公里级无网通信技术，通常指的是低功耗广域网(LPWAN)技术，这是一种专为物联网(IoT)设备设计的无线通信技术。LPWAN技术旨在支持低功耗、长距离和大规模连接的设备，适用于需要远距离覆盖、低功耗、少数据量交换的场景，如智能计量、环境监测、资产追踪和农业监控等。
LPWAN技术具有以下特点：
- 低功耗：LPWAN设备通常使用电池供电，能够支持长达数年的电池寿命。
- 长距离覆盖：LPWAN可以在几公里到几十公里的范围内进行通信，具体取决于所使用的LPWAN技术。
- 大规模连接：LPWAN能够连接大量设备，适合大规模物联网应用。
- 低成本：由于其低功耗和简化的协议栈，LPWAN设备和网络的部署成本较低。
主要的公里级无网通信技术包括：
- LoRa（Long Range） ：LoRa是一种基于扩频调制技术的LPWAN协议，广泛应用于远程监控、智能农业和智能城市等领域。LoRa能够在城市环境中覆盖2到5公里，在乡村或开阔地带的通信距离可以达到15到20公里。
- NB-IoT（Narrowband IoT） ：NB-IoT是一种基于蜂窝网络架构的窄带物联网技术，能够在运营商的现有4G或5G网络上运行，也可以部署在专用频段上。NB-IoT的通信距离可达5到15公里，在开阔区域可达数十公里。
- TPUNB（Techphant Ultra-Narrow Band） ：TPUNB是一种由技象科技开发的LPWAN技术，通过超窄带通信实现低速率的长距离通信。TPUNB在开阔地带的通信距离可以达到10公里，在城市环境中通常为3到5公里。
- Weightless：Weightless是一种开源的LPWAN技术，支持低功耗、大规模设备连接。Weightless技术在开阔地带的通信距离可以达到15到30公里，在城市环境中通常为2到5公里。
LPWAN技术通过其低功耗、长距离和大规模连接的特点，为物联网应用提供了可靠的通信解决方案，特别适用于需要远距离覆盖和低功耗的场景。
一、 LoRa技术的最新发展和应用
LoRa技术作为一种低功耗广域网(LPWAN)通信技术，因其传输距离远、低功耗和易部署的特点，在物联网领域得到了广泛应用。以下是LoRa技术的最新发展和一些具体的应用案例：
1. 最新发展
- 全球部署情况：截至最新数据，LoRa技术在全球范围内已经部署了超过220万个网关和2.8亿个终端节点。这表明LoRa技术在物联网市场的渗透率非常高，并且其应用范围正在不断扩大。
- 技术创新与演进：为了更好地满足市场需求，LoRa技术不断进行技术创新和演进。例如，致远电子推出的ZSL421 LoRa智能组网芯片，集成了无线收发器、超低功耗MCU等，支持多种软件组网协议如LoRaWAN、LinkWAN等。
2. 应用案例
- 智慧表计：LoRa技术在智慧表计领域有广泛应用，特别是在水表、电表和气表等方面。通过LoRa网络，可以实现远程抄表和数据传输，提高能源管理效率。
- 智能农业：LoRa技术在农业中主要用于监测作物生长状况、土壤湿度和气象条件等。通过低功耗传感器收集数据，并通过LoRa网络将数据实时传输到云平台，从而实现精准农业管理。
- 智慧城市：LoRa技术在智慧城市建设中也有多种应用，包括车身摄像系统、火灾探测等。这些应用利用LoRa的长距离传输能力，提高了城市管理的效率和安全性。
- 工业物联网：LoRa技术在工业物联网中的应用也非常广泛，例如设备管理和车辆追踪。通过LoRa网络，可以实现对工业设备的远程监控和管理，提高生产效率和设备利用率。
- 环境监测：LoRa技术还被应用于环境监测领域，通过部署大量低成本的传感器网络，实时监测空气质量、水质等环境参数，为环境保护提供数据支持。
LoRa技术凭借其低功耗、长距离传输的优势，在多个行业中展现出巨大的应用潜力和发展前景。
二、 NB-IoT技术在不同国家和地区的部署情况如何?
NB-IoT技术在全球范围内的部署情况呈现出一定的地域差异和运营商策略。
在中国，NB-IoT技术得到了广泛的应用和快速的部署。中国的三大运营商(中国移动、中国联通和中国电信)都在积极推进NB-IoT网络的建设。例如，截至2019年底，中国预计将建成超过210万个NB-IoT基站。此外，中国联通在上海、北京、广州、深圳等城市已经开通了NB-IoT试点，并将上海作为推进NB-IoT发展的桥头堡。
在国际上，NB-IoT技术的部署也较为广泛。根据GSMA的数据，截至2018年2月，全球已有23家运营商在26个国家和地区部署并商用NB-IoT网络。此外，全球约有110个运营商在大约60个国家部署了NB-IoT技术。这些国家或地区包括欧洲、北美、澳大利亚以及部分亚洲国家或地区。
不同国家和地区在选择NB-IoT与其他技术(如LTE-M)时也有所不同。例如，在亚洲和欧洲，运营商倾向于优先部署NB-IoT网络;而在法国、西班牙、日本和韩国等国家或地区，两种网络是同时开展的。北美地区则更倾向于应用eMTC技术，但也有运营商开始同时部署NB-IoT。
总体来看，NB-IoT技术作为一种低功耗广域连接解决方案，在全球范围内得到了广泛的关注和应用。
三、 TPUNB技术与其他LPWAN技术相比有哪些独特优势?
