众所周知，蓝牙和ZigBee等通讯协议凭仗低功耗的特性现已被广泛运用于近距离的物联网通讯，但在掩盖规划更大的场景，如才智城市和车联网等范畴，这些近距离通讯技能明显无法满意需求。
现在，物联网工业链上下游都在大力推行低功耗广域网（LPWAN），如NB-IoT、LoRa、SigFox以及RPMA等，品种乃至比近距离通讯技能还要多。不过，在这些LPWAN技能中，作业在3GPP（Third GeneraTIonPartnership Project）授权频谱的只要3 种，分别是eMTC，NB-IoT和EC-GSM-IoT。
这些授权频段下的低功耗广域网最大的优势是能够经过已有的站址进行大规划掩盖，那它们各自又有什么特色呢？
eMTC
掩盖：比GPRS提高15dB
结点数：单载波10万个
功耗寿数：5Wh电量下，至少10年
速率：上下行峰值 1Mbps
频段：LTE
带宽：1.08MHz
eMTC的全称是LTE enhancements for Machine Type CommunicaTIons。为了习惯物联网环境下海量的低本钱低带宽的终端接入，3GPP的专家组一方面保留了原有LTE协议对硬件环境的兼容性，另一方面针对物联网的特别运用场景删掉了高速传输等不必要的附加才能，终究在LTE的基础上裁剪、优化得到了eMTC。
“eMTC”这一提法在3GPP发布的Release 13中被正式确认，在此前的版别中曾被称为Low-Cost MTC和LTE-M（即LTE-Machine-to-Machine）。未来eMTC还会依据技能和运用场景的开展跟着LTE协议族一起演进。
在Release 13中界说的eMTC支撑1.08MHz的射频和基带带宽，比GPRS的掩盖规划提高了15dB，每个载波最多能够支撑10万个设备衔接，并且能够直接接入现有的LTE网络，一起兼容FDD和TDD两种技能规范。更重要的是，因为兼容LTE，因而eMTC能够支撑VoLTE（Voice Over LTE）语音技能，未来或许将被运用到各种智能硬件之中。
此外，eMTC还支撑上下行最大1Mbps的峰值速率，远超GPRS、NB-IoT以及LoRa等其他技能规范。并且，为了适用于物联网场景，兼容eMTC协议的终端模块还被要求能够在5Wh的电量下待机超越10年，并且方针本钱要求控制在1~2美金之间，在功耗和本钱上针对物联网运用做了充沛的考量。
本年1月，韩国KT电信集团现已联手诺基亚完成了eMTC规范的初次试运行。
NB-IoT
掩盖：比GPRS提高20dB
结点数：单载波20万个
功耗寿数：5Wh电量下，10年
速率：下行峰值250Kbps；上行单通道峰值20Kbps，多通道250Kbps
频段：LTE，LTE边际，独立频段（例如GSM）
带宽：180KHz
NB-IoT的全称是Narrow Band Internet of Things。相对于eMTC而言，其首要特色是依据物联网进行了更深化的优化，在确保通讯的一起进一步下降了网络负荷。
NB-IoT针对物联网的深度优化首要体现在两个方面：一个是添加了掩盖率，一个是提高了体系容量。依据3GPP的介绍，NB-IoT经过下降编码率大幅提高了体系的解调功率，并且下降了单一设备的信号发射功率（协议规则最大为200mW，5Wh的电量下要求至少待机10年），下降了上传和下载的最高速率水平（上传和下载速率最高只能到达250Kbps），全体上比GPRS的掩盖规划添加了20dB，每个载波最多能够支撑20万个网络衔接。除此之外，依据容量需求，NB-IoT还能够经过添加更多载波的方法来扩展体系承载规划，具有运用单一基站一次性支撑数百万个物联网衔接的才能。
