智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去,运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制,使传统农业更具有“智慧”。除了精准感知、控制与决策管理外,从广泛意义上讲,智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。

智慧农业是农业生产的高级阶段,是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体,依托部署在农业生产现场的各种传感节点(环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等)和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。LoRa应用学习站将收集和整理基于物联网的智慧农业解决方案及应用,以供大家交流学习和参考运用。

LoRa节点睡眠状态功耗异常如何排查问题?
LoRa节点睡眠状态功耗(也称之为休眠状态功耗,或者待机功耗)应当是极低的,比如瑞科慧联的产品RAK4200+SHTC3组成的LoRa温湿度传感器,其使用ST的低功耗MCU,可以使LoRa节点不采集传输数据的时刻,待机电流可以降至4uA! LoRa节点,待机功耗,排查故障 当LoRa节点在睡眠状态的功耗异常过高时,有可能是LoRa节点出了一些故障,或者需要我们修改一些设置。 我们可以首先检查代码MCU是否进入睡眠模式,例如stm32系列,为了保持RAM内容,需要进入stop模式。 接着,可以考虑检查MCU外设代码,当MCU进入睡眠模式前,应该关闭所有外设,例如串口、ADC、定时器等。需要检查在进入睡眠模式的时候,这些外设是不是已被关闭。 还可以考虑检查LoRa节点的芯片代码,看LoRa芯片是否进入sleep模式。 还有一个最容易忽视的点,就是需要检查RF开关芯片信号脚是否失能。如果忘记关闭RF开关,通常会有百微安量级的漏电。相对比正常的几个uA的待机功耗,这种百微安量级的漏电绝对是不可接受的。如果LoRa芯片采用有源晶振,需要拉低有源晶振的供电引脚。 Read more.
室外型LoRaWAN网关的安装方式及注意事项
文章来源:瑞科慧联科技有限公司 本文介绍室外型LoRaWAN网关的常见的安装方式,并以一个实际的安装实例,指出安装过程中需要注意的若干注意事项。 需要知道室外型LoRaWAN网关如何防雷的,可以参见文章安装室外型LoRaWAN网关时需要如何注意防雷?。需要知道室外型LoRaWAN网关的覆盖范围的,可以参见文章LoRa节点配置的天线的增益对丢包率的影响。需要知道LoRaWAN网关能够带多少个LoRa节点的,可以参见文章一个LoRaWAN网关能支持多少个节点。需要知道如何为LoRa节点和LoRaWAN网关选择天线的,可以参见文章如何为LoRa节点和LoRaWAN网关选择天线?。 一、室外型LoRaWAN网关的常见安装方式 室外型LoRaWAN网关的常见安装方式包括抱杆安装和壁挂安装。 1、抱杆安装 如图1所示,为室外型LoRaWAN网关的抱杆安装示意图。 比如,瑞科慧联室室外型LoRaWAN网关RAK7249配有专用的抱杆安装件,支持的抱杆直径为50-110mm;抱杆安装件可以以图1所示的红色螺栓为轴,实现设备水平和垂直两个方向的角度调整,以便满足设备不同的安装方向要求。 2、壁挂安装 如图2所示,为室外型LoRaWAN网关的壁挂安装示意图。 瑞科慧联室室外型LoRaWAN网关RAK7249的壁挂安装仍是使用抱杆安装件,先在墙壁上根据安装件的孔间距栽2颗M6的膨胀螺栓(使用下图红色的安装孔),然后把安装件固定在墙壁上,之后的安装和抱杆是一样的。另外,需要注意的是,由于壁挂安装情况极少,所以膨胀螺栓并未随整机发货,需要自备或单独采购。 二、室外型LoRaWAN网关安装过程中的注意事项 室外型LoRaWAN网关在安装过程中,有一些细节上的注意事项需要关注。 此处,我们以一个实际的、存在错误的安装方式的实例图,来介绍需要注意的事项。 如图3所示,这是一个存在若干处需要改正的实际安装图。 从图3可以找出以下几种错误: 1: 网关的背面挨着的金属面积太大,是不利于信号传输的; 2: 网关接头没有接防水带; 3: 网关没有连接接地电缆,这对于室外部署是不安全的。 结语 室外型LoRaWAN网关一般是抱杆式安装。在实际应用中,务必联系厂商进行安装方式的指导,以期信号传输更好、实际使用过程更安全。 Read more.
LoRa网关概述、特点及应用
文章来源:金鸽科技 LoRa网关概述: 依据用户反馈,本文意在帮助用户说明LoRa网关的介绍及特点,以及应用,LoRa是一种低功耗的广域网通讯技术,LoRa网关的出现完成了物联网技术中长距离和低功耗的要求,因而LoRa技术被广泛运用到各种各样行业之中。 LoRa网关应用不一样的扩频因素,不一样的扩频因素两组正交和因此理论上能够 在同一无线信道中对好几条不一样扩频因素的数据信号开展调制解调。网关与云端服务器间根据规范IP开展联接,终端根据单跳与一个或好几个网关开展通信,全部的终端通信全是双重通信,另外也系统升级软件远程控制升級等。 现阶段而言,界定不一样,网关种类也不一样。国际性LoRa同盟根据LoRa协议书发布了无线网络连接的规范技术——LoRaWAN,该规范技术的发布推动了LoRa技术开展规模性的组网方案。现阶段我国也是有好几家公司在促进LoRaWAN技术的发展趋势。 LoRa网关的特点 覆盖面:LoRa单一网关的遮盖间距一般 在3-5km的范畴,宽阔地区乃至达到15km之上。 低功耗:充电电池供电系统能够 支撑点多年乃至十余年。 高容:LoRa网关归功于终端无联接情况的特点,可出示超出2万之上的终端联接总数。 低成本:通信网络成本费极低,另外适用窄带传输数据。 安全系数:安全系数高。 LoRa网关的应用 金鸽高新科技LoRa网关S281是一款根据LoRa独享协议书的无线网络数据收集报警设备,关键用以多一点且长距离分布式系统的温度湿度收集及其机器设备到云服务平台的全透明传送。 该系统由S281网关和终端(WT1xx系列)二种机器设备构成。终端联接当场控制器、PLC、智能电表等机器设备,将数据信息发送至S281网关,根据SMS/2G/3G/3G/Ethernet 等方法发送至云服务平台或手机上,完成远程控制检测及其操纵,处理客户当场走线难等难点。用户可根据LoRa网关的介绍及特点中的内容做简单了解,如有疑问的地方,可咨询公司的业务或技术人员,解决相关难题。 Read more.
