物联网是个交叉学科,涉及通信技术、传感技术、网络技术以及RFID技术、嵌入式系统技术等多项知识,但想在本科阶段深入学习这些知识的难度很大,而且部分物联网研究院从事核心技术工作的职位都要求硕士学历,“LoRa实验室”计划从收集、整理、翻译实用的物联网有关的知识着手,帮助各高校物联网专业学生利用这个实验室学习平台找准专业方向、夯实基础,同时增强实践与应用能力。虽然现在面临大学生毕业就业难的情况,但实际各行各业却急需物联网领域相关专业的人才,从目前情况来看,环保、安防、智能交通、农业、医疗推广的可能性最大,这也是成为高校热门专业的一个重要原因。从工信部以及各级政府所颁布的规划来看,物联网在未来十年之内必然会迎来其发展的高峰期。而物联网技术人才也势必将会“迎娶”属于它的一个美好时代。

什么物联网场景用LoRa?在偏远地区,如果没有NB-IoT信号,那么就更适合用LORA了。例如高原地区的牛羊定位管理,养牦牛的或者是养跑山猪的。或者是物联网设备很密集的地方,LORA也会比NB更便宜。例如智慧小区、智慧园区等等。LoRa为什么功耗低?LoRa之所以功耗比NB-IoT低,是因为极少发射数据。就像两个人相距100米站着,你对别人喊话的时候要扯着嗓子吼,听的时候只需要静静的听,喊话的肯定比听话的累多了。 无线网络传输也一样,发送数据的时候比接收数据的时候功耗大的多。例如LoRa发射的工作电流超过100mA,接收的工作电流仅10mA。这里讲的发射和和接收,不只是数据的上行和下行,还包括了“心跳包”内部的上行和下行。NB就像两个人对话:一人说“告诉你一件事情,xxx”,另一人回答“好的,我听到了”。双方都在说话(发射数据)。而LoRa就像两个人约定好时间,一人说“告诉你一件事情,xxx”,另一人只听,但不吭声。 NB-IoT和2G 4G一样,是设备端主动去询问基站,问“我在线,你有没有需要发给我的数据?” 这个过程中就需要设备端发射数据出去。而LoRa不需要这一步,LoRa会和基站约定一个时间窗口,时间一到,基站只管说,终端只管听。这就是LoRa功耗低的核心原因。双方都约定“10分钟后”开始沟通,双方各自的手表准不准,就很关键了。于是LoRa终端和基站需要定期“对时间”,(通过beacon)。基站“讲话”了,终端有没有“听到”?如果基站需要知道终端有没有收到下行信息,就需要终端上行一个反馈信息。这些技术细节网上资料很多,就不赘述了。 LoRa的三个工作模式 LoRa的工作模式和NB-IoT类似。LoRa Class-A,等同于NB-IoT PSM模式。物联网终端要主动发消息给基站,基站才能找得到终端,并且下发控制指令。 Class-A 终端发数据的时候才能接收 LoRa Class-B,等同于NB-IoT的eDRX模式。物联网终端隔一小段时间联系一次基站,此时基站才能找得到终端,并下发控制指令。 Class-B 终端定期接收(一般是几十秒一次) LoRa Class-C,等同于NB-IoT的DRX模式或socket长连接。物联网终端和基站之间一直保持紧密联系,基站随时都能给终端下发控制指令。 Class-C 终端随时都可以接收,功耗大 根据应用场景选择LoRa工作模式: 不需要实时控制终端设备的,选择Class-A。省电,一节电池能用几年。例如智能水表、气表、智能井盖、智能垃圾箱等 需要实时控制终端设备的,且延迟几十秒也无所谓的,选择Class-B。省电和控制取个均衡。一节电池也能用半年。例如路灯控制、牛羊定位器、农林大棚控制等。需要实时控制终端设备,且对延迟要求比较高的,选择Class-C,老老实实接电源吧。话说这种情况也不是LoRa的主打应用场景,用的很少。 如何快速搭建LoRa物联网系统? LoRaWan现在已经很成熟了,从传输模块到基站到LoRa云服务一整套可以打包获取。开发者只需要用MCU挂载LoRa传输模块,就可以通过LoRa云服务器收取MCU的上行数据、下发控制指令。和NB-IoT几乎一模一样:MCU挂载NB模块,从运营商的服务器收取MCU的上行数据、下发控制指令。两者的区别:LoRa需要自己买基站、NB需要自己去买sim卡。
来源:元安物联 低功耗广域网络对于WiFi、蓝牙、ZigBee等短距离技术为主的场景中形成的“互补效应”远远高于“替代效应”。那么LoRa和蓝牙是否有着某些关联或关系? LoRa + 蓝牙定位技术在物联网场景 LoRa全称“Long Rang”,是LPWAN一种成熟的通信技术,是美国公司的一种基于扩频技术的低功耗、超长距离的无线通信技术,是Semtech公司私有的物理层技术,主要采用的是窄带扩频技术,抗干扰能力强,大大改善了接收灵敏度,在一定程度上奠定了LoRa技术的远距离和低功耗性能的基础。 而蓝牙是一种短程宽带无线电技术,是实现语音和数据无线传输的全球开放性标准,它使用跳频谱(FHSS)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)等先进技术在小范围内建立多种通信与信息系统之间的信息传输。蓝牙5.0是由蓝牙技术联盟在2016年提出的蓝牙技术标准,蓝牙5.0针对低功耗设备速度有相应提升和优化,蓝牙5.0结合wifi对室内位置进行辅助定位,提高传输速度,增加有效工作距离。 所以基于LoRa+蓝牙的定位技术,蓝牙主要负责位置服务,LoRa主要负责传输。 LoRa+蓝牙定位的应用 在数据传输上,充分发挥LoRa具备传输距离远、绕射能力强,抗干扰能力强等技术特点,在室内定位时可以较少的布设网关,从而极大程度上减少施工成本。在定位精度上,通过蓝牙位标的密度来控制精度,因蓝牙位标无需布网与供电,从而施工极其简单,安装时仅仅黏贴即可。两者各自充分发挥自己的优势,避免弱势,从而实现低成本、易部署的综合解决方案。基本网络架构图如下: LoRa+蓝牙定位网络架构 在此架构中,在室内大规模的部署无需供电及布网的蓝牙位标(IBEACON),以一定的时间间隔(通常为300ms-900ms)的频次来发送自己的位置信息,通过蓝牙来监听位标的信息,收到周边的蓝牙位标的信息后通过LoRa发送出去。此种方案充分发挥LoRa具备传输距离远、绕射能力强,抗干扰能力强等技术特点,在室内定位时可以较少的布设网关,一般情况下300平米布设一个网关即可实现覆盖,从而极大程度上减少施工成本。 元安物联在博物馆场景中运用了LoRa+蓝牙的定位解决方案。通过在室内大规模的部署无需供电及布网的蓝牙位标(iBeacon),以一定的时间间隔的频次来发送自己的位置信息,而定位标签通过COTX-M-B系列蓝牙智能网关来监听位标的信息,在收到周边的蓝牙位标的信息后通过COTX-X系列LoRa智能网关发送至云端。 通过COTX-M-B蓝牙智能网关室内定位技术,可对博物馆工作人员、展示作品物件实时定位,提高博物馆工作人员工作效率,基于蓝牙网络侧定位的工作人员、展示作品物件室内实时定位,可以拆分为人员定位和资产定位,人员定位需要蓝牙网关配合蓝牙手环来对处于室内的工作人员/展品位置信息做实时监控;资产定位需要蓝牙网关配合蓝牙Beacon来对处于室内的设备位置信息做实时监控,助力场景智能化升级。 结语 在定位精度上,通过蓝牙位标的密度来控制精度,因蓝牙位标因无需布网与供电,从而施工极其简单,安装时仅仅黏贴即可。而在成本控制上,因施工简单方便,从而最大限度上实现的成本可控。简单来说,LoRa+蓝牙的定位技术是一种施工简单、成本可控的高精度定位解决方案。 元安物联运用LoRa+蓝牙技术对博物馆、停车场、医院、园区、工厂、大型交通枢纽等多种场景进行智慧化建设,实现室内导航定位、正反向定位等功能,成为具备技术及开发者优势于一身的物联网服务提供商。
