智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术,实现城市智慧式管理和运行,进而为城市中的人创造更美好的生活,促进城市的和谐、可持续成长。

智慧城市的建设在国内外许多地区已经展开,并取得了一系列成果,国内的如智慧上海、智慧双流;国外如新加坡的“智慧国计划”、韩国的“U-City计划”等。LoRa应用学习站将收集和整理基于物联网的智慧城市解决方案及应用,以供大家交流学习和参考运用。

来源:物联传媒 近日,有两个关于LoRa的新消息在LoRa圈内备受关注: 其一,ASR推出首颗国产支持LoRa的LPWAN无线通信SoC芯片ASR6601,,高度集成化、极低功耗、超高性价比的SoC是标志着LPWAN走向成熟的重要里程碑。 其二,亚马逊正式官方宣告其一项名为 Sidewalk的无线网络,用以连接各种室外和室内的低带宽智能家居产品,如智能灯、宠物追踪器、资产跟踪器、智能灌溉以及住宅所需的大量其他低成本设备等,其中所采用的链接技术正是LoRa技术。 关于首颗国产LoRa SoC芯片 乍一看,首颗国产LoRa芯片?那么此前就以"首款国产"LoRa芯片自居的ASR6501又是怎么回事?看起来似乎有矛盾,但事实上却没有毛病。 我们知道,实现全球部署的LoRa网络中,之前仅有Semtech可以提供LoRa芯片,因此中国市场上的LoRa芯片都依靠进口。直到2018年,阿里云IoT得到了Semtech的授权,并由翱捷科技(ASR)进行LoRa芯片开发或者直接采用Semtech芯片做SiP级芯片开发。合作初期,ASR就公布了SiP级开发的芯片ASR6501,此后还相继推出了该系列其他型号的芯片系统集成方案。而本次ASR最新推出的LoRa芯片ASR6601则是一款高度集成的SoC芯片产品。因此将两种芯片分别称为"首款国产LoRa芯片"及"首款国产LoRa SoC芯片"并没有矛盾。 相比ASR6501等几款LoRa芯片产品,ASR6601国产化程度更高。通过SoC设计,ASR6601成为目前市场上功耗低、性能强、成本低的LPWAN芯片,极大降低了用户设计门槛。 主频 48 MHz 体系架构 Arm Cortex M4架构 内存 256KB的闪存/64KB的SRAM 加密方式 支持AES、DES、RSA、ECC、SHA、SM2/3/4硬件加密 驱动 内置嵌入式LCD驱动程序 灵敏度 -148dBm 发射功率 22dBm 尺寸 QFN48最小尺寸仅6mm x 6mm 调制模式 LoRa/(G)FSK/BPSK(发送)和(G)MSK调制模式等 线性频率范围 150MHz?960MHz 频段 支持各类ISM频段 支持协议 LoRaWAN和LinkWAN协议栈 ASR6601相关参数表(网传) 从其所支持的调制技术来看,ASR6601的无线应用具备了更大的灵活性和频谱兼容性,更贴合现有物联网市场多种组网技术共存的特点。采用ASR6601的低功耗广域网无线通信模组可以提供超远距离、超低功耗的LPWAN解决方案。其应用场景也更加丰富,包括基础设施、路灯、空气、交通、抄表、定位、建筑等的数据采集及分析,同样在智能家居、节能减排、环境检测、工业制造等方面也可以被广泛应用。 关于亚马逊正式发布官方公告 早在去年亚马逊于西雅图举行一年一度的硬件大会上,亚马逊就宣布了一项名为 Sidewalk的低功耗远距离无线技术,能够在比 Wi-Fi或蓝牙等无线网络更大的范围控制家庭设备。当时就引发Sidewalk与LoRa这一低功耗广域网络技术有密切关系的猜测。 一年之后,官方公告姗姗来迟,此前的猜测得到了证实。 Sidewalk实际上是在LoRa调制技术基础上推出的适用于智能家居和消费级智能硬件中远距离通信的协议,补充了此前用于智能家居和消费级智能硬件通信的WiFi、蓝牙、Zigbee、Zwave等技术的不足。