ZigBee是一種近距離、低功耗、低速率、低成本的無線感測器網路技術，主要用於近距離網狀網連線。Zigbee具有8個優點，逐一作簡單介紹。1、 低功耗。在低耗電待機模式下，2節5號乾電池可支援1個節點工作6～24個月，甚至更長。這是ZigBee的突出優勢。相比之下藍芽可以工作數週、WiFi可以工作數小時。2、低成本。透過大幅簡化協議（不到藍芽的1/10），降低了對通訊控制器的要求，以8051的8位微控制器測算，全功能的主節點需要32KB程式碼，子功能節點少至4KB程式碼，而且ZigBee免協議專利費。每塊晶片的價格大約為2美元。3、低速率。ZigBee工作在20～250kbps的速率，分別提供250 kbps（2.4GHz）、40kbps（915 MHz）和20kbps（868 MHz）的原始資料吞吐率，滿足低速率傳輸資料的應用需求。4、近距離。傳輸範圍一般介於10～100m之間，在增加發射功率後，亦可增加到1～3km。這指的是相鄰節點間的距離。如果透過路由和節點間通訊的接力，傳輸距離將可以更遠。5、短時延。ZigBee的響應速度較快，一般從睡眠轉入工作狀態只需15ms，節點連線進入網路只需30ms，進一步節省了電能。相比較，藍芽需要3～10s、WiFi 需要3 s。6、高容量。ZigBee可採用星狀、片狀和網狀網路結構（無線感測器網路），由一個主節點管理若干子節點，最多一個主節點可管理254個子節點；同時主節點還可由上一層網路節點管理，最多可組成65000 個節點的大網。7、高安全。ZigBee提供了三級安全模式，包括無安全設定、使用訪問控制清單（Access Control List， ACL） 防止非法獲取資料以及採用高階加密標準（AES 128）的對稱密碼，以靈活確定其安全屬性。8、免執照頻段。使用工業科學醫療（ISM）頻段，915MHz（美國）， 868MHz（歐洲），2. 4GHz（全球）。這三個頻帶的擴頻和調製方式亦有區別。總的來講，在無線感測器網路中Zigbee最大的優點是：低功耗（但是隻針對終端節點來講）、組網靈活（網路中裝置較多時有優勢）、低成本（相對藍芽和WiFi來將的）。
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LoRa技術特點
1、LoRa
2013年8月，美國升特公司（Semtech）向業界釋出了一種新型的Sub－1GHz頻段的擴頻通訊晶片，最高接收靈敏度可達－148dBm，主攻遠距離低功耗的物聯網無線通訊市場。該技術主要工作在全球各地的ISM免費頻段（即非授權頻段），包括主要的433、470、868、915MHz等。與其他傳統的Sub－1GHz晶片相比，LoRa晶片最高接收靈敏度提高20～25dB，體現在應用上就是擁有5～8倍傳輸距離的提升。
LoRa技術本質上是擴頻調製技術，同時結合了數字訊號處理和前向糾錯編碼技術。此前，擴頻調製技術具有長通訊距離和高魯棒特性，在軍事和空間通訊領域已經應用了幾十年，而LoRa的意義在於首先利用擴頻技術為工業產品和民用產品提供低成本的無線通訊解決方案。前向糾錯編碼技術是給待傳輸資料序列中增加一些冗餘資訊，資料在傳輸程序中注入的錯誤碼元在接收端就會被及時糾正。前向糾錯編碼技術可以減少資料包需要重發的需求，而且在解決由多徑衰落引發的突發性誤碼中表現良好。一旦資料包分組建立起來，並注入前向糾錯編碼以保障可靠性，這些資料包就將被送到數字擴頻調製器中。這一調製器將分組資料包中每一位元時間劃分為眾多碼片，而LoRa調製碼片的可配置範圍為64～4 096碼片／位元。透過使用高擴頻因子，LoRa可將小容量資料透過大範圍的無線電頻譜傳輸出去。當用戶透過頻譜分析儀測量時，這些資料看上去像噪音，但區別在於噪音是不相關的，而資料具有相關性。基於這點，資料可以從噪音中提取出來。擴頻因子越高，越多的資料可從噪音中提取出來，接收靈敏度就可以達到更高。因此LoRa晶片的接收靈敏度最高可達－148dBm，在20dBm的發射功率下，LoRa調製的鏈路預算可達168dB。