Semtech在今年推出了 LoRa Smart Home™ 收发器,使得开发人员更容易将基于LoRa的终端设备所提供的远距离、低功耗和低成本优势应用于消费性市场。 LoRa在智能家居领域的应用正在蓬勃发展。近日,Semtech宣布已与亚马逊(Amazon)建立合作关系,共同开发其Amazon Sidewalk网络的应用,这将有力推动LoRa器件在智能家居行业中的应用。亚马逊于2019年底 首次推出了Sidewalk网络 ,其中包括全新的Ring智能家居设备和新的地理围栏宠物追踪器的开发计划。利用LoRa远距离的特性,亚马逊的Sidewalk网络将实现设备从家居到花园、再到小区的连接,从而使整个社区受益。 基于LoRa的智能社区 Semtech的LoRa器件已经迅速发展成为工业和企业物联网应用的首选平台;然而,其在消费领域的应用潜力才刚刚开始被发掘。目前市场上大多数的智能家居设备都依靠Wi-Fi或蓝牙等通信技术将设备连接到互联网,但是这些短距离、高带宽的通信协议在覆盖范围和功耗过高等方面有着局限性;另一方面,诸如5G等蜂窝网络并不适用于低功耗的物联网设备,因为这些设备仅仅需要在低成本、低功耗和低带宽的条件下进行连接。 智能家居并不仅仅包括房屋之内的范围,而是在覆盖整个物业的基础上,延伸到院子、花园,扩展到整个建筑物、房屋周边甚至是移动资产。尽管应用各不相同,但客户对“开箱即用”的可靠连接的需求并不会随范围的变化而改变。如今,业主可以在其物业的所有区域中安装与物联网相连的传感器,但业主的体验通常会受到“盲区”的影响,即那些Wi-Fi路由器无法覆盖的地方,或者是其范围对于蓝牙等短距离通信平台太远。有了LoRa,即使设备在移动状态,也能够确保连接始终稳定可靠,并显著扩大了覆盖范围,从而使客户能够追踪家里的宠物或资产。 智能家居设备的新机遇 当智能家居设备的应用范围扩展到社区时,LoRa器件的远覆盖距离特性为资产跟踪和地理定位应用提供了全新的可能性。通过利用Amazon Sidewalk网络,许多设备可以将其覆盖范围扩展到半英里,而其他通信技术只能提供数百英尺的覆盖范围。LoRa器件也非常适合当今市场上许多常见的智能家居应用,例如智能照明、门窗传感器、运动传感器、智能锁、智能灌溉等。 LoRa器件的低功耗特性为使用Wi-Fi或蓝牙的、基于电池供电的物联网设备提供了一个令人信服的替代性方案。频繁地给传感器充电或更换电池会带来不便,特别是将传感器放置在难以触及的区域时。更坏的情况是,快速耗电的家庭安防设备可能会带来风险,因为有可能在需要它们起作用的关键时刻,设备却由于电量耗尽而导致失效。LoRa利用其极低功耗这一特性来进行通信,进而支持设备仅需一块电池或一次充电即可运行好几年,从而克服了上述的缺点。
LoRaWAN虽然是由LoRa Alliance的专家们(主要是Semtech、IBM、Actility )建设的,但忽视了技术的复杂性和硬件的昂贵,在以下技术方面存在缺陷。 1、公开带宽+公开标准=容易受到攻击 LoRaWAN在ISM ( ISM )的免费带宽工作,其协议规范公开,带来了容易受到攻击的问题。很难“伪造”一个End Node,攻击者监听4字节DevAddr,使用该地址发送消息时,网关是网络服务器( Lora wan server四种服务器之一的NS )。 另一种攻击是“恶意拥挤”。 想象一下,如果攻击者使用LoRa设备以125kHz的带宽发送最大长度的前导码,则该通道将被恶意占用, 只要攻击者保护duty cycle和发送功率,这种攻击就是“合法的”。也许需要政策或行业法规来保护LoRaWAN免受拥塞攻击。 2、异步ALOHA协议的低效性 美国夏威夷州是群岛,铺设有线网络的成本很高,使用无线技术让各岛的用户使用中心电脑。 这个项目1968年由美国夏威夷大学负责,是世界上最早的无线计算机通信网。 这个通信协议叫阿罗哈,是夏威夷人打招呼的问候语。 协议原理很简单, 如果用户有数据的话,就让他发送, 如果在规定时间内收到响应,表示发送成功,否则重新发送。 重发策略:等待随机时间后重发。 如果再次发生冲突,请等待随机时间,直到重新发送成功。 好处:容易执行。 缺点:极其容易冲突 效率:纯ALOHA协议的通道利用率最大为18.4%(1/2e )以下 今天,LoRaWAN的主机Class A也采用了ALOHA协议,在节电和简单的同时,冲突和低效率也是不可避免的。幸运的是,传感器的通信数据和频率不高,SX1301可以提供多信道的FDMA (频分复用),可以有效地减轻冲突。 3 、 Class B的GPS同步 在无线通信协议的设计中,唤醒通信是难点:节点休眠,网关必须保证在正确的时间点与其进行通信,需要同步技术。 LoRaWAN的Class B提供唤醒功能,其同步源是GPS的秒脉冲。即使所有网关都具备GPS功能,在室内也无法接收GPS信号(除非拉出GPS天线)。当然,室内网关也可以选择类似IEEE1588的网络对协议。 总之,复杂性的提高带来了设计和部署的成本。 4、应用程序数据的数据包 下图是LoRaWAN中国频带的最大数据帧长规定,可知在DR0/DR1/DR2 (分别对应: 250/440/980bps )中,应用层的最大数据长为51字节,在不同的速率下,该值发生了变化 这在应用层设计了最大传输单元( MTU )大小,进一步增加了困难。
作者:赵小飞 物联网智库 原创 导 读 市场研究公司Transforma Insights发布的首份低功耗广域连接预测报告显示,截止2019年底,全球LPWAN连接数为2.2亿,到2030年LPWAN连接数将高达40亿。 低功耗广域网(LPWAN)作为物联网连接的核心基础设施,近年来一直是全球物联网业界关注的焦点。目前“60%-30%-10%”的广域物联网连接结构,即低速率业务占60%、中速率业务占30%、高速率业务占10%已经成为业界的共识,其中60%的低速率业务主要通过低功耗广域网络来承载,成为广域物联网“大连接”的主力。从2016年开始大规模吸引业界眼球至今已过去近5年时间,这几年的发展使目前LPWAN产业呈现一个趋稳的格局。 40亿连接规模,连接结构组成值得关注 近日,市场研究公司Transforma Insights发布了其首份低功耗广域连接预测报告,报告显示,截止2019年底,全球LPWAN连接数为2.2亿,到2030年LPWAN连接数将高达40亿。 40亿是一个令人振奋的数字,意味着接下来几年全球LPWAN连接年复合增长率将超过30%,而且若以低速率物联网连接占60%来倒推,整个广域物联网连接数在2030年将达到67亿左右。 除了总规模外,连接的结构更值得关注。今年7月,国际电信联盟(ITU)批准NB-IoT正式纳入5G标准,成为5G mMTC的主要组成部分,随着5G商用的加速,5G mMTC将成为LPWAN连接的主力。如下图所示,到2030年,5G mMTC占据LPWAN连接的份额接近三分之二,这意味着NB-IoT将成为LPWAN最大规模的接入方式。剩余的三分之一将被LoRa、Sigfox以及其他在垂直领域有一定影响力的技术所瓜分,这些技术基本上都运行在非授权频谱上。 2019-2030年全球LPWAN连接数分布(来源:Transforma Insights) 当然,不论是非授权频谱还是授权频谱的技术,都存在公共网络和私有网络之分,进一步对其进行细分可以发现,其中超过97%的5G mMTC设备都是通过电信运营商的公共网络实现连接,剩余3%则通过私有网络连接,或者说是通过5G专网连接。相比5G mMTC,非mMTC的低功耗物联网设备的份额则分布的更为平均,这些非授权频谱LPWAN设备中,46%的设备是通过公共网络连接,54%的设备通过私有网络连接。 其中,中国是全球LPWAN连接的主要驱动力,2019年底中国的LPWAN连接数占全球57%。不过,Transforma Insights预测,随着时间的推移,世界其他国家和地区也会加速发展。到2030年,中国的LPWAN连接数的份额将下降到全球的三分之一。 2030年全球主要地区LPWAN连接数情况(来源:Transforma Insights) 从Transforma Insights的数据可以看出,到2030年中国的5G mMTC连接数将达到10亿,基于非授权频谱的LPWAN连接数处于3.5-4亿区间;北美的5G mMTC连接数将超过4亿,但非授权频谱的LPWAN连接数也处于3.5-4亿区间,略低于中国;欧洲也具有类似的特征。 从行业应用角度看,到2030年,超过一半的LPWAN连接都是源于垂直行业应用,29%源于消费市场,另外有20.5%的连接为跨垂直行业的应用,最为典型的是通用的定位追踪设备。所有垂直行业中,连接数最多的垂直行业是能源(电力、燃气等)以及水务,主要是各类计量表计通过LPWAN实现远传,使其占连接数的35%,而其他行业仅占15左右。 2030年LPWAN连接在各行业的分布(来源:Transforma Insights) LPWAN市场结构的变化 从Transforma Insights的数据中,笔者认为可以提炼LPWAN领域市场结构的一些特点。 (1)5G mMTC的公共网络和私有网络 在Transforma Insights对LPWAN连接结构组成的分析中,将授权频谱和非授权频谱网络都细分为公共网络和私有网络,可以看出这一领域未来将形成相对稳定的格局。 5G mMTC作为授权频谱LPWAN网络,主要形态是NB-IoT。NB-IoT公共网络目前在全球已形成规模化部署,根据GSMA的数据,截止2020年8月,全球主流运营商已经开通了96张NB-IoT商用网络。根据华为的数据,2020年初,全球NB-IoT的连接数已超过1亿。