LoRa基础知识的推动力是采取通用的LoRaWAN功能
高性能模拟和混合信号半导体以及先进算法的供应商 Semtech Corporation已发布LoRa基础。这些是软件构建块,旨在帮助解决方案开发人员快速实现客户所需的投资回报率(ROI)。所有LoRa Basics版本都将在Semtech的 LoRa开发人员门户网站上 以开源形式提供。 Semtech无线传感和产品事业部开发人员生态系统高级总监Steven Hegenderfer说:“为了更快地将基于LoRa的解决方案推向市场,开发人员可以利用Semtech的免费,受支持且易于使用的LoRa基础集。” “ LoRa基础知识完全符合LoRa联盟,并允许开发人员和企业快速开发其应用程序。” LoRa基础知识的推动力是采取通用的LoRaWAN功能,所有终端设备,网关或基于LoRaWAN的解决方案的开发人员都必须实现这些功能,并提供一组免费的,受支持的符合规范的开源软件。 构件代表了实现基于LoRaWAN的技术的最佳实践。然后,开发人员可以专注于开发解决方案,同时以更低的成本更快地将其应用程序推向市场。 “物联网市场确实需要简化物联网解决方案的开发并加快部署速度,” Beecham Research物联网分析公司首席执行官Robin Duke-Woolley说。“ LoRa基础知识是对市场的欢迎,我们相信这将有助于实现这一目标,并帮助开发人员将更多精力放在新的增值机会上。” 第一个基本软件构建模块LoRa Basics Station已宣布,并于2019年1月在GitHub上同时发布。LoRa Basics Station是基于LoRaWAN的新型网关数据包转发器,具有安全可靠的数据通信和远程网关管理协议,同样适用到基于Linux的网关以及资源受限的嵌入式网关。 LoRa基础知识MAC是发布的第二个基本构建模块,它为最终设备开发人员提供了启动并运行基于LoRaWAN的无线电所需的固件。除了完全兼容LoRaWAN的协议栈之外,它还提供了事件驱动的运行时间,包括电源管理,计时器处理以及具有逻辑时间的灵活仿真环境,以方便调试和回归测试。 LoRa基础套件的未来关注重点包括在终端设备和后端服务器上的空中固件更新(FUOTA),以及用于离线性能分析的数据科学笔记本。 作为一家长期的ASIC和电子设计服务提供商以及无线物联网产品和系统的领先制造商,Miromico一直在寻找更好的工具和方法来更快,更轻松,更可靠地开发新产品。 Semtech的新LoRa Basics套件在基于LoRa的节点和网关的重大飞跃中带来了广泛的改进和倍受追捧的功能,” Miromico物联网和LPWAN负责人Marcel Wappler说道。 “ LoRa Basics Mac是经过精心设计的最先进的2.0代开放源代码LoRaWAN堆栈,与以前的堆栈相比,具有许多优点:大大提高了软件质量和可移植性,显着减少了内存占用空间,将引导加载程序和应用程序分开,并使用了新工具用于功能和合规性的仿真和自动测试。这使Miromico能够将新型创新的IoT产品更快,更轻松,更可靠且更具成本效益地推向市场。” 为了使访问这些工具变得容易,Semtech的LoRa开发人员门户上将提供所有LoRa基础知识元素 ,该门户还将提供对开发人员培训,文档,技术资源和社区工具的全面介绍。 Read more.
RS485转LoRaWAN数据采集器对工业应用场景来说意味着什么?
文章来源:瑞科慧联科技有限公司 一、现有技术的缺陷 传统串口设备,如RS485/RS232设备及接口已经被广泛应用于企业日常生产中。然而,典型的工业自动化领域,经常需要实现几百米到几公里的远距离的监测,如果要实现工业现场控制信号的无线化,就会面临这样的问题:距离太远,数据太分散,其信息传输及组网由于受布线限制,经常会出现线路损坏、布线困难不易实施等问题。 在物联网技术出现之前,工业应用场景的信息传输及组网暂无有效的组网方法,虽有无线网络构建方法的提出,但并无相对应的设备及方法以解决问题。 但是,物联网技术出现之后,LoRa技术由于其属于长距离通信技术,提供了一个解决上述问题的方案。用无线的LoRa进行通信,是长距离数据通信的一个重要解决方案。对所有设备制造商和设备使用者而言,寻求一个经济、快速的解决方案,让现有的设备可立即联网使用,成为掌握竞争商机的重要课题。 RS485转LoRaWAN数据采集器,给工业应用场景的组网提供了一个完美的解决方案的思路。 二、什么是RS485转LoRaWAN的数据采集器? RS485转LoRaWAN的数据采集器是一种上行无线接口采用标准的LoRaWAN协议、下行接口采用RS485接口的数据采集器,其可以将MODBUS协议通过LoRaWAN无线网络透传给服务器,实现工业现场控制信号的无线。 比如瑞科慧联RAK7421是一款为工业应用环境设计的RS485到LoRaWAN转换器,其上行无线接口采用标准的LoRaWAN协议,支持CN470 LoRa频段。LoRa信号具有穿透能力强,传输距离远的特点,在空旷环境下可以传输超过20KM,在工业现场复杂环境下也可以提供较强的覆盖能力。 RAK7421支持一个RS485接口,可以向下连接16个RS485终端节点,RAK7421将LoRa数据转换为RS485总线数据,访问和控制RS485终端节点。 RAK7421配合RAK瑞科慧联公司的LoRaWAN网关设备,及LoRa server等产品,可以方便快速地搭建无线化工业现场控制系统。 以下是RS485转LoRaWAN的数据采集器RAK7421的主要特性: 支持LoRaWAN 1.0.3协议支持RS485 到 LoRaWAN双向转换支持LoRaWAN Class A和Class C模式支持低功耗模式,定时唤醒轮询RS485节点支持轮询模式,最大可支持32条轮询指令 支持主动查询功能,可通过远端服务器发送查询指令读取RS485总线数据支持远程管理功能,可通过远端服务器读取/增加/删除定时轮询指令,修改总线参数支持LoRa报文分组传输协议,最大可传输1024字节RS485数据 LoRa发射功率最大支持20dBm支持外置LoRa天线支持IP31防护等级设备尺寸93.6*100.3*24mm支持壁挂、DIN导轨和磁吸安装 其中,值得注意的是,瑞科慧联的数据采集器RAK7421能够存储指令,从而,即使在LoRaWAN网关没有下发指令的时候,数据采集器RAK7421也可以给传感器定时下发指令,还可以轮询,以达到传感器仍然可以定时上传数据的目的。从而,可以减少LoRaWAN网关下发指令的次数,节省带宽,解决网络拥塞。 而且,由于瑞科慧联的数据采集器RAK7421支持LoRa报文分组传输协议,最大可传输1024字节RS485数据,因此,即使在一些特殊的工业场景,比如涉及到测楼体倾斜的传感器,还有测重量的传感器等,这些场景往往需要传送较大的数据,如果不支持分包的话,那么,单纯的LoRa技术将导致只能传输53字节以内的数据,这将严重限制RS485转LoRa的数据采集器在工业场景上的应用范围,从而导致无法在众多工业应用场景里利用到RS485转LoRa的数据采集器的优势。因此,瑞科慧联特意对此做出了改进,创新数据传输方式,支持LoRa报文分组传输协议,最大可传输的RS485数据从53字节增加到1024字节。 三、RS485转LoRaWAN的数据采集器的典型应用举例 1、与已有的4G网络相配合,节省组网成本。 应用场景假设: 一个私人的4G子网-IP4,在前端,有一个服务器通过TCPIP请求Modbus。 假设你希望能够将数据传输到服务器,并且将这些数据存储在数据库。 并且,其中大部分Modbus设备不是共同定位,因此你希望能够使用一个网关关联到Modbus设备,而且这种关联最好是无线连接的方式。 这时候,我们需要这样的起中间沟通作用的设备:可以与4G沟通,也可以与Modbus Slave设备沟通,并且还希望每个Modbus Slave设备都能够注册并能够单独识别。 解决方案示例: 如图1所示,可以采用一个能读取Modbus设备的数据、另一端还能够上传数据到LoRaWAN网关的中间设备,比如RS485转LoRaWAN的数据采集器RAK7421,配合LoRaWAN网关设备,将信号传输到个人的4G网络并最终传输到服务器上。 至于我们需要为这些数据采集器节点配置多少个LoRaWAN网关,则可以参考文章:一个LoRaWAN网关能支持多少个节点。如何扩大LoRa网络传输距离,则可以参考文章:如何提高LoRa网络覆盖率?。 2、收集各式RS485接口的传感器的数据并上传到云端服务器 如图2所示,对于各式RS485接口的传感器的数字数据,都可以采用RAK7421作为中间的数据采集器(如果是模拟输入,则可以采用RAK7422)。RAK7421可以将RS485协议的数据转换为LoRaWAN无线报文,并通过LoRa Gateway将数据送到云端服务器。LoRaWAN网关如何连接到云端服务器,则可以参考文章:两步走,让自己的LoRaWAN网关与阿里云连线。 由于RAK7421支持双向数据透传,因此,也可以云端服务器也可以主动将数据下发至RS485终端。 使用RAK7241可以将原有的RS485有线数据传输改造成无线网络,节省布线成本。 搭配RAK7249室外型网关及WisDM云管理系统,可以实现端到端的工业现场数据采集控制系统,RAK公司的LoRa网关内置有lora server服务器,可以通过MQTT协议将解密后的LoRa数据送至客户应用服务器,对终端用户实现数据的透明传输。 而且,当配套使用LoRaWAN网关的时候,组网的解决方案还可以实现比较低的功耗(可参见文章:室外型LoRa网关RAK7249仅使能LTE和LoRa时的功耗是多少?) 四、RS485转LoRaWAN的数据采集器RAK7421是否方便安装? RAK7421很适合工业场景安装。 RAK7421支持三种安装方式:墙面安装,DIN导轨安装和磁吸安装。 墙面安装为标配安装方式,DIN导轨和磁吸安装所需配件为选配件。 结语 在工业应用场景中,在组网解决方案中引入RS485转LoRaWAN数据采集器,可以带来以下优势:(1)无线组网,降低布线成本;(2)即使在工业现场复杂环境下,LoRa信号也可以提供较强的覆盖能力;(3)可以方便快速地搭建无线化工业现场控制系统;(4)实现低功耗组网。 Read more.