TPUNB技术作为技象科技自主研发的LPWAN无线窄带通信系统，相较于其他LPWAN技术，具有以下独特优势：
- 底层通信能力：TPUNB技术基于MuFFS空中接口技术及芯片技术，提供坚实安全的底层通信能力。这意味着TPUNB在数据传输的稳定性和安全性方面具有显著优势。
- 高效、安全的通信能力：TPUNB技术不仅高效，而且具备一定的安全性，能够保护物联网设备和数据的安全。这使得TPUNB在需要高安全性的应用场景中更具竞争力。
- 高安全性、抗强干扰、多并发、低成本、易部署：TPUNB技术支持多种频段、网络拓扑、调制方式和协议，具有高安全性、抗强干扰、多并发、低成本、易部署等特点。这些特性使得TPUNB在智慧城市、智慧园区、智能电力、工业物联网等领域有广泛应用。
- 灵活的组网能力：TPUNB支持多种组网模式，具备完善的操作维护管理平台。这为不同规模和需求的物联网项目提供了灵活性。
- 超低功耗控制：通过极简射频设计和功能关断省电控制，TPUNB实现了极低的休眠功耗。这对于需要长期运行且电源受限的物联网设备尤为重要。
- 通信算法增强：TPUNB通过移动基站协议深度优化设计，提升了系统灵敏度和频谱效率。这有助于提高通信质量和网络覆盖范围。
- 创新的物理层安全机制：TPUNB引入了底层高效安全机制，支持主动式和被动式的物理层安全认证。这为物联网设备提供了额外的安全保障。
- 空中升级和空中唤醒功能：TPUNB模组自身支持空中升级和低功耗空中唤醒功能。这为设备的远程管理和维护提供了便利。
- 可成长的开放生态圈：TPUNB支持OPENCPU，降低物联网终端成本和开发难度。这有助于构建一个开放、可扩展的物联网生态系统。
四、 Weightless技术的开源社区活跃度和贡献情况如何?
关于Weightless技术的开源社区活跃度和贡献情况，虽然没有直接提到Weightless技术的具体数据，但我们可以从一些通用的衡量指标和方法中推测其可能的情况。
衡量开源社区活跃度的关键指标包括交流频率、贡献者数量、问题解决速度以及发布周期。这些指标能够直观反映出社区成员的活跃度和参与热情。如果Weightless技术的社区在这些方面表现良好，那么可以认为其社区活跃度较高。
此外，PR数和Issue数也是衡量开源项目活跃度的重要指标。如果Weightless技术的社区在这些方面有较高的PR数和Issue数，那么也可以认为其社区活跃度较高。
衡量一个开源项目的质量和健康状态还可以从技术健康状况(如GitHub上的分叉数量、随时间变化的贡献者数量以及bug的数量)、财务状况(如捐赠和收入)以及社区活跃度(如社交媒体提及)等方面进行分析。如果Weightless技术在这些方面表现良好，那么可以认为其社区活跃度和贡献情况较好。
衡量开源社区活跃度的其他指标还包括滞留比例和吸引力等。如果Weightless技术的社区在这些方面表现良好，那么也可以认为其社区活跃度较高。
五、 公网与私网LPWAN技术在成本效益和应用场景上的主要差异是什么?
公网与私网LPWAN技术在成本效益和应用场景上的主要差异如下：
1. 成本效益
(1). 前期成本：
私网LPWAN：拥有完全的网络控制权，前期成本较高。企业需要自行部署和维护网络设备，包括边缘设备的放置、回程网络管理和数据访问等。
公网LPWAN：无前期成本，采用订阅费用模式。用户只需支付设备费用和网络运营商的维护费用。
(2). 运营成本：
私网LPWAN：由于需要自行管理和维护网络，运营成本较高且复杂。如果出现故障，企业需自行处理或外包服务，可能会产生额外费用。
公网LPWAN：运营成本相对较低，用户只需支付网络运营商的服务费和技术支持费。
2. 应用场景
(1). 适用范围：
私网LPWAN：适用于需要高度定制化和严格安全性的应用场景，如工业物联网(IIoT)服务。私网可以提供更高的安全性和保密性，适合对数据传输要求较高的场景。
公网LPWAN：适用于广泛的物联网应用，如街道照明、公用事业计量、资产跟踪、环境监测等。这些场景通常不需要高度定制化，但需要低成本和高可靠性。
(2). 灵活性和扩展性：
私网LPWAN：由于需要企业自行管理，灵活性较低，扩展性也较差。一旦部署完成，调整和扩展网络较为困难。
公网LPWAN：灵活性较高，易于扩展。企业可以根据需求购买更多的网络容量，且无需担心网络的物理部署问题。
(3). 技术选择：
私网LPWAN：支持多种技术，如NB-loT、LTE-M、WiSUN、PLUSLR和mioty LoRaWAN等。
公网LPWAN：常见的技术包括NB-loT、LTE-M、Sigfox、LoRaWAN等。这些技术在公共网络上运行，具有较好的兼容性和广泛的应用。
公网LPWAN技术在成本效益上具有前期投入低、运营成本低和灵活性高的优势，适合大规模且广泛应用的物联网场景。