随着5G商用加速和NB-IoT正式纳入5G标准中,NB-IoT拥有了10年以上的技术周期,增强了产业链投资NB-IoT的信心,因此在未来10年中,NB-IoT的连接将占据LPWAN的主流。 不过,NB-IoT的私有网络开始逐渐形成。2019年6月,位于美国加州的一家名为Puloli的公司宣布推出首个独立部署的私有NB-IoT网络,该网络采用700MHz频谱,部署在佛罗里达北部,是为该地区一家公用事业企业提供部署的。对于私有网络,Puloli探索出一套网络即服务(NaaS)的商业模式,负责网络设计、部署和运营。由于是私有网络,Puloli对此进行专门的频段定制,在700MHz频段中使用1MHz作为下行另外1MHz作为上行。 当前,5G专网已成为业界关注焦点,很多国家出台支持5G专网频率政策,大量领军企业自行申请频率部署专网。5G专网中,也会有专门面向mMTC设备的接入服务,从而形成mMTC私有网络连接形态。 除了5G专网和企业专门部署NB-IoT专网外,也有更加灵活的小基站方式部署小型专网的选择。当前,国内运营商已在研究推出通过NB-IoT小基站形成专网的方案,补充宏基站信号不足,这些小基站一般是一体化基站,实现核心网下沉,用户无需接入到运营商的核心网中,而且无需通信资费,也促成mMTC私有网络连接。 (2)非授权频谱连接的国内外差异 虽然到2030年,非授权频谱LPWAN设备中46%的设备是通过公共网络连接,54%的设备通过私有网络连接,但笔者认为不同国家和地区差异化很大,46%的公共网络连接更多是在海外市场,国内市场主要以私有网络连接为主。 由于海外市场已有大量独立运营商部署起LoRaWAN公共网络,加上Sigfox在全球数十个国家开展网络部署,这些基础设施为46%的公共网络连接提供了支撑。但是,在国内市场,由于受到工信部52号文的影响,采用非授权频谱技术部署公共网络存在很大限制,因此这一领域更多定位于私有网络。例如,目前国内LoRa产业链企业正在向着园区、工厂、社区、家庭等私有部署方向发展。 非授权频谱技术另一个值得关注的亮点是一些在部分垂直领域深耕的技术已站稳脚跟。例如,近年来在国内外不断开拓的ZETA技术在NB-IoT、LoRa等主流技术找到自身定位,在物流、建筑开始了规模化的落地,并形成基于ZETA的产业生态,从而成为非授权频谱连接的组成部分。 (3)授权频谱与非授权频谱连接对比的国内外差异 如第一节所述,Transforma Insights对全球主要地区LPWAN连接结构对比中,一个明显的特征是中国基于授权频谱连接数(即mMTC)远高于基于非授权频谱连接数(即non-mMTC),而海外市场尤其是欧美市场这两者的差距并不大。 在笔者看来,未来几年中,中国将开启大规模5G网络基础的建设,在一定程度上也完善了mMTC基础设施,当5G网络规模足够大,能够为国内物联网用户提供便捷、廉价的低功耗大连接服务,给了用户选择空间。5G基础设施非常完善,只有在5G mMTC存在短板的场景和领域,用户才会选择非5G mMTC的方案。 反观海外市场,由于其5G网络基础设施建设规模和强度远远低于中国,通过5G网络为用户提供低功耗大连接服务的选择性有限,给了非授权频谱LPWAN技术更多的空间,因此就出现很多LoRaWAN和Sigfox的公网和私网业态,弥补电信运营商基础设施的不足,从而使授权频谱LPWAN连接与非授权频谱LPWAN连接之间的差距并不大。 总体来说,40亿连接数的低功耗广域网络市场给予电信运营商和其他供应商足够的空间,经过几年的发展,目前基于授权频谱和非授权频谱的LPWAN技术已形成趋稳的格局,这些主流技术将共同承载着40亿连接。
一、背景概述: 对于规模化的温室大棚种植而言,单靠人工管理需要大量人手,耗力费时,并且存在难以避免的人工误差。通过物联网系统,首先可释放管理者的很大一部分时间和精力,提高效率,同样的人工可增加管理数倍的大棚,精准化管理可提供农作物品质,增加收益。 系统采集温室内的空气温湿度、土壤水分、土壤温度、二氧化碳、光照强度等实时环境数据,传输到控制中心,由中心平台系统将最新监测数据与预先设定适合农作物生长的环境参数与进行比较,如发现传感器监测到的数据与预设数值有了偏差,计算机会自动发出指令,智能启动与系统相连接的通风机、遮阳、加湿、浇灌等设备进行工作,直到大棚内环境数据达到系统预设的数据范围之内,相关设备才会停止工作。 通过智能化控制系统按照作物的需要精准的水肥供给,有效节约水肥的使用量,节约资源避免浪费,以及过量使用对土地造成损害。同时,有助于节约能源,减少化肥污染,提升农产品品质,为农业节能减排、保护环境和发展低碳经济做出贡献,社会效益十分可观。 二、无线通讯技术LoRa技术特点: LoRa 作为低功耗广域网(LPWAN)的一种长距离通信技术,近些年受到越来越多的关注。Cisco、IBM、Semtech、Microchip等正在积极推广LoRa技术。 LoRa的优势在于技术方面的长距离能力。LoRa技术在高性能、远距离、低功耗,支持大规模组网,测距和定位等方面突出的特点,这使得该方案(终端+网关)成为物联网大规模推广应用的一种理想的技术选择。 特 点 优 势 灵敏度-148dBm 通讯距离>15 km 远距离 最小的基础设施成本 使用网关/集中器扩展系统容量 易于建设和部署 电池寿命>5年 接收电流10 mA,休眠电流<200 nA 延长电池寿命 免牌照的频段 节点/终端成本低 低成本 三、气候环境参数采集 通过物联网系统可连接传感器采集环境温湿度、光照度、风速、二氧化碳浓度等。   四、土壤环境参数采集 通过物联网系统可连接传感器采集土壤温度、土壤水份、土壤盐分、PH值等。   五、智能控制系统应用 通过物联网系统,可以设定温室内各种设备运行环境条件,当环境信息未达到预先制定的条件时,自动启动温室内的相关设备。目前涵盖水阀智能精准控制系统、精准放风智能控制系统、高精度智能卷帘机控制系统、智能补光灯控制系统、智能通风控制系统、智能遮阳控制系统、智能高功率控制系统、智能融合系统等。   六、农业监控系统 监控系统借助个人电脑、智能手机、实现对农业生产现场气象、土壤、水源环境的实时监测,并对大棚温室的灌溉、通风、降温、增温等农业设施实现远程自动化控制。结合视频直播、智能预警等强大功能。统可帮助广大农业工作者随时随地掌握农作物生长状况及环境变化趋势,为用户提供一套高效便捷、功能强大的农业监控解决方案。
来自 Light Reading 的报道称,尽管 ITU 已正式把 NB-IoT 技术纳入 5G 标准体系,但包括法国运营商 Orange 在内的几家大型运营商尚未对 NB-IoT 进行大量采用。 实际上,Orange 长期以来一直偏爱其他物联网技术,到今年为止显然也还是对 NB-IoT 并不热衷。 Orange 物联网产品总监 Jean-Marc Lafond 在近日的一场网络研讨会上说:“我们一直在关注 NB-IoT。在一些国家,当地的生态系统和参与者确实希望使用 NB-IoT,我们会非常仔细地研究这样的合作交易是否有意义。” 但是,该运营商已围绕另外两项技术 --LTE-M 和 LoRa 构建了其物联网战略,并且在 NB-IoT 首次标准化的四年后,没有任何迹象表明这一战略将会改变。 在整个欧洲地区,Orange 现在已经在比利时、法国、西班牙、波兰和罗马尼亚建设并运行了 LTE-M 网络,并计划在斯洛伐克和摩尔多瓦也推出 LTE-M 技术。此外,目前在法国和洛伐克部分地区以及在罗马尼亚的一些站点,Orange 都提供了 LoRa 服务。 比利时和卢森堡是仅有的 Orange 认为需要投资 NB-IoT 的地理区域市场。似乎在其他地方,该技术根本无法满足 Orange 的要求。 “例如,LTE-M 比 NB-IoT 提供更高的数据速率,更低的延迟,并且在移动性和语音及短信支持方面也具备优势。”CCS Insight 分析师 Kester Mann 表示。 同样,对于使用较低数据速率的固定物体,Orange 更倾向于选择 LoRa 而非 NB-IoT。 Jean-Marc Lafond 提到了 LTE-M 和 LoRa 的成熟度,包括其设备生态系统,并认为一些物联网技术存在 “过度通信”。 虽然 Orange 尚未完全关闭对 NB-IoT 的投资大门,“但很明显,该运营商认为其他窄带技术可以满足其物联网连接需求。”Kester Mann 谈到。 Orange 的冷漠态度并不意味着 NB-IoT