挑选RS485转LoRaWAN的数据采集器时,需要注意哪几点?
文章来源:瑞科慧联科技有限公司 前言 我们在之前的文章——RS485转LoRaWAN数据采集器对工业应用场景来说意味着什么?一文里,介绍了RS485转LoRaWAN的数据采集器的优势。 具体来说,在工业场景中,越来越多传感器,他们因为没有便利的供电方式,并且需要远距离的传输,所以越来越多采用了低功耗广域网的技术,这其中LoRaWAN作为一个标准的技术,并且具备灵活组网、本地管理的属性,被越来越多的工业应用所采用。 但是,相对于理想中的工业场景,我们看到标准的LoRaWAN协议还是有很多的局限。比如,如果需要传输的数据超过了51个字节,超过了LoRaWAN的协议规范,这种情况就大大限制了应用,所以,如何突破LoRaWAN协议的限制,又是满足一个实际工业场景需要的RS485采集器,就是我们看到在实际中的一个问题。 实际工业应用中,有些人可能会觉得RS485转LoRaWAN的数据采集器不好用,或者实际上用不了。这又是怎么回事呢? 这是因为,没有经过改进的RS485转LoRaWAN的数据采集器,确实在应用上是受限的,并非适用于所有的工业应用场景。 所以,我们在挑选RS485转LoRaWAN的数据采集器的时候,不能闭着眼睛选,需要重点关注这些数据采集器都有哪些地方做了改进,具备哪些功能。 本文介绍普通的RS485转LoRaWAN的数据采集器的一些固有缺陷,并介绍挑选RS485转LoRaWAN的数据采集器的时候,需要重点考察哪几个要素。 一、普通的RS485转LoRaWAN数据采集器的一些固有缺陷 1、有些设备的数据量较大,超过了LoRaWAN协议的字节限制 虽然,在工业应用场景中,使用RS485转LoRaWAN可以带来一系列好处,比如LoRaWAN网关覆盖范围广、组网简单,功耗低、,但是,在实际应用中,一些特殊的工业应用场景,是无法直接应用RS485转LoRaWAN的数据采集器的。 比如,有些工业传感器没有考虑无线传输数据的需求,数据量都会比较大,例如一些震动传感器或雷达探测等应用场景里,其传感器需要传送的数据往往达到1K字节之多,而LoRaWAN协议能够传输的数据仅仅在51字节,因此,在上述特殊的工业应用场景里,普通的RS485转LoRaWAN的数据采集器会因为数据超过限制而无法将数据丢弃,使得此类传感器无法使用lora技术来传输数据。 2、传感器需要的控制命令较多,会导致网络拥塞,带宽不够用 大部分工业应用场景下的传感器,比如工业现场温度传感器,其需要几秒钟定期向上传数据。 如果按照普通透传方式的485转LoRaWAN传数据的做法,那么,就需要LoRaWAN网关先行下发指令到数据采集器,再由数据采集器下发指令到传感器,然后传感器接到查询指令之后,再进行传感器数据的上传。可以看到,整个过程,每次传感器数据要上传,就必须占用很多下行带宽来进行指令的下发,而在LoRaWAN网络中,下行信道仅有一个(上行8个信道),过多的下行报文会造成网络拥塞,数据无法正常传输。 3、设备无法远程管理,配置参数 在实际的工业应用中,设备通常安装在操作受限区域,无法方便地进行本地配置和维护,所以需要有远程设备管理的能力。 比如,如果想更改某个传感器的采集频率,如果不能远程配置设备,那么就需要申请到工业现场,在不影响生产的情况下通过配置线修改某台终端设备的命令。 但对于支持远程配置的终端,可以通过LoRa网络将配置命令下发到设备中,而不需要维护人员到现场和中断生产。 并且,支持了远程配置管理后,不仅可以同时修改多台设备配置,也可以根据生产需求定时修改配置,这些都可以通过和后台服务器对接,自动完成。 二、挑选RS485转LoRaWAN的数据采集器时,需要考虑的几个要素 为了确保购买的RS485转LoRaWAN的数据采集器能够符合实际的工业应用场景的需求,避免出现购买之后发现用不了、或者不好用的问题,我们就需要在购买前,做好功课。 购买前需要考察的要素包括以下几个方面。 1、有没有数据分包功能 分包的好处是不用受lorawan协议规定的包长限制,可以接一些数据量相对较大的设备。这样,才可以摆脱LoRawWAN协议的51字节的限制。 但需要注意的是,需要知道具体的应用中,传感器每次需要传送的数据量大小是多少,并跟数据分包之后能够传输的最大数据量相比较。因此,采取数据分包之后,能够传输的数据量也不是无限制的,比如瑞科慧联的RS485转LoRaWAN的数据采集器RAK7421,对应的传感器单次的数据量最大1024字节,虽然相对于传统的技术所能传输的51字节,已经是很大的提升,但仍然是有限制,而不是无限制的。 2、有没有存储指令并定时下发指令或轮询的功能 存储指令的功能,需要结合比如定时功能,以实现定时下发指令到传感器、或者轮询传感器以定时让传感器上传数据的目的。 比如,在LoRaWAN网关没有下发指令的时候,数据采集器RAK7421也可以给传感器定时下发指令,还可以轮询,以达到传感器仍然可以定时上传数据的目的。从而,可以减少LoRaWAN网关下发指令的次数,节省带宽,解决网络拥塞。 RAK7421可以自动同步网络时间,设置定时任务后,可以在指定时刻定时执行相关命令,查询传感器或操作控制开关等。 3、有没有远程下发Modbus指令、远程配置参数的功能 RAK7421 RS485转LoRaWAN的数据采集器具备远程下发Modbus指令和远程配置终端设备的能力,可以通过与用户控制平台的对接,实现设备远程统一调度管理,便于传感器网络的维护和管理,减少现场配置的工作量。也可以通过这种远程配置的能力,根据用户的业务逻辑,编辑定制控制流程,实现定制化的解决方案。 结语 RS485转LoRaWAN的数据采集器,在挑选的时候需要重点查看若干要素,比如是否具备数据分包的功能、是否具备定时下发指令的功能、是否具备远程下发Modbus指令、远程配置参数的功能,这样才能挑选到真正适合具体的工业应用需求的数据采集器,享受到RS485转LoRaWAN的组网便利。 Read more.
