由相關數據分析得知，在2020年接入互聯網的設備將高達250億臺，其中應用有物聯網通信技術的將超過160億，而在未來的物聯網應用市場中，便捷、廉價、低功耗的小數據量物聯網設備將會占據高達90%以上的份額，成為無線通信領域的主流。作為低功耗廣域物聯網（LPWA）技術的帶頭者，目前NB-IoT和LoRa不斷在技術領域做出革新，充分利用其低功耗、低成本、大容量、長續航、多連接和廣覆蓋等特點，在應用層面展現出了突出的效果，引起了國內外行業的廣泛關注[2]。
1、NB-IoT
3GPP在2016年6月制定了關于NB-IoT的行業標準，NB-IoT搭建在成熟的通信網絡基礎上，同時受到世界范圍內的大量企業的鼎力支持和推動。作為一項具備良好發展前景的通信技術，NB-IoT的突出優勢有以下幾點：
（1）低功耗
通過制定簡潔的通信協議和縮短發射/接收時間的方式，NB-IoT設備的待機時間提高了近十倍，終端模塊的續航時間也從原來的數月延長至5年~10年，系統的工作穩定性得到了顯著提高。
（2）低成本
隨著通信技術的逐步成熟，商業市場的日益豐富，NB-IoT芯片的售賣價格將會控制在1美元以下，而企業設計開發單個應用模塊的成本也會相應地降低到5美元左右。
（3）多連接
NB-IoT的多連接優勢體現在它的一個扇區能夠滿足10萬臺設備同時連接，可以達到萬物互聯的要求。此外還支持低延時敏感度、具有超低的設備成本、低設備功耗和優化的網絡架構。與GSM相比較，NB-IoT具有更低的設備功耗、更低的搭建成本和更寬廣的覆蓋范圍。本系統的終端監測數據通過LoRa技術傳至監控網關進行匯聚。
（4）廣覆蓋
NB-IoT具備很強的覆蓋能力，得益于上行Inter-site CoMP技術以及采取重復發送的方式。在設計的窄帶傳輸模式下，通過上行鏈路傳遞控制指令，可供選擇的帶寬為3.75kHz和15kHz；通過下行鏈路下發控制指令，采用的帶寬為180kHz，子載波的數量為12，帶寬為15kHz。農村和較偏遠的區域設備排布較分散，對通信能力提出了較高的要求，而將NB-IoT的上行鏈路提高20dB，可達到覆蓋面積擴大100倍的效果。如果在基站與NB-IoT終端之間選用較少數量的子載波并采取重復傳送的機制，能夠有效提升通信傳輸的成功率，同樣可以滿足車庫、倉儲等地下應用場景的特殊要求。
2、LoRa
LoRa（Long Range）屬于LPWAN通信技術，是由美國Semtech公司發布和推廣使用的一種無線通信方案。由于其建立在擴頻技術的基礎上，具備了超遠距離通信的能力，目前已經成為低功耗廣域網通信的基礎。在傳統的無線傳輸方案中，往往無法兼顧理想的傳輸距離和設備功耗，針對這一突出問題，LoRa技術兼具低功耗、遠距離、低成本和多連接的特點，工作在全球免費的433、868和915MHz頻段。在選用LoRa通信后，系統容量和規模都得到了明顯提高，能夠完成遠距離的長時穩定通信。
LoRa可以看做是與NB-IoT相競爭的低功耗通信技術，兩者的相似特點主要有：
（1）遠距離，通信距離最大可以達到20km；
（2）低功耗，在某些應用中，電池使用壽命可以達到5-10年；
（3）低速率，傳輸速率較低，最高僅為數百kbps。
但是LoRa與NB-IoT的不同之處在于，LoRa不通過運營商基站發送數據，而是有其自身的服務端。當然，由于不需要移動運營商的參與，它便不需要向移動運營商支付費用，但是它也需要有自己的服務器，用于接收節點的信號，以及將信號轉發至互聯網?？梢钥闯?，LoRa的特點和NB-IoT相類似，因此也構成了相互競爭的關系。
本文中結合網關采集的環境參數通過NB-IoT一并傳輸至云數據中心進行存儲、分析、處理、顯示、以及報警。