从事LoRa方案的厂商常能听到一个提问:“我们为什么要用LoRaWAN Server?”模块、网关的硬件价值通常更好理解,而 LoRaWAN Server由于资料匮乏,理解其功能与价值的人相对较少。AUGTEK的这篇文章带大家一起来聊聊你所不知道的LoRaWAN Server。 作为低功耗广域网络/窄带物联网领域已有商用经验的技术,LoRa已受到广泛关注,随着物联网普及速度加快,基于LoRaWAN的物联网专用网络将会在更大范围中实现应用。不过,LoRaWAN Server在很多应用场景中是人们相对陌生的领域,由于资料匮乏,理解其功能与价值的人相对较少,本文将对其进行解读。 在数据传输过程中,模块将终端采集到的信息上传至网关,网关负责数据的临时存储与透传,而服务器与云系统则是网络的大脑,进行数据处理与控制反馈。 LoRaWAN Server是LoRaWAN网络中连接网关和云平台的协议处理器,提供终端节点接入鉴权、网关接入控制、LoRaWAN协议解析、数据传输、数据加解密、数据格式转换等功能。目前,世界范围内提供LoRaWAN Server 的供应商极少,较为知名的是法国Actility,报价不菲且目前仅支持国外部分频段。 LoRaWAN标准协议中,Server 结构如下: 为什么在LoRaWAN标准协议中,Server是必需的呢? 一、鉴权 LoRaWAN协议详细定义了LoRa的网络架构——终端、网关、服务器、云系统,为LoRa网络大规模部署与实现万物互联互通作准备。凡是符合LoRaWAN标准的模块、网关均能接入LoRa网络, 但是互联互通存在一个鉴权的过程,目前鉴权在Server上完成。 二、数据传输与管理 Server作为网关与云端的协议处理器,能实现“网关—Server—云”间 数据的双向传输、多次加密(以确保传输的安全性),并能进行传输流量统计、传输状态监测。 三、网关管理与配置 Server除了上文说的控制网关的鉴权接入外,还能对网关进行 频点配置、网关状态信息上报等。 在一个大型网络中,终端传输的信号通常能被多个网关接收到,倘若不加以区分排序,信号经由多个网关传输后,将杂乱无序,造成通信效率低下。多个网关可连接到同一个LoRaWAN Server中,Server能将接收到的重复信号进行鉴别,剔出无效的数据,并选择最有效的下行网关,将“响应”高效地发送到模块终端。这个过程有利于提高下行利用率,从而提高整个网络利用率。 四、终端节点管理与配置 Server能识别不同终端节点,对节点做出允许接入/拒绝接入响应,并能 空中激活终端节点。 Server能通过配置终端节点的占空比等,对终端节点进行 宏观调控;能支持应用层Server将下行数据发送给终端,从而对终端进行操控。 此外,通过配置,Server能实现终端 速率自适应(ADR:即在通信系统中,根据当前信道实时状态,改变发送数据速率,以提高系统传输性能。)与 漫游(即支持终端在不同网关覆盖范围内自由移动)。 五、云平台通信 Server端能进行数据格式转换与数据转发,以满足不同云平台间数据共享或传输的要求。此外还能与云平台实现 计费管理,用户管理,流量控制,数据存储,大数据分析, 数据可视化等功能。 总之,如果要建符合LoRaWAN标准的网络,则必须有 LoRaWAN Server对诸多网关、终端节点进行统一管理。
方案来源:新大脑智慧停车 问题现状 现代城市,伴随汽车保有量越来越高,城市停车位资源未进行高效管理,使得许多城市不仅停车难,而且很多车辆到达目的后无法停车占据车行路面而导致交通拥堵和尾气排放过高,因此智慧停车、开放停车、共享停车逐渐上升为现代城市严峻问题。 解决方案 根据以上需求和问题,本方案提供一种完整的解决办法,主要设计思路和内容是:首先以大容量干电池技术解决车位检测器电源问题,不用再考虑取电困难,因为车位检测器大部分时间是空闲状态,无车时如此,有车存在时也不用实时检测,所以设备大部分时间处于休眠模式,耗电量少,可持续工作5年,5年换一次电池成本相对低廉;其次用窄带物联网(NB-IOT)解决组网问题,不仅通信标准统一,而且因为数据走公网到统一服务器,所以容易大数据融合,便于提供后续服务和是设备管理;第三,利用地磁传感器解决车位检测器问题,目前三轴地磁传感器芯片成本低廉,容易大批量推广。 为此,新大脑还做调查统计 贵州黔南去年和我司合作,在路边停车格布署了共7千多个地磁感应装置,配合后台系统和小程序、巡检端共同管理,其软件有查询停车位、预约停车位、办理月卡等多功能,大幅度减少了人工成本,深受车主们的喜爱,这套地磁系统于今年正式跑上正轨,今年更要扩大至2万多个。 据了解,贵州黔南政府去年周转率高的路段布设地磁,用来搜集全部的停车实时信息,而所谓的地磁,就是透过地磁感应含铁量,辨识停车格是否有车辆使用,民众再通过新大脑停车小程序查询停车空泊位。以前,人工管理开单约每30分钟巡场,嵌入地磁装置的智能停车格则在车辆离开后,小程序就会实时更新停车格状态为空位。 目前黔南约有2.4万个泊位,大多数泊位布署了地磁装置。 据调查,自去年布设开始到今年9月期间,贵州黔南共布设约1.7万个地磁,今年底前更计划要扩大至2.1万个地磁装置。 场景展示 对此,黔南车主表示,自从开通了地磁管理泊位之后,不仅管理员方便了,车主们更是受益,都随时能够预约车位、查看停车场信息、提升开单效率等好处。如今地磁能实时掌握车辆进出,同时也提高停车格的周转率。 小程序页面 地磁展示
LoRa是由Semtech研发的低功耗联网技术,物联网智库近期进行持续研究,此前连续推送5篇LoRa技术、产业、应用等相关文章。在通讯技术商业化过程中,产业联盟是一股强大的推动力量,LoRa也不例外。 LoRa联盟是一个开放的、非盈利性组织,它是由业内领先厂商发起,其目的在于将低功耗广域网络(LPWAN)推向全球,以实现物联网、M2M、智慧城市的应用,联盟成员将通力合作将LoRa协议成功推向全球标准。那么,这一联盟的成员有哪些?在产业生态系统处于神秘位置呢?今天物联网智库将带大家一起揭开LoRa联盟的神秘面纱。 LoRa联盟成立之初就注重生态系统建设,与产业链各环节企业共同合理推动这一技术的商用。目前,联盟成员包括跨国电信运营商、设备制造商、系统集成商、传感器厂商、芯片厂商和创新创业企业等,这些成员跨欧洲、北美、亚洲、非洲等地域。LoRa联盟成员分为创始成员、贡献成员和应用成员三类。物联网智库编辑从产业链的角度对LoRa联盟成员进行分类如下: 要实现基于LoRa技术搭建广域网,与现有电信运营商合作是一条捷径,借用电信运营商已有的基站、无线电频谱等资源,能够快速、低成本实现LoRaWan的广域覆盖和商用。多家跨国电信运营商加盟LoRa联盟,包括但不限于: KPN:荷兰皇家KPN电信集团,是荷兰第一家电信公司,在荷兰、德国、比利时等国拥有移动网络,被评为全球最值得投资的十大电信运营商之一。 Bouygues为法国布依格电信公司,目前已成为法国三大移动网络运营商之一,近期,该公司宣布将于6月份推出使用LoRa技术的商用网络。 Swisscom为瑞士电信,是瑞士大型电信运营公司。 Belgacom为比利时最大的电信运营商。 在物联网系统方案领域,有多年物联网系统方案提供经验的厂商也加盟LoRa联盟,典型的厂商包括: Actility是M2M领域大规模基础设施行业的领导者,基于LoRa技术开发的 ThingPark®为新一代标准化M2M通讯平台。 ThingPark®可提供对源于 Actility及其合作伙伴的增值应用的访问。 KERLINK是德国一家M2M解决方案提供商,不仅提供LoRa基站、网关等设备,更在电力、交通等领域有多年解决方案经验。 在软件领域,IBM作为LoRa联盟的核心创始成员,在LoRa技术上已投入多年,为LoRa商用化提供强大基础研究、软件、云计算、大数据的支撑;另外,如Stream、Insigma等软件类企业也在细分领域以软件能力加速LoRa商用化。 芯片厂商主要包括: Semtech即升特公司,作为LoRa技术的推出者,升特是高质量模拟和混合信号半导体产品的领先供应商,为客户提供在电源管理、保护、高级通信、人机界面、测试和检测以及无线和传感产品方面的专有解决方案和技术,其芯片在通信、计算机和计算机界面、自动检测设备、工业和其它商业应用中得到广泛采用。 Microchip,即美国微芯科技公司,是全球领先的单片机和模拟半导体供应商,为消费类产品提供低风险的产品开发、更低的系统总成本和更快的产品上市时间。 已有多家模组厂商推出LoRa模块,其中包括数家中国厂商: Augtek即南京八月智能科技公司,是一家运营商级物联网通信设备供应商,推出基站和LoRa通信模块。八月科技的方案开始用于船联网中,能够实现船船通信、船岸通信、岸基通信、船舶无线传感网以及航道无线传感网等船联网核心网络功能。 ADEUNIS是法国一家无线射频模组厂商,为SigFox、LoRa等低功耗、长距离网络技术提供低成本的模组。 拓宝科技位于武汉,已推出M2M通信模块、基站和传输平台,并应用于无线抄表、深林防火、井盖监控等领域。 终端厂商除了通讯设备厂商思科外,也包括多家应用终端厂商: HOMERIDER位于法国,是全球最大无线计量表具供应商,水表、电表、燃气表是其主要产品。 Sagemcom是法国领先的宽带和移动终端供应商,包括适用于M2M的网关产品,已在供水、供电、供气等领域广泛应用。