2、LoRaWAN
在傳統的廣域連線應用中，主要藉助電信運營商提供的蜂窩網路進行連線，工業、能源、交通、物流等各行業廣泛採用蜂窩網路實現互聯。但仍有大量的裝置應用是現有蜂窩網路技術無法滿足的，比如水、電、氣、熱等計量表，市政管網、路燈、垃圾站點等公用設施，大面積畜牧養殖和農業灌溉，廣泛佈局且環境惡劣的氣象、水文、礦井、山體資料採集，以及偏僻的戶外作業等。這些型別終端若採用現有運營商蜂窩網路進行聯網，可能遇到如下問題。
1、訊號覆蓋不足：很多裝置佈局在人口稀少或環境複雜的區域，運營商網路覆蓋盲區或訊號強度不足，難以保障資料的穩定傳輸。
2、功耗高：大量裝置需要電池供電，若採用蜂窩網路則需頻繁更換電池，這在很多惡劣環境下很難實現。
3、費效比低：裝置單次傳輸資料量極小，而且傳輸頻次很低。目前蜂窩網路為高頻寬設計，採用蜂窩網路要佔用網路和碼號資源，還會產生包月流量費用。
基於以上原因，低功耗廣域網技術（Low Power Wide Area Network，LPWAN）成為彌補物聯網網路層短板的最佳選擇。2015年3月，由Semtech牽頭成立了LoRa Alliance（以下簡稱LoRa聯盟），聯盟是一個開放的非盈利性組織，目的在於加速LoRa技術全球商用化，主要發起成員還包括美國IBM、Cisco、法國Actility、荷蘭皇家電信、瑞士電信等知名企業。
聯盟釋出的LoRaWAN協議將LPWAN分成了三部分，包括節點應用、通訊服務（模組和基站供應商）、雲服務，資料傳輸過程中的通訊層包括兩級加密，資料通訊更為安全。截止到2016年10月，聯盟成員數量高達400多家，其中國家級的運營商有27家，新增運營商有法國Proximus、英國Orange、美國Comcast、日本軟銀、南韓SK電信、印度TATA電信等。同時，LoRa的產業鏈中還包括大量終端硬體廠商、模組閘道器廠商、軟體廠商、系統整合商等，構成了完整的LoRa生態系統，大大促進LoRa技術的快速發展與生態繁盛。
ZigBee是一種近距離、低功耗、低速率、低成本的無線感測器網路技術，主要用於近距離網狀網連線。Zigbee具有8個優點，逐一作簡單介紹。1、 低功耗。在低耗電待機模式下，2節5號乾電池可支援1個節點工作6～24個月，甚至更長。這是ZigBee的突出優勢。相比之下藍芽可以工作數週、WiFi可以工作數小時。2、低成本。透過大幅簡化協議（不到藍芽的1/10），降低了對通訊控制器的要求，以8051的8位微控制器測算，全功能的主節點需要32KB程式碼，子功能節點少至4KB程式碼，而且ZigBee免協議專利費。每塊晶片的價格大約為2美元。3、低速率。ZigBee工作在20～250kbps的速率，分別提供250 kbps（2.4GHz）、40kbps（915 MHz）和20kbps（868 MHz）的原始資料吞吐率，滿足低速率傳輸資料的應用需求。4、近距離。傳輸範圍一般介於10～100m之間，在增加發射功率後，亦可增加到1～3km。這指的是相鄰節點間的距離。如果透過路由和節點間通訊的接力，傳輸距離將可以更遠。5、短時延。ZigBee的響應速度較快，一般從睡眠轉入工作狀態只需15ms，節點連線進入網路只需30ms，進一步節省了電能。相比較，藍芽需要3～10s、WiFi 需要3 s。6、高容量。ZigBee可採用星狀、片狀和網狀網路結構（無線感測器網路），由一個主節點管理若干子節點，最多一個主節點可管理254個子節點；同時主節點還可由上一層網路節點管理，最多可組成65000 個節點的大網。7、高安全。ZigBee提供了三級安全模式，包括無安全設定、使用訪問控制清單（Access Control List， ACL） 防止非法獲取資料以及採用高階加密標準（AES 128）的對稱密碼，以靈活確定其安全屬性。8、免執照頻段。使用工業科學醫療（ISM）頻段，915MHz（美國）， 868MHz（歐洲），2. 4GHz（全球）。這三個頻帶的擴頻和調製方式亦有區別。總的來講，在無線感測器網路中Zigbee最大的優點是：低功耗（但是隻針對終端節點來講）、組網靈活（網路中裝置較多時有優勢）、低成本（相對藍芽和WiFi來將的）。