布置方法上，NB-IoT并不像eMTC那样单纯根据LTE，而是一起支撑三种不同的布置方法。第一种是Standalone，这种方法运用一段独立的频带，长处是不会构成搅扰，简略直接。第二种是Guard Band，运用LTE频带边际的维护频段，长处是不需要独立频带，缺陷是信号强度较弱，并且简单与LTE体系产生搅扰。第三种是In Band，即直接运用一段LTE频带的闲暇波段，彻底兼容于LTE。
之所以NB-IoT具有如此杂乱的布置方法，源于其自身杂乱的身世。NB-IoT的技能来历首要包含两个部分：一个是由诺基亚、爱立信和英特尔等公司提出的NB-LTE（Narrowband-LTE）技能，另一个是华为和沃达丰（Vodafone）提出的NB-CIoT（Narrowband Cellular IoT）技能。前者是根据LTE技能的简化，能够与现行的LTE规范兼容；而后者几乎是一个从头的规划，彻底根据物联网专门定制。在2015年9月的评论会议上，NB-CIoT和NB-LTE两种技能达成了一致，即今日的NB-IoT。
在国内，华为是NB-IoT规范的首要推动者。2015年末，华为联合干流运营商、设备厂商、芯片厂商和相关国际组织在内的21家工业巨子，在香港建立了GSMA NB-IoT Forum工业联盟，其中有六家运营商成员还宣告，将联合华为在全球建立六个NB-IoT敞开实验室，聚集NB-IoT范畴的研制和验证。现在中国联通现已在上海建成了全球首个NB-IoT的技能示范点。
EC-GSM-IoT
掩盖：比较一般GPRS，在33dBm功率水平下，提高20dB
结点数：单基站5万个结点
功耗寿数：5Wh电量下，至少10年
速率：GMSK调制下到达70-350Kbps的上下行峰值；8PSK调制方法下到达240Kbps上下行峰值
频段：GSM
带宽：单通道200KHz，典型体系总带宽2.4MHz
最终一个是EC-GSM-IoT，全称为Extended Coverage-GSM-IoT。从姓名就能够看出，EC-GSM-IoT和GSM网络规范有这严密的联络，它是GSM的延伸技能，它能够直接运用GSM的基站来进行通讯。
依照3GPP的阐明，EC-GSM-IoT在GMSK的调制方法下能够到达70-350kbps的上下行速率，8PSK调制下的速率则能够到达240kbps。3GPP相同要求契合EC-GSM-IoT规范的终端模块能够在5Wh的电量下至少待机10年。EC-GSM-IoT的单基站容量最多能够到达5万个结点，比较一般GPRS，在33dBm功率水平下的掩盖规划提高了20dB，这一点与NB-IoT适当。
此外，为了更适用于物联网运用，相对于原有的GSM技能，3GPP的专家组还增强了EC-GSM-IoT规范的身份认证、完整性校验、密保强度和设备辨认才能等一系列的安全特性。
EC-GSM-IoT理论上彻底兼容于现有的GSM，现有的GSM基站只需要进行简略的软件晋级就能够适用于契合EC-GSM-IoT规范的智能设备，因而布置起来相对简单。
2016年2月，爱立信联合法国Orange电信和英特尔一起建成了全球首个EC-GSM-IoT技能示范点。在随后的MWC 2016上，爱立信还专门展现了自家的EC-GSM-IoT技能典范。
总结
这三种低功耗广域网都各有优缺陷：根据LTE的eMTC，上下行速率能够到达1Mbps，速度最快；而NB-IoT，上下行速率能够到达250Kbps，适用于散布广泛、类别杂乱、通讯需求不高的各种底层智能设备；根据GSM的EC-GSM-IoT，上下行速率与NB-IoT适当，最便于布置和推行。但与此一起，市场上的一些非授权频段的技能规范也在逐步兴起，如LoRa、SigFox以及RPMA等，不少企业各自为营，因而物联网范畴广域网的建立或许很难在短期内构成一个一致的规范。