工业4.0为德国政府提出的计划,也号称是第四次工业革命。其目的是想提升制造业的计算机化及智能化。主要目标不是创造新的技术,而是整合工业、制造技术与销售方式。其中的智能工厂(Smart Factory)就是基于整合感控系统CPS和物联网IOT架构下可以提升效率及产能。对此一趋势我们提供以ST 32位处理器为主再加上ST温、湿度及多轴的向量或陀螺仪等传感器为辅的终端节点收集器。再加上Semtech长距离的LoRa无线传输技术下使用一个多任务容量的网关机来收取距离可达10公里及5000组数据节点,让客户可以迅速、经济的布建智能型工厂来提升效率节省不必要的支出。如此就可增加本身的竞争力在这激烈并迅速的市场下存活。   Sensor Module SX1301 Gateway 【展示板照片】 【方案方块图】 【系统功能】 ① 传感器端 : 以STM32F103 32位处理器接收由HTS221 温湿度Sensor及LIS3DSH动作感应Sensor传回的数据后经UART送至LoRa模块发送至空中。 ② 数据接收端 : 由SX1301 LoRa网关机处理从节点送来的数据整理为Load Data后经USB 送至PC端后显示工厂机械及人员状态等资料于UI。 ③ 网络端 : SX1301 LoRa网关机并把整理后的Load Data经RJ45上传至云端供可链接上网络的设备如手机或平板等远程监控。 ④ 客户端 : 管理者可以于计算机上监控工厂人员状态,或是让备用人员同步监控工厂生产过程及人员运作以避免单一人员控管下发生问题。 【方案特性】 ① STM32L 系列为在Cortex-M3的低功耗条件下,STM32L还引进了独特的节能技术,即以意法半导体130nm制程的EnergyLite超低功耗产品平台为基础,可实现超低漏电流特性。此外该平台整合了意法低功耗闪存,并支持直接内存(DMA),由于采用优化的节能架构,能在应用系统作业过程中关闭闪存和CPU,外围设备仍可保持作业状态,让产品的性能、功能及电池寿命达到优化的状态。 ② LoRa技术具超长距离,低成本 : 因其Sensitivity 可达-148dB,此点可以让传感器部件的范围大幅增加。此点可减少repeater 用量节省成本。另可延长使用时间 : 由于待机电流低至2.5uA, 此低耗电特性比起GPRS来可以大大的减少耗电。所以可减小电池体积而增加其传感器待机时间。 我要联络 技术文档 我要联络 台湾ST产品线人员: st.tw_iot@yosungroup.com 我要联络 台湾Semtech产品线人员: semtech.tw_iot@yosungroup.com  
LoRa™扩频技术是指由Semtech开发专给长距离物联网使用的直接序列展频技术DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)。 其特点是: 1. 长距离 ~ -148dB的灵敏度提供长距离高穿透性的传输。 2. 抗干扰 ~ -20dB 的SNR提供噪声免疫能力。 3. 高容量 ~ 不同的扩频因子可以提供高频道重复使用率,容纳更多节点。 4. 低耗电 ~ 优化的省电模式可使产品使用长时间不需更换。 综合上述各点,我们便可以使用其特点来取代WiFi或是GPRS等高耗电及距离短的应用。此处介绍一使用Semtech SX1276 所开发的追踪系统,其工艺为使用LoRa传输GPS信号至网关机。在由网关机将数据传送至云端后让用户可以使用计算机或是智能手机浏览器查看信息。 应用情境:位置数据追踪   【方案方块图】 【系统功能】  Gateway 1).Transceiver SEMTECH SX1276 2).MCU TI AM3352 3).Voltage DC 9V~48V 4).Power Consumption Max. 7.2W 5).Frequency Range 902~928MHz 6).Frequency Accuracy ±1KHz 7).Modulation LoRa (Spreading spectrum) 8).Transmission Power +2dBm~+20dBm (1.5mW~100mW) 9).TX Consumption 130mA RF Output = +20dBm(100mW) 90mA RF Output = +17dBm(50mW) 10). Sleep Consumption 25uA 11).Data rate 0.24~18.22Kbps 12).ANT impedance 50
LoRa™扩频技术是指由Semtech开发专给长距离物联网使用的直接序列展频技术DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)。 其特点是: 1. 长距离 ~ -148dB的灵敏度提供长距离高穿透性的传输。 2. 抗干扰 ~ -20dB 的SNR提供噪声免疫能力。 3. 高容量 ~ 不同的扩频因子可以提供高频道重复使用率,容纳更多节点。 4. 低耗电 ~ 优化的省电模式可使产品使用长时间不需更换。 综合上述各点,我们便可以使用其特点来取代WiFi或是GPRS等高耗电及距离短的应用。此处介绍一使用Semtech SX1276 所开发的追踪系统,其工艺为使用LoRa传输GPS信号至网关机。在由网关机将数据传送至云端后让用户可以使用计算机或是智能手机浏览器查看信息。 应用情境:位置数据追踪 【方案方块图】 【系统功能】 1).Chipset SEMTECH LoRa SX1276 2).Antenna SMA/50Ω 3).Frequency 410-525MHz (Model: NL-T100L) 862-1020MHz (Model: NL-T100H) 4).Connection type USB A type 5).Transmission media UART 6).UART Baud rate:1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600bps Parity: 8N1/8E1/8O1 7).OperationVoltage 3.5V~6V 8).Current Consumption Receiving:24mA(typical) Transmitting:150 mA(typical) Sleeping:15mA(typical) 9).Transmission distance 1KM~10KM (0.81Kbps) 10).Receiving sensitivity -132dBm@0.81Kbps 11).Operation Temperature-40°C~ 85°C 12).Humidity 5%~95%(Non-condensing) 13).Dimension 22mm x 64.5mm x 12mm 14).Weight
SX1278智能酒店门禁方案,智能酒店系统摆脱了传统意义上的单独智能系统,将照明系统、智能场景、影音系统、音乐系统、智能云端集中控制系统完美融合,从实现了真正意义上的智慧酒店,让每一位入住酒店的客户享受轻松便捷的生活。 替换原来的机械开关,电工轻松搞定。 按照说明书即可组网调试,用户自己DIY控制。 方便扩展及升级功能,用户可随时增添控制设备。 无需专业的技术工程师保障后期系统正常运行 该系统提供了安卓& IOS控制。 【展示板照片】 【方案方块图】 【系统功能】  利用手机APP网上注册,注册成功会发一个加密的钥匙图示发到手机。  进入酒店会自己配对己注册房间门锁,点手机上的钥匙图示打开门锁同时完成室内设备配对。  可透过WIFI将资料传到Android及iOS应用程序上显示,并可以通过手机控制灯、空调、窗帘等。 【方案特性】  该系统是基于STM32MCU微控制器。  该软件包提供了板级支持包(BSP)的RF扩展板和一些中间件组件。  所使用的应用软件来访问和使用RF扩展板的软件层是:  STM32MCU HAL层:HAL驱动层提供了一个通用的多实例组简单的API(应用程序编程接口)与上层(应用程序,库和堆栈)进行交互。它是由通用和扩展API。它是直接建立在一个通用的架构,并允许其建立在诸如中间件层的层,为了实现它们的功能,而不依赖于用于给定微控制器单元(MCU)的具体硬件配置。这种结构改善了库代码的可重用性,并保证方便地移植到其他设备。  板级支持包(BSP)层:该软件包支持STM32与独立MCU的外设。该软件包含在板级支持包(BSP)。  让使用者可使用开发工具完成板端与手机端连接实时数据传输。 我要联络 技术文档 相关新闻 我要联络 台湾Semtech产品线人员: semtech.tw_iot@yosungroup.com 我要联络 中国Semtech产品线人员: semtech.cn_iot@yosungroup.com  