LoRa网关——赋能智慧城市不可或缺的重要角色
文章来源:元安物联 为了顺应时代发展,推进特色城市化,近年来我国政府政策红利持续释放,极大地推动了智慧城市的发展。同时,物联网领域最热门的当属低功耗广域网(LPWAN),其快速部署、规模化落地,使得智慧城市也因此受益。 LoRa的技术特性可以满足不同层级的物联网需求,比如说大规模的LoRaWAN网络可以实现城市级的覆盖,而企业也可以根据自己的需求打造自己的个性化的网络,此外,LoRa技术还可以与其他的无线通信技术进行结合使用。此外,LoRaWAN技术在安全性、覆盖范围、能源效率、地理定位、部署选择等方面与其他的无线技术差异化的优势是:LoRaWAN技术可持续发展的关键特性。 智慧城市物联网场景对网络的要求较高,需要有低复杂度、低成本、低功耗、强覆盖等特性。LoRa技术的出现,刚好可以解决“万物互联”网络覆盖的广度和深度问题。相对于NB-IoT,LoRa是当前最成熟、稳定的低功耗广域物联网通讯技术,其自由组网的私有网络比运营商持续不断收费的NB网络更灵活,且LoRa一次组网终身不需缴费。 LoRaWAN的通信距离很容易达到10公里以上,比蓝牙、Wi-Fi和5G要长得多。其最大通讯距离,在无障碍的最佳环境下,可达15公里。通过LoRa网关(基站)与物联网智能终端各类传感器进行连接,如人工管控、定时管控、远程管控、智能管控等,一台LoRa网关(基站)具备最高控制上千台智能传感器的特性。 目前LoRa等LPWAN技术正在飞速发展,而智慧城市将会是LoRa技术最重要的应用场景之一。 LoRa网关在智慧城市中的应用 智慧城市是结合物联网技术的新型概念,硬件设施的铺设,通过物联网通信技术,改善人与城市之间的关系,智慧路灯可以根据车流、人流自动调节亮度或者策略计划,还具有紧急报警、信息发布、交通诱导等服务功能,人们是城市的主体,利用物联网技术促进人与城市之间更深层次的认知,是城市建设的重要“智慧”。 如果说智慧灯杆是智慧城市的敲门砖,那么物联网无线通信技术就是城市与人们之间的桥梁,物联网网关就是垒砌桥梁的砖头。物联网网关,是通讯模块的集大成设备,具有协议转换、数据采集、远程测控等功能,应用于物联网方方面面,是未来智慧城市最重要的组成部分。 通过元安物联COTX-X系列LoRa智能网关,智慧灯杆管理系统将城市道路上的基础设施进行集中管理,以综合信息数据库为支撑,实现城市工程集中管理、数据共享应用。极大提高城市管理工作效能、提升公共服务水平。基于LoRaWAN标准协议,由终端设备、LoRa网关、物联网使能平台组成,具有传输距离远、功耗低、产品稳定、同时具备无需布线、安装简单、维护时间间隔长、成本低等优势。能实时监控灯杆的异常信号,实现有效管理。 智慧灯杆上搭载的设备包括:智能照明、视频监控、环保监测、气象监测、LED显示屏、公共广播、一键报警、充电桩、微基站等众多终端设备,终端可以通过COTX-X系列lora智能网关一站式接入,不仅简化项目组网,同时极大提升设备连接与通信的稳定性。网关集成4G/ WiFi/LoRa/ NB-IoT/ Ethernet、eMTC等多种通信方式,具有优秀的宽温、宽压、EMC电磁兼容等系统,可在恶劣环境下稳定运行。 元安物联COTX-X系列LoRa智能网关内嵌LoRa低频芯片,支持国际LoRa联盟制定的LoRaWAN标准,兼容其他基于标准LoRaWAN协议开发的LoRa模组或终端产品通信。可应用于各类数据采集、记录、现场控制、远程监测、远程管控、输出告警、数据分析等产业物联网应用场景,如智慧灯杆、智慧机房、智慧城市、智慧工业、智慧园区、智慧能源、电智慧力等远距离、低功耗并且具有物联网终端的通信场景。 Read more.
新华三基于LoRa的无线联网智能门锁方案,打造智慧校园
新华三推出了基于LoRa®的校园无线联网智能门锁解决方案,利用LoRa®器件和LoRaWAN®协议创建无线联网智能门锁应用,实现校园更安全、更智能化管理 为了提高校园的安全性和智能化管理能力,各高校和学校都在不断寻求解决方案。智能门锁应用的出现,为学生公寓带来了智能、高效和便捷的管理,也让学生拥有了全新的体验。传统的高校宿舍大多采用机械门锁,宿管人员管理大量门锁钥匙,每年都要对钥匙进行批量收集和再分发。而使用无线智能门锁则可以完全避免这些繁琐,让宿舍管理变得更高效。 紫光旗下核心企业新华三集团(以下简称“新华三”)作为数字化解决方案领导者,智慧校园是新华三重点关注的市场之一,而学生公寓安全管理成为了当下智慧校园建设的关键场景。为了助力实现校园智能化管理,新华三携手国内顶尖智能门锁制造商德施曼联合打造了专门面向校园场景的LoRa®智能门锁。 整个方案依托新华三物联网 “一张网络、一个平台”的核心架构,方案由智能门锁、融合物联网关、绿洲物联网平台和门锁管理平台四部分组成。方案中的智能门锁借助LoRa器件联网,可支持标准的LoRaWAN®协议。智能门锁配合基于绿洲物联网平台的门锁管理应用实现学生的入住名单统一下发,学生开锁记录实时上传。 由LoRa器件与绿洲物联网平台相结合而实现的LoRa无线联网智能门锁具有以下特点: ●   6种开锁方式:指纹、密码、一卡通、机械钥匙、微信小程序和管理平台远程开锁 ●   低功耗:电池供电(4节5号),续航1年以上(按每天开门10次测算) ●   自主建网:按需自建网络、数据安全有保障,无需增加额外网络资费 ●   覆盖能力强:楼道长度不超过70m的楼层,每层仅需1台室内LoRa网关即可满足覆盖 ●   接入数量多:单台LoRa网关接入至少400把门锁 ●   一体化融合网络:采用室内融合网关方案,与物联网AP完美融合,建网成本低 ●   便捷管理:LoRa网关同门锁应用通过平台统一管理,极大降低运营成本 ●   门锁管理应用支持快速对接一卡通系统,轻松实现业务上线 ●   学生指纹通过微信小程序录入,指纹数据保存在门锁本地,保护学生隐私 图:基于LoRa的无线联网智能门锁 “采用Semtech创新的LoRa器件及标准的LoRaWAN协议,打造的校园专属的智能门锁方案,显著提高了学生公寓的管理效率,学生公寓管理单位可实现学生入住名单统一下发,完全消除了传统钥匙批量分配和回收的繁琐工作。”新华三无线产品管理部部长刘晨表示,“我们针对学生公寓场景专门定制的‘智能门锁+管理应用’,智能门锁通过LoRa进行无线联网,学生开门记录可实时上传,不仅加强了学生公寓安全管理,还可为学生画像、行为分析提供准确的数据支撑,进一步加强安全管理手段。” 除了校园无线智能门锁解决方案,新华三利用其绿洲物联网平台和LoRa器件可以提供完整的智慧校园解决方案,基于“一张网络、一个平台”承载不同场景化的应用,实现面向场景的物联网融合。 图:新华三物联网产品布局 通过自有的产品和产业生态圈的100+家行业合作伙伴,新华三可为学校提供诸如资产管理、能耗管理、智慧消防和智慧物业等场景化方案。  “新华三是Semtech的LoRa生态系统的重要成员,一直致力于基于LoRa创新应用的开发,很高兴看到他们推出基于LoRa的无线联网智能门锁应用,助力打造更安全、更智能的校园环境。” Semtech中国区销售副总裁黄旭东表示,“LoRa器件还能与校园能耗管理、智慧消防等其他的物联网应用结合,全面支持智慧校园建设。” Read more.
