac、Pbc，計算環境因子n1、n2、n3，然后對3個環境因子取平均值得到n。

　　（3）NB-IoT定位

　　NB-IoT R14將在2017年9月份前完成標準凍結，NB-IoT定位精度希望達到50m以下。不過，由于城市環境的復雜度，NB-IoT定位精度會大大衰減，而且即使按計劃目標達到了50m以下的定位精度，NB-IoT也無法對共享單車進行定位。在50m的視距范圍內，可能就有多輛單車，用戶無法判斷哪一輛是其預定的車輛，平臺也無法精確對每一輛進行管理。因此，必須借助GPS、北斗等厘米級的定位工具感知位置信息，NB-IoT進行輔助定位并承擔傳輸位置信息功能。而借助GPS、北斗之后，車鎖的功耗會大大增加，電池供電壽命將大打折扣。