LoRa无线直饮水表是基于LoRa技术、利用无线信号来传输数据的智能水表。一般用于安装位置分散,布线困难的场合。该水表及其系统的最大特点是:无线信号穿透能力强,覆盖范围广,无盲点;抗干扰能力强,在复杂的电磁环境中也能保证99%的数据传输准确率;功耗低,功耗非常低的,电池寿命可以高达12年。 通信技术采用 LORA 扩频调制方式,采用扩频通讯技术及 CRC16 校验双重特性,增强抗噪性和抗干扰能力。无线网络具有自组织、自维护性,可减少用户维护的复杂度,且采用独立的网络层通信规约,既安全可靠又便于系统扩展。 LoRa无线直饮水表 (1)计量精度高,稳定性好。 (2)始动流量小,灵敏度高。 (3)电子信号采样,无线数据远传,保留机械读数,保证数据安全。 (4)微功耗设计,内置大容量电池,电表寿命长。 (5)表内数据永久储存。 (6)阀控功能,实现远程阀门控制,有效防止恶意欠费。 (7)无线自组网集中抄表,路由自动中继,抄表距离大于500米。 (8)使用内置RF天线,减少安装过程对于天线的损坏。 本产品各项参数符合国标 GB/T 778-2007《封闭满管道中水流量的测量 饮用冷水水表和热水水表》和 CJ/T 224-2012《电子远传水表》的技术要求。
随着交互数据需求的激增,相应的我们也需要网络技术来支撑,而现阶段应用的网络技术还无法满足,长距离,窄宽带的通信场景的需求,在这样的背景下,物联网也就应运而生。而低功耗网络作为物联网最重要的技术,其发展速度也是最快的。 技术对比 1、工作频段与服务质量 对于工作频段而言,在远距离通讯中,对于LoRa来说,处于非授权频段进行工作,与其他行业的无线通讯网络相比较,在LoRa技术中融入了线性调频技术,充分确保了工作频段的低功耗性,在很大程度上,增加了通讯距离 。对于NB-IoT技术,主要是建立在蜂窝技术的基础之上,采用了1GHz之下的授权频段。 与NB-IoT相比,LoRa技术的抗干扰能力较强,且可实现多信道数据的并行处理,但无法提供与NB-IoT相同的服务质量,若想取得更高的服务质量,需要投入更多的资源。在NB-IoT技术之中,通过授权频段及同步协议,可为服务质量打下基础,而对于LoRa技术,其应用的场景不能对该技术有很高的服务质量要求。通过比较,NB-IoT更加可靠,可以为用户提供高质量服务,用户体验更佳,大部分运营商也更加青睐于NB-IoT。 2、网络覆盖范围与成本 在网络覆盖范围方面,NB-IoT覆盖面更大。在郊区,利用LoRa技术,传输距离只能达到15千米,而利用NB-IoT技术,传输距离可达35千米,超过前者的两倍。不过,在部署方面,LoRa要优于NB-IoT。对NB-IoT进行部署的时候,信号强度取决于4G/ITE的情况,比如NB-IoT无法部署在4G未覆盖的农村地区。在成本方面,虽然NB-IoT的服务质量比较好,但在频段授权方面,会花费很多的资金,在每个基站中,最少的资金也需要15000美金;对于LoRa技术,其服务质量不高,只能够适用于要求比较少的场景中,在部署成本方面,比NB-IoT会少很多。 3、电池寿命与频段利用率 对于IoTaWAN协议,能够按照实际的应用场景,对节点的通讯频率进行合理调整,有效降低了运行能耗,不管是蜂值电流,还是休眠电流均比较小,有效延长了电池的使用寿命。 市场定位 1、LoRa技术 在LoRa技术中,其协议具有一定的独特性,能够根据客户的需求,及时做出相应的改变,在网络部署方面, 花费的成本也相对较低。一般来说,LoRa技术可以应用在具有特殊要求的网站中,比如说:企业以及政府机构等。LoRa技术具有较强的灵活性,也比较经济实惠。不仅如此,LoRa可以满足定位跟踪额的需求,功耗比较低,其连接量比较大。 在我国的各个城市中,具有诸多的高速公路,各个国道和省道 也正在不断的发展中,在这样的背景下,出现了智慧道路。在LoRa技术的基础上,提出了智慧道路的想法,利用LoRa信号覆盖,能够有效处理道 路中诸多的突发情况,缓解了交通拥堵现象。 (1)应急终端。在道路中,一旦出现车祸,又或者车辆出现问题的情况下,在路灯杆中,经过应急终端的安装,可以向道路管理云平台发送相应的求助请求信息。在道路管理云平台中,经过接收相应的请求之后,得䀐GIS,可以准确掌握事发地点,进而安排适合的人员,准确 到达事发地点,有效处理交通事故。 (2)手机APP用户端。在APP客户端中,用户能够接收道路管理云平台所发送的交通情况信息,在道路管理云平台中,可以向自己 车辆发送其所在路段的交通信息,在智慧道路中,提供的信息比较准确。 (3)道路管理云平台。对于道路云平台,主要的功能包括两方面,第一,接收应急终端的求助请求;第二,在APP客户端中,为客户及时反馈路况。 2、NB-IoT技术 NB-IoT是基于蜂窝技术建立的,其服务质量比较高,受到诸多运营商的认可。由于国际标准的指定,在加上监管政策的实施,运营商对NB-IoT技术进行了大力推广,在网络部署中,NB-IoT技术得到了广泛应用,在公网以及运营商级的相网络中,NB-IoT技术具有明显的优势。如今,在市场中,经过NB-IoT技术的应用,可以满足低传递速率的场景,还能满足时间延长较少的场景,具体的应用实例如下。 以NB-IoT为基础,这样的智慧消防栓能够有效弥补传统消防栓的不足,尤其是消防栓偷水、漏水、倾斜撞倒、故障检测等方面的问题。对于NB-IoT技术,应用在智慧消防栓的时候,主要优势为以下几个方面。 (1)状态监测 监测城市各街道消火栓状态,以及电源、水压是否正常、完好;消火栓开水监测及开水持续时间监测;消火栓完好监测(倾斜、撞倒); (2)异常实时报警 出现突发情况,系统自动发出报警信息,通知相关人员对有安全隐的地点采取紧急措施,避免出现意外; (3)偷水漏水监测 硬件方案内置感应传感器,可感应消火栓转轴的拧动,从而获取消火栓的阀位开关度,监测偷水漏水。 (4)人员识别 通过在嵌入式主板集成RFID识别器,并为每个维护管理人员配备相应的IC卡,可精确判断消防栓的开闭是否属于正常维护,实现智能化管理。 (5)地图精确定位 系统架构GIS地理信息系统平台,将消防辖区内消防栓数据定位在地图上,直观显示每个消防栓地理位置以及状态。 3、LoRa与NB-IoT的共同发展 经过上面的分析我们知道,LORA和NB-IOT都有着自己各自的技术特点,其特性也代表着其市场也是不同的,在这两种中,技术都是不完整的,根据目前物联网的发展情况可以知道,LORA和NB-IOT的共同发展也是未来的发展方向,经过这两项技术的联合应用,可以优势互补,进而建立更加健全的物联网网络层,扩大物联网的立体格局。 综上所述,在物联网市场中,通过应用LORA和NB-IOT技术,开创了物联网的新格局,进而促进了各个行业的发展。对于LORA技术,可以有效应用在网络部署中,而NB-IOT技术的服务质量比较高,在公用网络值得推广使用。