解密如何实现LoRa覆盖规划及仿真评估,打造高品质物联网络
2018年腾讯在深圳建设了一个超大规模的LoRa网络,而在这个网络建设中,腾讯基于SIRADEL的无线网络设计和智慧城市规划工具,实现了深圳市重点区域LoRa网络的仿真和优化。 1 引言 LoRa网络一般按业务部署需求进行局部建设,主要集中在智慧城市、智慧楼宇、智慧农业等场景,既有室外也有室内应用场景,例如资产或货物追踪、抄表类应用,以及井盖、停车位、烟雾、会议室等监测。 无线网络覆盖规划和优化是网络建设重要环节,以有效解决容量、覆盖、干扰等问题,提高网络利用效率、提高投资的收益率,目前在LoRa网络建设之前,真正使用网络规划工具进行覆盖仿真和优化的项目很少,实际业务部署时,仍会存在室外覆盖盲区、室内深度覆盖不足的问题。 2LoRa网络覆盖规划方案 在进行LoRa网络覆盖规划和优化之前,首先需要确定业务部署的区域范围、业务对速率、功耗等性能要求,以及业务部署场景需求,确定室外、室内的网络规划指标。 2.1 LoRa网络覆盖规划指标考虑因素 对LoRa而言,扩频因子可反应网络的覆盖水平以及可达到的业务速率。不同扩频因子支持的速率和功耗有所差异,不同扩频因子要求的解调门限也不同。因此需了解部署业务的性能需求。 在网络规划中,还需要考虑不同业务部署场景的差别,要求网络达到的覆盖程度也有所不同。室外网关能覆盖室外和一定程度的室内,但并不一定能覆盖所有的场景,例如地下室及更深的室内覆盖采用室外网关覆盖的难度很大,需采用室内网关进行补充。例如室外地上业务路灯控制、环境监测、资产/货物追踪,一般无需考虑建筑物的穿透损耗,但是对于室内抄表、智能家居、烟感等终端,则需考虑不同程度的室内穿透损耗,例如浅层穿透损耗10-18dB,深度穿透损耗24-30dB等。 2.2 LoRa网络覆盖规划指标 LoRa覆盖规划指标可以从业务性能和信号强度或质量两个维度来表征,同时还要考虑覆盖满足概率,一般考虑95%的覆盖率。 业务性能,由于不同扩频因子对应不同的速率、传输时长、功耗等性能指标,因此可考虑采用上行扩频因子或下行扩频因子,作为其业务性能目标。LoRa以上行业务为主,需满足上行业务性能需求,同时保证下行可正确解调和接收。在明确了业务性能需求之后,结合实际LoRa设备的天线增益、发射功率、解调门限、干扰水平等因素,可知对信号强度或质量的要求,如果同区域内部署有多种业务,则应以性能要求高的业务确定规划指标。 例如,考虑覆盖优先,以扩频因子12作为业务规划目标,若综合考虑终端节电、速率、容量性能,考虑以扩频因子10作为规划指标,当然也可以根据实际业务需求确定扩频因子的规划指标。 此外,在进行网络覆盖规划时,除了用户的业务性能之外,还要综合考虑网关的整网性能,例如上行数据包重复率也是很重要的指标,即单个数据包同时被接收的网关数量。 3LoRa网络覆盖仿真评估和优化 仿真评估,是可以结合3D地图、站址信息评估区域内网络覆盖效果的方案,并不断迭代仿真得出满足覆盖规划指标的站址信息。除了明确覆盖规划指标外,仿真评估两个重要的条件是LoRa网络规划仿真工具和地图。 仿真评估具体步骤为: 1、明确覆盖范围、覆盖规划指标和覆盖场景。 2、确定仿真参数,包括LoRa设备天线辐射类型、天线增益、发射功率、工作频率、解调门限,以及干扰、损耗等参数,准备3D地图和现有站址信息(站高、经纬度等)。 3、仿真迭代和优化,评估网络覆盖效果,输出满足规划指标要求的站址信息,进而估算覆盖半径。 4  基于S_IoT工具的LoRa网络仿真评估和优化案例 S_IoT工具是SIRADEL的一款仿真软件,SIRADEL专注于无线网络设计和未来智慧城市规划等领域,是Volcano 5G无线传播模型和物联网设计与优化专家,在LoRaWAN网络致密化方面拥有丰富的经验。SIRADEL生产3D数字孪生城市、数据驱动协作平台,并利用仿真和大数据功能,为智能化基础设施网络和改善城市居民生活提供解决方案。S_IoT工具拥有领先的3D射线追踪传播模型Volcano和先进的3D可视化功能,可用于仿真评估当前网络的室外和室内覆盖,以及新增或调整网关之后的网络覆盖情况。同时,S_IoT工具对大量的物联网专用指标进行评估,例如网关地理分布的影响,在有移动设备的应用场景,S_IoT还会对定位精度的评估指标进行考量。 腾讯在深圳部署了首个LoRa物联网网络,在网络建设和优化的过程中,腾讯基于SIRADEL的S_IoT工具,对深圳市重点区域的LoRa网络进行了仿真评估,并根据评估结果,对LoRa网络的部署和建设进行优化,从而提高网络覆盖效果和用户体验。 本次仿真评估,采用深圳5米高精度的三维地图,采用Volcano无线传播模型对深圳典型密集城区环境进行仿真评估,更接近真实环境下的网络覆盖。一方面得到了初期网络所能达到的室内外不同位置用户上行接收功率、上行接收质量、扩频因子、接收网关数量等指标,用于评估网络覆盖效果。另一方面,根据覆盖规划指标和候选站点的情况,仿真评估得到满足不同覆盖程度的站址调整和优化建议。 评估结果显示,深圳LoRa网络在核心城区已实现连续覆盖,部分区域实现了室内深度覆盖。以深圳南山区为例,室外上行链路扩频因子小于或等于10的占比达到99%以上,这意味着覆盖范围的终端能以较低发射功率实现较高速率。目前,已根据仿真评估结果输出的建议,完成南山区某智慧社区的站址优化,进一步补充室内深度覆盖,以满足室内LoRa业务节点的部署需求。 深圳南山区室外LoRa上行扩频因子分布 S_IoT物联网规划工具下的某智慧社区的局部接收功率覆盖图 5 结语 LoRa广覆盖是其重要特征之一,其连续网络建设和部署值得探索和研究,在实际项目部署和应用中,也可考虑分场景、按需局部部署LoRa网络。 本文介绍LoRa网络覆盖规划和仿真评估优化方案,并基于S_IoT工具对腾讯深圳LoRa网络进行仿真评估,以快速获取网络覆盖性能评判结果和满足不同覆盖程度的优化方案。在满足覆盖性能要求的情况下,明确LoRa网络规划指标,按照仿真评估结果进行实际环境下的网络建设,可以节约建设时间和成本。 Read more.
基于LoRa无线传输技术的智慧农业物联网相关应用
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。 系统通过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的损害。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。 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,使得“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。 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。 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。 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。 农业监控系统: 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。 Read more.