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LoRa技術特點
1、LoRa
2013年8月，美國升特公司（Semtech）向業界釋出了一種新型的Sub－1GHz頻段的擴頻通訊晶片，最高接收靈敏度可達－148dBm，主攻遠距離低功耗的物聯網無線通訊市場。該技術主要工作在全球各地的ISM免費頻段（即非授權頻段），包括主要的433、470、868、915MHz等。與其他傳統的Sub－1GHz晶片相比，LoRa晶片最高接收靈敏度提高20～25dB，體現在應用上就是擁有5～8倍傳輸距離的提升。
LoRa技術本質上是擴頻調製技術，同時結合了數字訊號處理和前向糾錯編碼技術。此前，擴頻調製技術具有長通訊距離和高魯棒特性，在軍事和空間通訊領域已經應用了幾十年，而LoRa的意義在於首先利用擴頻技術為工業產品和民用產品提供低成本的無線通訊解決方案。前向糾錯編碼技術是給待傳輸資料序列中增加一些冗餘資訊，資料在傳輸程序中注入的錯誤碼元在接收端就會被及時糾正。前向糾錯編碼技術可以減少資料包需要重發的需求，而且在解決由多徑衰落引發的突發性誤碼中表現良好。一旦資料包分組建立起來，並注入前向糾錯編碼以保障可靠性，這些資料包就將被送到數字擴頻調製器中。這一調製器將分組資料包中每一位元時間劃分為眾多碼片，而LoRa調製碼片的可配置範圍為64～4 096碼片／位元。透過使用高擴頻因子，LoRa可將小容量資料透過大範圍的無線電頻譜傳輸出去。當用戶透過頻譜分析儀測量時，這些資料看上去像噪音，但區別在於噪音是不相關的，而資料具有相關性。基於這點，資料可以從噪音中提取出來。擴頻因子越高，越多的資料可從噪音中提取出來，接收靈敏度就可以達到更高。因此LoRa晶片的接收靈敏度最高可達－148dBm，在20dBm的發射功率下，LoRa調製的鏈路預算可達168dB。
2、LoRaWAN
在傳統的廣域連線應用中，主要藉助電信運營商提供的蜂窩網路進行連線，工業、能源、交通、物流等各行業廣泛採用蜂窩網路實現互聯。但仍有大量的裝置應用是現有蜂窩網路技術無法滿足的，比如水、電、氣、熱等計量表，市政管網、路燈、垃圾站點等公用設施，大面積畜牧養殖和農業灌溉，廣泛佈局且環境惡劣的氣象、水文、礦井、山體資料採集，以及偏僻的戶外作業等。這些型別終端若採用現有運營商蜂窩網路進行聯網，可能遇到如下問題。
1、訊號覆蓋不足：很多裝置佈局在人口稀少或環境複雜的區域，運營商網路覆蓋盲區或訊號強度不足，難以保障資料的穩定傳輸。
2、功耗高：大量裝置需要電池供電，若採用蜂窩網路則需頻繁更換電池，這在很多惡劣環境下很難實現。
3、費效比低：裝置單次傳輸資料量極小，而且傳輸頻次很低。目前蜂窩網路為高頻寬設計，採用蜂窩網路要佔用網路和碼號資源，還會產生包月流量費用。
基於以上原因，低功耗廣域網技術（Low Power Wide Area Network，LPWAN）成為彌補物聯網網路層短板的最佳選擇。2015年3月，由Semtech牽頭成立了LoRa Alliance（以下簡稱LoRa聯盟），聯盟是一個開放的非盈利性組織，目的在於加速LoRa技術全球商用化，主要發起成員還包括美國IBM、Cisco、法國Actility、荷蘭皇家電信、瑞士電信等知名企業。
聯盟釋出的LoRaWAN協議將LPWAN分成了三部分，包括節點應用、通訊服務（模組和基站供應商）、雲服務，資料傳輸過程中的通訊層包括兩級加密，資料通訊更為安全。截止到2016年10月，聯盟成員數量高達400多家，其中國家級的運營商有27家，新增運營商有法國Proximus、英國Orange、美國Comcast、日本軟銀、南韓SK電信、印度TATA電信等。同時，LoRa的產業鏈中還包括大量終端硬體廠商、模組閘道器廠商、軟體廠商、系統整合商等，構成了完整的LoRa生態系統，大大促進LoRa技術的快速發展與生態繁盛。