“智能时代”,一个曾让人充满梦想的词汇,如今已经逐步变成了现实。 5月13日至17日,在北京举办的第十八届中国北京国际科技产业博览,成为一个集中展示智能化成果的盛会。 生态领域智能化会是什么样子?在科博会智慧环境展区,记者看到一个又一个生态修复、污染源监测、大气治理、垃圾资源化处理、水资源综合利用、高效节能等领域领先的技术产品和整体解决方案,激发人们对绿色城市、生态家园未来前景的向往和自信。 在移动互联网、人工智能等新技术带来的日新月异的改变中,我国的传统林业开始向“智慧林业”迈进。 国家林业局制定的《中国智慧林业发展指导意见》指出,信息化在林业中的应用已经从零散的点的应用发展到融合的全面的创新应用,随着现代信息技术的逐步应用,能实现林业资源的实时、动态监测和管理,更透彻地感知摸清生态环境状况、遏制生态危机,更深入地监测预警事件、支撑生态行动、预防生态灾害。 万物互联,人与自然走向和谐   智能时代有哪些特点?如何理解智能时代的“智慧林业”? “在未来,智能不仅是单一的智能服务,还是一个完整的、具有综合功能的系统,比如智能家居、智能建筑以及智能城市等。”趋势预测专家萨旺特•辛格在他的新书《大未来:移动互联时代的十大趋势》中这样写道。 这就是人们常说的“智慧生活”,也被称之为“互联网物理化”:其第一个层面即万物互联,人和人相连,人和机器相连,有电的地方都有计算,有计算的地方都有智能,有智能的地方都可以相连;第二个层面是用互联网拥抱传统产业,出现产业互联网或者行业互联网,商业模式、产品开发、营销与推广都将改变;第三个层面为智能的工作和生活。 智慧林业是指充分利用云计算、物联网、大数据、移动互联网等新一代信息技术,通过感知化、物联化、智能化的手段,形成林业立体感知、管理协同高效、生态价值凸显、服务内外一体的林业发展新模式。智慧林业的核心是利用现代信息技术,建立一种智慧化发展的长效机制,实现林业高效高质发展。智慧林业是智慧地球的重要组成部分,是未来林业创新发展的必由之路,是统领未来林业工作、拓展林业技术应用、提升应用管理水平、增强林业发展质量、促进林业可持续发展的重要支撑和保障。 智慧林业包括基础性、应用性、本质性的特征体系,其中基础性特征包括数字化、感知化、互联化、智能化,应用性特征包括一体化、协同化,本质性特征包括生态化、最优化,即智慧林业是基于数字化、感知化、互联化、智能化的基础之上,实现一体化、协同化、生态化、最优化。 ——林业信息资源数字化。实现林业信息实时采集、快速传输、海量存储、智能分析、共建共享。 ——林业资源相互感知化。利用传感设备和智能终端,使林业系统中的森林、湿地、沙地、野生动植物等林业资源可以相互感知,能随时获取需要的数据和信息,改变以往“人为主体、林业资源为客体”的局面,实现林业客体主体化。 ——林业信息传输互联化。互联互通是智慧林业的基本要求,建立横向贯通、纵向顺畅,遍布各个末梢的网络系统,实现信息传输快捷,交互共享便捷安全,为发挥智慧林业的功能提供高效网络通道。 ——林业系统管控智能化。智能化是信息社会的基本特征,也是智慧林业运营基本要求,利用物联网、云计算、大数据等方面的技术,实现快捷、精准的信息采集、计算、处理等;应用系统管控方面,利用各种传感设备、智能终端、自动化装备等实现管理服务的智能化。 ——林业体系运转一体化。一体化是智慧林业建设发展中最重要的体现,要实现信息系统的整合,将林业信息化与生态化、产业化、城镇化融为一体,使智慧林业成为一个更多的功能性生态圈。 ——林业管理服务协同化。信息共享、业务协同是林业智慧化发展的重要特征,就是要使林业规划、管理、服务等各功能单位之间,在林权管理、林业灾害监管、林业产业振兴、移动办公和林业工程监督等林业政务工作的各环节实现业务协同,以及政府、企业、居民等各主体之间更加协同,在协同中实现现代林业的和谐发展。 ——林业创新发展生态化。生态化是智慧林业的本质性特征,就是利用先进的理念和技术,进一步丰富林业自然资源、开发完善林业生态系统、科学构建林业生态文明,并融入整个社会发展的生态文明体系之中,保持林业生态系统持续发展强大。 ——林业综合效益最优化。通过智慧林业建设,就是形成生态优先、产业绿色、文明显著的智慧林业体系,进一步做到投入更低、效益更好,展示综合效益最优化的特征。 物联网、云时代的到来,不断刷新人脑对新兴科技发展的定义。在这个“智慧的时代”里,人与花草树木不再是简单的“依赖”与“被依赖”的关系,也不再是简单的“改造”与“被改造”的关系,而是一种“对话协商”,人与林业的关系,也因为物联网的应用而变得和谐。 “互联网+林业”,传统产业充满智慧 近年来,随着“互联网+”的快速普及,互联网跨界融合创新模式进入林业领域,利用移动互联网、物联网、大数据、云计算等技术推动信息化与林业深度融合,开启了“智慧林业”大门,我国林业物联网建设逐步走上了有序、快步发展的轨道,取得了重要进展。 完善了顶层设计。2011年~2013年,国家林业局先后开展了“中国林业信息化体制机制研究”和“中国智慧林业发展规划研究”,在此基础上出台了《国家林业局关于进一步加快林业信息化发展的指导意见》和《中国智慧林业发展指导意见》。2012年~2013年,在深入研究的基础上,编制了《中国林业物联网发展框架设计》,这在国家部委中是第一份,国家层面的林业物联网顶层设计基本形成。 开展了示范工程建设。在国家发改委、财政部的支持下,国家林业局成为首批六个国家物联网应用示范工程实施部委之一,吉林长白山和江西井冈山成为国家智能林业物联网应用示范工程的建设地点。在各参建单位的共同努力下,完成了长白山示范工程的野外设备安装调试、应用系统开发部署、指挥中心技术改造及井冈山示范工程的新机房大楼建设、组网设备野外综合测试和部分应用系统开发,并以示范工程为纽带,形成了集清华大学、中国电信、吉林森工、井冈山保护区等在内的政产学研用紧密协作的工作团队。 开展了关键技术研究。结合国家智能林业物联网应用示范工程,吉林森工研发出了“森林眼”林火监测预警系统、木材专用电子标签和读写设备,神州数码研发出了野外无线组网设备、游客智能定位胸卡、地面坐标设备、温湿度传感器及相应的管理软件,苍穹数码等单位研发出了基于GPS/北斗双模定位的移动智能终端,中国电子器材总公司研发出了IPv6无线传感网网络协议一致性测试智能仪表,中国电信集团研发出了集管理和服务于一体的旅游移动客户端和基于5G技术的林区无线覆盖解决方案,这些研究成果不仅解决了本次示范工程建设的关键技术难题,而且在未来的林业物联网和智慧林业建设中必将大显身手。 推动了各地实践探索。北京市园林绿化局集成二维码、传感器、无线自组织网络等技术,在园博园开展了“中国信息林”建设,此后又将二维码标签应用到公园及苗圃的树木管理工作中。河南三门峡二仙坡绿色果业有限公司利用物联网、自动控制等技术,打造了现代化的智慧果园,取得了良好的经济和社会效益。四川温江通过“一个平台、四大应用系统、一个信息中心”建设,打造了“智慧花木”信息化品牌,极大地活跃了西南花木交易市场,促进了区域经济发展。安徽舒城金桥农林科技有限公司利用物联网技术建设了智慧育苗系统,提高了设施育苗的智能化水平,实现了经济和社会效益双丰收。这类例子在湖南、广东、浙江、辽宁等其他省份还有不少。 开展了标准规范建设。2013年至今,国家林业局信息办先后申请立项了《林业物联网术语》等4个行业标准及《林业物联网传感器技术规范》等4项国家标准,同时开展了“林业物联网标准体系研究”工作,这些标准将对林业物联网健康有序发展起到重要作用。 智能化务林,工作变得简单美好 只需两名操作工把嫁接苗和砧木分别送入,咔嚓一声,一台自动嫁接机器人就自动上夹,完成了嫁接。记者在科博会上看到,先进农机装备已可以将部分林业生产环节带入工厂。 “依靠这台机器,两名工人每小时可以嫁接600株苗木,是熟练工效率的两倍以上。”自动嫁接机器人的研发商负责人说,“最重要的是,嫁接成活率大幅提升到95%至97%,足以适应高效林业的需求。” 智能化已经贯穿到林业的方方面面。在森林防火中,利用大数据监控森林火情,使智慧林业实现智慧管理。 东北林业大学与黑龙江大兴安岭防火指挥中心课题组通过3个阶段的研究,建立了基于WEB与3S技术的森林防火智能决策支持系统,实现了林火数据库、林火预防预报、林火蔓延模型、扑火指挥决策等方面的智能化、网络化管理。它包含了森林防火灭火系统中的地形图绘制,防火机构、历史火灾和各种代码等数据库的建立与维护,火点定位、火场蔓延、派兵扑火、清理看守火场和损失评估等模型的建立,与上下级单位的数据交换,在火灾发生前可作出林火预报和预防;当林火发生时,可模拟林火的蔓延,并提供火场定位、派兵、扑火、清理火场、看守火场等辅助决策方案,为指挥员作出正确决策提供参考;火灾发生后可作出火灾损失评估。 作为国家发改委、财政部、国家林业局在吉林森工集团开展的森林资源安全监管与服务首批国家物联网应用示范工程建设项目、国家林业局信息化示范省项目,历经5年潜心研究与试点实验,“森林眼”已经通过了国家林业局科技成果鉴定,主要技术指标达到国际领先水平。 这一成果将尖端信息技术高度集成,实现了巡航周期短、监控全天候、图像识别高、定位精度准、数据实时传等功能于一体,填补了专业应用领域多项空白,有效地提高了森林资源保护特别是森林防火的监控能力,成功推动现代林业逐步迈向智能化、精细化和高效化。 对于林业企业来说,谁能抓住智慧林业的机遇,其市场竞争力自然大大增强。在林业信息化的推动下,不少林业企业改变了“无围墙企业、露天仓库、粗放管理”的传统经营模式,实现了快速发展。智能管控使林企生产效率大幅提升。 位于三明市将乐县的福建金森林业公司,是福建省农业产业化龙头企业。