LoRa市场规模增速明显 LPWA技术助推物联网创新应用
LoRa作为一种LPWA技术在近几年得到了快速地发展,本文就从SEMTECH公司的财报中,看一看LoRa市场的一些情况。 SEMTECH SEMTECH公司主要有三个产品线:Signal Integrity (信号完整性)、Protection(保护)、Wireless and Sensing(无线和传感)。LoRa产品属于Wireless and Sensing。2019年财年净销售额为6.272亿美元,较上年增长7%。据财报,亚太区业务占了很大比例,为4.8068亿美元,占比为76%。无线和传感产品净销售额为1.90589亿美元,占比30%。 下表是SEMTECH公司2015-2019财年净销售额: 下表是SEMTECH公司按产品线划分2017-2019财年净销售额情况: 全球LoRa市场规模 根据Semtech公司的财报显示: 到2018财年末,全球约有1000个POC验证性项目(POC,即Proof of Concept)。全球部署的LoRa终端节点达5千万个。全球部署的LoRa®网关有7万多台,其中包括私有和公有网络,预计2019年财年可达20万台。2018财年期间有超过50个国家宣布或完成了LoRaWAN网络部署。 到2019年财年末,由LoRa网关支持的LoRa终端有12亿个,预计2020财年将达到20亿。全球部署的基于LoRa终端节点的累计数量为8700万个,预计到2020财年末将会增长到1.4亿个以上。全球部署了243,000个基于LoRa的网关,预计在2020财年将会翻一番。截至2018年底,全球基于LoRaWAN的网络运营商数量达100多个。 下表是2018-2019财年全球LoRa终端和网关市场规模及同比增长率: 结语 低功耗广域网(LPWAN)主要体现在功耗低和无线网络覆盖范围大。低功耗的传感终端可以使用电池供电工作多年,覆盖范围大可以连接更多的设备,从而可以降低连接的成本。LoRa无线射频芯片(SX127x/SX126x等)以其优秀的接受灵敏度,可以进行远距离的无线通信。低功耗广域网络(LPWAN)满足了规模化无线连接的应用需求,形成了一个新的市场。这将会给物联网产业发展带来深刻的影响。LPWA技术的出现助推了物联网创新应用的发展。 Read more.
LoRa学习:LoRa关键参数(扩频因子,编码率,带宽)的设定及解释
学习大纲 1、扩频因子(SF) 2、编码率(CR) 3、信号带宽(BW) 4、LoRa信号带宽BW、符号速率Rs和数据速率DR的关系 5、 LoRa信号带宽、扩频因子和编码率的设定 6、空中速率 1、扩频因子(SF) LoRa采用多个信息码片来代表有效负载信息的每个位,扩频信息的发送速度称为符号速率(Rs),而码片速率与标称的Rs比值即为扩频因子(SF,SpreadingFactor),表示了每个信息位发送的符号数量。。 LoRa扩频因子取值范围:     注意:因为不同的SF之间为正交关系,因此必须提前获知链路发送端和接收端的SF。另外,还必须获知接受机输入端的信噪比。。在负信噪比条件下信号也能正常接收,这改善了LoRa接受机的林敏度,链路预算及覆盖范围。。 理解扩频因子的概念: 通俗的说 扩频时你的数据每一位都和扩频因子相乘,例如有一个1 bit需要传送,当扩频因子为1时,传输的时候数据1就用一个1来表示,扩频因子为6时(有6位)111111,这111111就来表示1,这样乘出来每一位都由一个6位的数据来表示,也就是说需要传输总的数据量增大了6倍。 这样扩频后传输可以降低误码率也就是信噪比,但是在同样数据量条件下却减少了可以传输的实际数据,所以,扩频因子越大,传输的数据数率(比特率)就越小。。。 Lora扩频因子的使用: 当扩频因子SF为6时,LoRa的数据传输速率最快,因此这一扩频因子仅在特定情况下使用。使用时需要配置LoRa芯片SX127x: 在RegModemConfig2,将SpreadingFactor设为6 将报头设置为隐式模式 在寄存器地址(0x31)的2至0位写入0b101 在寄存器地址(0x37)写入0x0C 2、编码率(CR) 编码率,是数据流中有用部分的比例。 编码率(或信息率)是数据流中有用部分(非冗余)的比例。也就是说,如果编码率是k/n,则对每k位有用信息,编码器总共产生n位的数据,其中n-k是多余的。LoRa采用循环纠错编码进行前向错误检测与纠错。。使用该方式会产生传输开销。。 每次传输产生的数据开销如下: 在存在干扰的情况下,前向纠错能有效提高链路的可靠性。由此,编码率(抗干扰性能)可以随着信道条件的变化而变化,可以选择在报头加入编码率以便接收端能够解析。。。 3、信号带宽(BW) 信道带宽(BW)是限定允许通过该信道的信号下限频率和上限频率,可以理解为一个频率通带。比如一个信道允许的通带为1.5kHz至15kHz,则其带宽为13.5kHz 在LoRa中,增加BW,可以提高有效数据速率以缩短传输时间,但是 以牺牲部分接受灵敏度为代价。对于LoRa芯片SX127x,LoRa带宽为双边带宽(全信道带宽),而FSK调制方式的BW是指单边带宽。 LoRa带宽选项:   注意:较低频段(169MHz)不支持250K和500KHz的BW LoRa带宽测试的波形图可以参考链接:http://blog.csdn.net/HowieXue/article/details/79199712 4、LoRa信号带宽BW、符号速率Rs和数据速率DR的关系 LoRa符号速率Rs可以通过以下公式计算: Rs=BW/(2^SF) 每Hz每秒发送一个码片。。 LoRa数据速率DR可以通过以下公式计算: DR= SF*( BW/2^SF)*CR 5、LoRa信号带宽、扩频因子和编码率的设定 LoRaWAN主要使用了125kHz信号带宽设置,但其他专用协议可以利用其他的信号带宽(BW)设置。改变BW、SF和CR也就改变了链路预算和传输时间,需要在电池寿命和距离上做个权衡。 6、空中速率 所谓空中速率表示LoRa/FSK 无线(在空气中的)通讯速率,也叫空中波特率,单位bps, 空中速率高,则数据传输速度快,传输相同数据的时间延迟小,但传输距离会变短。 空中速率和距离、延迟的关系如下图: 作者:HowieXue Read more.
「GPS牛羊定位器」几米GSM/NB-IoT/LoRa太阳能动物耳标技术指南
 Q:几米GPS牛羊耳标都有哪些传感器,作用是什么? A:● 运动传感器:监测动物的运动量; ● 温度传感器:监测动物活动环境温度; ● 红外传感器:通过光强的变化监测设备是否脱落; Q:耳标支持心率和体温监测吗? A:暂不支持,后续会推出新版本; Q:温度传感器精度是多少? A:因为是IP67防水,精度一般正负1.5度; Q:耳标是否支持GPS定位和Beidou定位? A:●支持GPS和Beidou双模定位; ● 支持LBS基站定位; Q:耳标是否支持WiFi? A:不支持WiFI。 Q:耳标是否支持蓝牙通信? A:● 支持蓝牙5.0,比蓝牙4.0广播数据更多,信号覆盖更远(100m); ● 蓝牙5.0可以把关键传感数据广播出来,手机不需要连接就可以获得传感数据; Q:耳标的蓝牙有什么作用? A:● 可以作为有源的唯一身份ID,替代传统的RFID; ● 可以通过手机App方便的获取和配置参数; ● 可以通过手机App在现场升级固件; ● 可以通过BLE做区域定位或结合iBeacon技术者室内定位; Q:耳标都支持哪些数据传输方式? A:● 耳标有3个版本,分别是GSM、NB-IoT和LoRa版本; ●GSM版本和NB-IoT版本,适合电信运营商信号覆盖的区域,不需要自己架设基站; ●LoRa版本适合电信运营商信号没有覆盖的偏远区域,需要自己架设LoRa小网关; Q:LoRa耳标想较于GSM耳标和NB-IoT耳标有什么优缺点? A:● 优点○ 功耗比GSM和NB-IoT更低,可以支持更高的数据上传频率和续航时间; ○ 传输距离远,可以自行架设小LoRa网关, 按需灵活覆盖没有电信运营商网络的区域; ○ 无需要SIM卡; ● 缺点 ○ 传输数据量比GSM小很多,没办法支持固件升级; ○ 需要架设小网关,增加了额外的工作量; Q:GSM/NB-IoT耳标需要消耗多少流量? A:● 流量消耗取决于数据上传频次,一般情况下每个月小于2MB流量(1小时上传一次数据); ● […] Read more.
选择物联网协议:深入了解LoRa,Cat-M和NB-IoT
选择正确的物联网协议对您企业的物联网项目可能意味着一切。 自1982年第一台非官方的物联网(IoT)设备——卡内基梅隆汽水机问世以来,已有超过30年的历史了。该设备被改装成向一群大学生报告其饮料余量,这些学生希望得到冰凉的可乐,但是他们往往到了汽水机后发现饮料没有了。几十年后,物联网还没有走出发展阶段,也没有实现我们所期待的大规模潜力。但这即将改变。 在过去的10年中,物联网技术变得更加经济有效。设备本身成本更低、更节能、体积更小、并且越来越优化,以填补物联网架构中的特定角色,从而创造新的业务成果。在接下来的20年里,我们可以将多达一万亿台设备连接到互联网。我们连接的设备数量越多,我们能够通过物联网发现和实现业务改进的机会就越多。 现在,所需的技术已接近成熟,功能性物联网实施正在逐渐增加。物联网服务和系统的浪潮已经开始涌入市场,并充斥着各种各样的架构、功能集和应用程序。虽然在投资物联网硬件或完整的物联网解决方案时需要考虑许多因素,但要了解物联网传感器可用的协议,以及具有前瞻性思维的商业决策者如何做出最佳的协议选择,无论是现在还是以后,都是至关重要的。 如何选择物联网(IoT)协议 物联网协议是物联网系统节点所使用的网络语言,对部署的整体可行性至关重要。该协议规定了物联网解决方案通信的范围、格式和复杂性,并在确定成本和功能方面发挥了主要作用。 因此,如果您对部署自己的物联网感兴趣,那么如何选择合适的协议—— 一个符合您需求和规模的协议?这里有两个主要因素需要考虑: 电源:传感器是否需要电池电源支持工作数天、数月或数年?它们需要多久报告一次?是否考虑使用一次性设备、或者是否可以使用可更换电池或可充电电池? 连接性:通信需要覆盖的范围,以及每条消息需要发送多少数据?网络提供商是否能够保证您的连接需求? 如果物联网部署的需求随着实际应用场景而下降,通常会表明他们应该考虑哪些协议以及预期的成本。最小且要求最低的物联网设置——用于连网的家庭或办公室——可以在普通的Wi-Fi网络上运行,所有组件都可以持续供电。近距离网络连接的其他选择是Zigbee、Z-Wave和蓝牙。 在功耗、范围和成本方面,每种方法都有不同的优点和缺点。 对于需要少量数据传输的农场、校园或城市等较大的区域来说,独立的低功耗广域网(LPWAN)是完美的解决方案——LoRaWAN和SigFox是两种最受欢迎的LPWAN。当谈到覆盖区域和跨越边界时,像NB-IoT或Cat-M这样的蜂窝协议可能看起来更实用。 让我们来看看LPWAN的具体实例,以及蜂窝物联网部署,以帮助了解哪些选项有助于未来的物联网优势和成长。 使用LPWAN运行优化区域网络 如果您管理大型项目,如建筑项目、炼油厂、或任何需要在广阔的区域上跟踪人员、设备和危险条件的类似操作,您可能已经考虑过启动自己的物联网部署。也许您经营着一家工厂或仓库;也许您负责监管牧场或其他农业区;也许您维护一个大型学校或政府园区。所有这些都是物联网似乎有望产生持久业务影响的行业——创造更高效的流程、节省资金并创造新的收入。对于连接面积大于单个小型建筑物的网络,LPWAN通常是最有意义的。 如果您部署像LoRaWAN这样的LPWAN而不是连接到蜂窝式物联网,那么您很可能会支付相同或更少的费用,并且您将在部署中拥有更多元素。虽然成本效益模型会根据您的业务模式而有所不同,但LPWAN通常会为您提供所需覆盖区域的专有区域网络:您拥有所有设备、网络和通过网络传输的数据。 如果您搭建自己的LPWAN,您将负责监控、支持、维护和维修所出现的故障,您还必须确定如何防护您的网络安全。出于这些原因,强烈建议您部署包含整个解决方案的LPWAN。这意味着由一家公司创建传感器、网关、云和应用程序,而不是零散地组装在一起。其优点在于,一切都是预先集成的,旨在安全地协同工作,而且当您需要支持和维护时,您将始终知道该打电话给谁。 另一个显著的区别是,与蜂窝数据包不同,LPWAN传输并不总是等待接收确认。这可能是一种好处,也是一种负担:您可以在没有确认的情况下在系统上获得更多流量,但有时您会因网络拥塞而丢失数据。 两种最流行的LPWAN协议是LoRaWAN和SigFox。其中,LoRaWAN和LoRa技术近年来增长最快,并且未来五年的增长潜力巨大。但这并不能低估SigFox,它主要在欧洲启动和运行,而且每台设备的功耗比要LoRaWAN低。SigFox的数据有效负载也比LoRaWAN小,使得更低的功耗成为可能,但也限制了SigFox用户使用LoRa技术所提供的某些行业和关键功能,如支持执行器和现场更新。 对于LoRa和LoRaWAN来说,最简单的例证是它们的广泛支持、多功能性和前景。超过500家领先的科技公司加入了LoRa联盟。LoRa技术不断发展,以满足不断变化的物联网方法和新应用实例。 利用蜂窝协议驾驭远程物联网 想象一下,您负责为全市或全省范围的医院、零售商、机场或其他企业提供服务,并且可以从一致的清晰视图中获益;或者想象一下,您参与了备灾或环境监测,需要分析来自跨区域传感器和数据源的信息;也许您经营一家租赁公司,可以使用一种方法在不可预测的广阔空间内紧密跟踪您的设备和车辆。对于那些在广阔地域中经营,或者在他们无法合法地建立网关的领域,蜂窝协议将是首要选择。 虽然可能会出现其他技术,并在仍在发展中的市场中占有一席之地,但似乎占市场份额最大的两个协议是CAT-M和NB-IOT。 在这两者中,窄带物联网(NB-IoT)的电池效率更高,并且可能以较低的订阅价格提供。它提供了低功耗的通信和与LoRa配置文件更紧密匹配的数据大小,从而简化了希望涵盖LPWAN和蜂窝使用案例的物联网提供商的跨传感器的兼容性。 相反,Cat-M将允许更高的数据速率和低延迟通信,如果用户需要从他或她的物联网设备收集大型文件或将大量更新推送到物联网端点,这可能是至关重要的。Cat-M将允许低质量语音,并将更多地用于真正的实时应用,如智能车辆。 蜂窝物联网协议提供了一种在区域、全国甚至跨大陆范围内利用物联网数据的方法,而无需预先建立网关来创建覆盖区域。相反,可以利用供应商现有的基站传输物联网数据。这也意味着您的物联网将具有与蜂窝网络相同的盲点,并且如果网络连接中断(出于维护、订阅限制、紧急情况或其他原因),您的物联网也将中断。尽管如此,部署的便利性和覆盖范围往往超过了依赖蜂窝网提供商的成本和局限性。 期待 NB-IoT和Cat-M协议的普及程度还有待观察。两者的推出都是相对较新的,而且还在不断增长,两者的可用性在很大程度上更依赖于蜂窝供应商的计划。最终,NB-IoT的低功耗通信将以适当的成本为大多数人所青睐,并最终使其他蜂窝协议相形见绌。但是,LPWAN和LoRaWAN仍然会存在,特别是那些想要覆盖大面积或拥有专有网络的公司。 也许我们会看到更多的物联网公司转向与协议无关的模式,在这种模式下,您无需选择某个协议来部署哪个物联网解决方案。您的传感器可以支持多协议。当您考虑部署物联网并着眼于未来的兼容性时,请注意您可以考虑哪些协议,并选择一个对您的规模、功耗和连接需求以及技术的未来更有意义的协议。 Read more.