2013年6月,福建金森林业与中国电信将乐分公司合作实施“智慧林业”建设,在林业管理、森林防护、智能办公等方面开展深层次合作,运用云计算、大数据、物联网、可视化等技术,建设包含林业“三防”一体化信息化平台、综合监测监控系统、业务信息实时共享平台、智能办公等信息化项目,实现智能办公、视频监控(含无人遥感飞机视频接入)、林业资源、扑火指挥、远程调度、空间分析、疫区管理、位置服务、整合信息等多项智能应用。福建金森林业大厦的工作人员坐在办公室,只要轻点鼠标,通过画面就能直观了解整个林区的实时情况。该公司现有8架不同型号的无人遥感飞机,运用无人飞行器和卫星精确定位,可360度无死角高清航拍,实现地空双控立体成像。 而在林业生态环境监测系统方面,之前靠人工巡视效率低且误差大,现在通过物联网等信息化平台,可对林区风速、雨量、空气湿度、土壤温度等多个气象要素进行全天候现场监测,数据和图像参数实时传回指挥中心,由平台自动计算。据公司智慧林业项目负责人介绍:“根据企业初步统计数据来看,‘智慧林业’系统初步实现后,能减少直接作业人员50%以上,生产经营效率可提高30%以上,安全效率可提高80%以上。” 对普通务林人而言,智慧林业就在身边。普及率已经很高的智能手机就可以在工作中排上大用场。在智能手机中下载安装木材材积计算器软件,可进行锯材材积计算、原木材积计算、杉原条材积计算。林业工作人员在林区山场,可根据不同材种、不同规格、不同数量的木材,用手机在现场算出它们的材积。告别繁琐的对照和计算工作,输入长、宽、厚、径等数据就能自动计算出该规格的材积以及总材积。下载安装骑记软件,下载离线地图,护林员巡山骑行轨迹能准确记录,可实时显示和分享运动距离、海拔、运动时间、平均时速等数据。离线骑行,不论手机有无网络,都将记录骑行过程,直播方式,别人可实时了解他们的轨迹。在林业执法办案、分组工作,测面积(造林、火灾、病害等)、距离、巡逻查岗等方面十分好用。 前路漫漫,智慧林业任重道远 虽然智能时代已经来临,但林业因其自身的特点,在智能化的道路上前进并不轻松。“相比起其他领域,林业资源因为覆盖面积大、树木生长周期较长,构建物联网则需要大量的设备和资金作为支持。因此,为了将物联网作为服务于林业建设的有力手段,需要更多的耐心与研发时间。”北京林业大学信息学院副院长陈志泊教授说。 国家林业局信息办主任李世东指出,建设智慧林业,要更加注重信息与林业各个环节、各种资源、各项业务的深度融合、集约共享和协同推进,必须在坚持统一规划、统一标准、统一制式、统一平台、统一管理等“五个统一”的基础上,重点把握五个原则:一是整合资源,共享协同。以信息共享、互联互通为重点,突破地域、级别、业务界限,充分整合各类信息资源,推进信息化业务协同,提升全行业管理服务水平和信息资源利用水平。二是融合创新,标准引领。集成关键核心技术,创新发展模式和机制。实施应用先行、国际同步的标准战略,抢占标准制高点。三是统筹协调,管理提升。统一顶层设计,推进协同运行,强化各级林业信息化部门在规划引领、统筹协调、应用示范等方面的主导作用,建立统筹管理体系。加强安全技术体系建设,提高林业信息安全水平。四是服务为本,推动转型。面向各级林业部门和林农群众日益多元化的需求,提供随时、随地、随需、低成本的信息服务,以信息化推动林业发展方式和管理方式转型升级。五是循序渐进,重点突破。从组织管理、顶层设计、基础设施以及应用示范工程等多维度切入,循序渐进,讲求实效,找准突破口先行先试,实现重点突破。 智慧林业的建设,是一项长期性、系统性工作,需分步骤、分阶段扎实推进。依据各工程项目的紧迫性、基础性、复杂性、关联性等,建设智慧林业分基础建设、展开实施、深化应用三个阶段。基础建设阶段。编写智慧林业规划,出台智慧林业建设的相关政策,安排扶持资金等,并局部开展智慧林业的探索实践工作。在现有林业信息化成果基础上,选择基础性较强的中国林业大数据工程、中国林业云建设工程、下一代互联网提升工程、林业应急感知系统、林业环境物联网和林区无线网等优先建设,为后续的智慧林业的全面建设提供良好的基础。 展开实施阶段。智慧林业建设全面展开,汇聚各方力量、加大人、财、物方面的投入,积极鼓励企业公众参与智慧林业建设。本阶段以智慧林业基础设施为基础,完成智慧林业营造林管理系统、智慧林业两化融合工程、林业“天网”系统、智慧商务建设工程、智慧林业资源监管工程、智慧林业野生动植物保护工程、智慧林业文化建设工程和中国林业网站群建设等工程建设。智慧林业建设的步伐明显加快,智慧林业框架体系基本形成。 深化应用阶段。经过展开实施阶段,智慧林业建设有了量的积累,需要各个部分走向相互衔接、相互融合,实现质的飞跃。本阶段主要建设智慧林政管理平台、智慧林地信息服务平台、智慧林业决策平台、智慧林业产业建设工程、智慧生态旅游建设工程和智慧林业重点工程监管工程等。智慧林业的应用效果和价值逐步显现,其竞争力、集聚力、辐射力明显增强。 《中国智慧林业发展指导意见》提出智慧林业建设的五大目标,到2020年林业将实现高度“智慧化”:林业立体化感知体系全覆盖,林业智能化管理体系协同高效,林业生态化价值体系不断深化,林业一体化服务体系更加完善,林业规范化保障体系支撑有力。 对于这些目标,我们充满期待。我们相信只要紧紧围绕生态林业民生林业,抢抓机遇,凝聚智慧,真抓实干,奋勇前进,“智慧林业”定将迎来更加灿烂的明天。
现今市场上有需多需要对远程的物品、气象、建筑、机器或是人员、动物等作资料收集或监控的应用。但现有的技术如Wifi, Bluetooth, Zigbee 都无法达到长距离的应用,所以必须使用Mesh的网络架构, 但相对的也产生高耗电而不能达到IOT的特性。或另如GSM可以达到较长距离的通讯,但也需要搭配SIM卡而产生额外金钱的支出。此处介绍一使用SEMTECH最新通讯技术设计的泛用型小型网关系统,可应用于小型工厂、公司、医院作为监控用。或是加上GPS可做为动物, 人员追踪等各式各样应用。 【应用范例一】某公司需由总公司MIS监控台北,台中,高雄三地工厂人员进出或财产物流动向 【应用范例二】某大游乐园想要有一产品可以出租给父母让他们可以追踪小朋友位置, 不用担心走失 【展示板照片】 【方案方块图】 【系统功能】 1. 网关 (有液晶屏幕) – 可当作星状网络网关使用 – 可当作单向传输接收端 2. 节点端(无液晶屏幕) – Can used as Star Network Node – 可当作单向传输发射端 3. GPS 模块 (选用) – 可使用于节点段发送GPS地址 【方案特性】 1.SX127x系列是Semtech提供给远程大容量数据联结网络系统解决方案的关键通讯组件。 除传统的GFSK调制技术外,新型的SX127x系列还采用了LoRa™扩频技术。 此技术开始出现于第二次世界大战,是美军重要的无线保密通信技术。但直到今天,扩频技术才作为低成本解决方案应用至传感器网络。扩频技术有几项特点如下 抗干扰: 是扩频通信主要特性之一, 因信号接收需要扩频编码进行相关解扩处理才能得到,所以即使以同类型信号进行干扰,在不知道信号的扩频码的情况下,由于不同扩频编码之间的不同的相关性,干扰也不起作用。正因为扩频技术抗干扰性强,美国军方在波湾战争等处广泛采用扩频技术的无线通信来连接分布在不同区域的网络。 隐蔽性好: 因为信号在很宽的频带上被扩展,单位带宽上的功率很小,即信号功率谱密度很低,信号淹没在白噪声之中,别人难以发现信号的存在,加之不知扩频编码,很难拾取有用信号,而极低的功率谱密度,也很少对于其他电讯设备构成干扰。 2.LoRa技术系列产品在美国、欧盟、中国和日本监管机构设定的限制内工作时,可将郊区的数据传输距离提升至15公里(9英里)以上,城市密集区域的数据传输距离提升至2-5公里 (3英里)。 以纽约曼哈顿下城区为例,只要七个网关机便能完整覆盖,台湾IBM 协理 刘建伦表示若换成台北市的规模,只要4到5个网关便可以搞定。 3.LoRa另一特点是功耗低,对于物联网装置最明显的好处即为可以延长电池寿命,对于未来可能遍布在城市中的传感器来说无疑是一大福音,可望降低维护成本。而目前市面上已部署的多数读表、安全或工业自动化系统在郊区的数据传输距离都在1~2公里(不到1.25英里)内。LoRa™技术的应用使上述应用无需再借助中继器,极大地简化了系统设计并降低了总部署成本。据行业分析师对截至2020年总计500亿个节点的预测,物联网/机对机市场的飞速发展为使用LoRa™技术的SX127x 提供了重大发展机遇。物联网/机对机市场迫切需要改善其物理层,以期实现更远传输距离、电池低功耗运行以及低成本批量部署。而LoRa™不但是满足这些需求的理想解决方案,还是对这一快速发展市场中2G/3G GSM的极大的另一选择。 我要联络 技术文档 相关新闻 我要联络 台湾Semtech产品线人员: semtech.tw_iot@yosungroup.com