物联网之LoRa开发与应用三(LoRa人机界面开发)
文章要点: 1、TFT液晶屏工作原理 2、TFT液晶屏驱动开发 3、TFT人机界面开发 TFT液晶屏工作原理 内容概要: 1、TFT液晶屏显示原理 2、1.44寸TFT液晶屏工作原理 3、1.44寸TFT液晶屏硬件设计 TFT液晶屏如何显示: 颜色深度: Color 介绍 : ① R,G,B三基色组合形成各种颜色。 ②能显示的颜色数由RGB的数字信号的位数来决定。(8bit 数字信号刚好能显示16.7M种颜色) 以3bit为例数字信号为例: For 3 bit : 23(R) * 23(G) * 23(B) = 256 colors For 6 bit : 26(R) * 26(G) * 26(B) = 262144 colors(242K) For8 bit: 28(R) * 28(G) * 28(B) =16777216 colors(16.7M) For10 bit: 210(R) […] Read more.
LoRa设备对于建筑有什么帮助
管理建筑物并不是一件容易的事,但是物联网(IoT)确实可以使人有这种感觉。 随着智能技术功能的增长,全世界的建筑管理人员正在实施新系统以优化效率。他们已经成功地将远程监控设备(例如基于LoRa的传感器)与IoT应用程序配对,以跟踪和管理建筑设施,进行常规维护以及合理规划空间利用等等。 这些智能系统使得通过移动应用程序或计算机管理整个建筑物成为可能。他们甚至可以自动发出维护提醒,如提醒水压变化或会议室使用率低之类的情况。 随着越来越多的建筑物进行升级改造,基于LoRaWAN®协议与LoRa传感器的网络最近引起了媒体的广泛关注。新的智能建筑和智能建筑升级使远程管理整个业务综合体成为可能,同时提高了效率,实现利润最大化。 今天,我们正在探讨一下如何实施基于LoRa的远程低功耗传感器,以实现最佳的建筑物管理。 降低成本并提高效率 《智能建筑杂志》最近一篇文章展示了Capgemini使用LoRa设备和LoRaWAN协议向智能建筑的成功转型。 凯捷(Capgemini)的管理人员发现他们的400多个建筑物的平均利用率很低,大部分时间约仅为65%。 即使安排了会议,而且大楼似乎已满员,预订的会议室中仍有30%还是空着的。当凯捷实施其新的支持LoRa的智能解决方案时,这一切都改变了。 实际上,凯捷在其前25座建筑物中的成果给人留下了深刻的印象,以至于它继续扩大应用范围,甚至开发了一种名为SmartOffice的解决方案,现在可供有兴趣优化效率的凯捷客户使用。 更多详情,参见:https://smartbuildingsmagazine.com/features/a-smart-way-to-cut-costs-and-improve-efficiency 进入全新十年发展阶段 据Mordor Intelligence预测,从2019年到2024年,智能建筑市场的复合年增长率预计将达到23%。世界各地越来越多的国家正在打造先进的智慧城市管理平台,以提高城市运营效率,降低成本,以便让城市居民的生活更加轻松和便捷。 来源:Smart Building Market – Growth, Trends, and Forecast (2020 – 2025) 同时,该报告称LoRa设备和LoRaWAN协议将在提高建筑物运营总体效率和减少正常运营费用中扮演着关键作用。 有最新的分析文章指出,LoRa传感器能够通过连续监测和报告室内空气质量和温度、照明、火灾警报和结构完整性等来提高建筑物使用者安全并提高能源效率。更多详情,参见:IoT解决方案推动智能建筑进入全新十年发展阶段 智能建筑应用 《设施管理》杂志发表的文章也表示LoRa设备和基于LoRaWAN的网络是解决智能建筑应用的最佳解决方案之一。 该文引用了可靠的智能建筑系统的三个关键需求。首先是一个强大的信号,它能够毫不费力地穿过地板之间的厚壁,并跨越数英里到达其他建筑物位置。其次,所有数据都应保持安全,以保护专有业务信息和客户隐私。最后,传感器应由电池供电,以简化安装和维护。 基于LoRa的传感器和LoRaWAN网络协议可满足所有这些建筑需求,同时保持较低的运营成本。 查看报告详情 智能防火 没有人期望他们的建筑物着火,但是很多建筑确实发生了事故。实际上,美国建筑经理每年报告的损失约为100亿美元。IoT Agenda的这一新文章提出了基于LoRa传感器支持的智能设备的主动防火的现代解决方案。 智能烟雾探测器可以报告实时火灾情况,从而为消防员提供真实数据,以扑灭火灾和挽救生命。此外,在整个建筑物中安装的智能出口指示牌可以分析火灾,并将居住者重定向到最安全、最快的疏散地点。 这些基于LoRa的智能解决方案可增加积极成果,并在真正重要时减少潜在的破坏。 更多详情:https://internetofthingsagenda.techtarget.com/blog/IoT-Agenda/Fire-prevention-for-commercial-buildings 简化智能建筑开发 智能建筑转型中的最大障碍之一是设置所需的技术支持。《设施管理》杂志另一片文章推荐了LoRa设备,以简化安装和管理。 该文介绍了Semtech智能建筑参考套件,这是一款现成的智能建筑套件,包括20个传感器,两个网关和一个全球4G热点。 该套件设计为用户友好且灵活,可快速建立任何建筑物的完整网络覆盖范围。本文介绍了如何使用传感器来远程跟踪和管理建筑物的入口,占用和环境状况。 详情:http://fmindustry.com/en/2019/news/47738 基于LoRa的智能建筑 随着智能建筑在全球范围内的兴起,LoRa的采用持续增长。 基于LoRa的传感器和开放的LoRaWAN协议旨在方便用户使用并在各种规模的商业和住宅建筑中迅速采用,并且它们显然正在流行。 《智能建筑白皮书》:为什么LoRaWAN是智能建筑成功的基础?(PDF下载) 据预测,2017年至2023年LPWAN设备部署将大幅增长(如上图所示),这表明LoRaWAN是物联网连接领域快速增长的一部分,其中还包括快速增长的智能建筑市场。 Source:LoRa® Devices Enable Smart Building Transformation Worldwide Read more.
玩转LoRa物联网之天线选型
天线的性能在LoRa物联网中占据特别重要的位置,而在实际应用中,仅仅知道A天线比B天线好使,距离更远,并不清楚是什么原因造成了A比B好使,从而在应用中没有选择的方向。而在LoRa天线的介绍中,基本有以下参数:阻抗、驻波比、增益、频率、频率带宽等参数,都代表什么,如何选择?下面就简单介绍下几个不同的参数。 LoRa玻璃钢天线 阻抗: 天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。因为目前市场大部分的标准的阻抗值均为50Ω,这个使用是基于约定俗成的习惯。 驻波比: 它是行波系数的倒数,其值在1到无穷大之间。驻波比为1,标识完全匹配。一般市面上的天线驻波比一般 天线增益: 天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力,它是选择基站天线最重要的参数之一。天线增益越大越好。 LoRa吸盘天线 在确定参数之后就能理解就市场上的弹簧天线、玻璃钢天线、小吸盘、铜棒天线、胶棒天线等不同形态的天线,选择时其实形态本身不重要,重要的是天线的参数以及现场的环境,比如内置的天线,受制于尺寸,一般用弹簧天线,当然需要根据外壳的结构和材质重新匹配天线。而在室外网关,建议一般用玻璃钢天线,室内的节点吸盘、胶棒均可。 LoRa 433MHz 弹簧天线 Read more.
LoRaWAN 开发套件入门指南
一、物料清单以及配套资料 1 x NanoGateway – 双频点 MultiSF(多达2 * 6 个 logic channels),克服了基于sx1301的网关下发时不能接收的弱点 1 x Arduino UNO + Arduino LoRaWAN Shield+AI78L 2 x AI78S 3 x Antenna 1 x Mini USB Cable 1 x Light Sensor 1 x 3 Pin Dupont Line     二、安装 1.将 Arduino UNO 通过 USB 线连接至电脑。 2.在开始 Arduino 的学习前,你需要安装软件 Arduino Software […] Read more.