而借助LoRa和Sidewalk,客户将能够访问各类智能家居终端设备,它们具有即开即用的功能,同时扩大连接范围以及增加电池寿命。 从芯片到应用,LoRa产业正在高速发展 在过去这几年的发展中,LoRa产业发展趋势是越来越好,相关产品与应用也越来越丰富。在国内的发展过程中,虽然经历过一些坎坷,但风雨之后见彩虹,目前来看发展走势稳步向好。 就芯片层面而言,ASR6601的推出,对于国内LoRa芯片生态的意义重大: 1.国内LoRa芯片组成更加丰富。 从原来只能依靠进口,到后来通过晶圆授权开发的SiP级LoRa芯片,再到如今通过IP授权开发的SoC级LoRa芯片的推出。不再只是针对某个性能不同而有不同的芯片型号,而是从封装技术出发,推出不同的芯片产品,是更进一步的丰富芯片组成的操作。 2.更大的创新空间、更多的芯片选择。 对于ASR来说,基于LoRa IP进行芯片开发,ASR可以在此基础上根据市场需求,创建自己的芯片架构、自行增加片上各种外设,使其有更多创新空间,形成具有自主知识产权的LoRa芯片。 对于下游企业来说,ASR6601不再局限于使用LoRa晶圆,因此可创新的空间更大,能够实现尺寸更小、功耗更低、性能更优、成本更低等多方面的提升。同时,国内LoRa模组厂商和OEM厂商在芯片选择中也将多了更多的选项。 3.真正让LoRa产业链厂商无后顾之忧。 此前,持续了一两年的《微功率短距离无线电发射设备技术要求(征求意见稿)》事件,着实给LoRa产业带来较大程度的影响。虽在去年针对微功率设备监管制度的靴子终于落地,也解除了厂商对于监管层面的担忧。但是,ASR6601的推出是LoRa芯片国产化道路迈出的历史性一步的证明,这无疑能让厂商真正无后顾之忧。 而从应用层面来看,LoRa技术从室外走向室内,同样对于整个LoRa产业意义非凡: 以亚马逊为例,其Sidewalk借助现有成熟的LoRa技术,对智能家居和消费级智能硬件的通信进行了一次创新。未来,将会有更多的"亚马逊们"加入这一阵营,推出更多、更丰富的应用终端。反之,LoRa产业生态的主流厂商也在积极配合,针对规模化的场景专门设计底层技术和产品来支撑应用侧的快速落地。 根据IHS Markit的数据,全球智能家居市场预计将增长五倍,到2023年将达到1,920亿美元,较2018年的410亿美元的收入快速增长。而在未来几千亿美元的市场上,随着智能家居产品出货量的增加,Sidewalk及其在家居场景中类似的通讯协议会让LoRa生态在智能家居中实现广泛布局,室内消费级的应用场景将成为LoRa技术一个具有比较大潜力的应用拓展方向,其庞大的接入节点,或将是下一个有爆发可能的应用领域。
通过与Sensor City合作,Stream Technologies将通过部署LoRaWAN™低功耗广域网技术将利物浦带入物联网。Stream的IoT-X平台将启用和管理网络,从而允许开发和使用适用于空气质量监控,资产跟踪和社会护理等应用的设备。 IoTUK Boost由政府资助,是IoTUK研究与创新计划的一部分,突显了IoT在英国数字经济中的重要性。作为IoTUK Boost的一部分,Stream将参与举行聚会,公开电话和培训讲习班,以刺激至少六个月与测试网络的互动。 Stream and Sensor City的目标是与至少10个中小型企业(SME)或企业家合作,帮助他们将早期的IoT产品和服务带入商业原型阶段或早期市场发布。 作为Boost计划的一部分,Sensor City and Stream将能够为中小型企业和企业家提供知识和技能,从而通过使用LoRa迅速提高生产力和创新能力。与移动网络相比,LoRaWAN具有更大的范围,更低的功率要求和更低的成本,因此可以实现更广泛的IoT应用。 英国数字与文化大臣马特·汉考克(Matt Hancock)表示:“物联网将使许多人以及整个经济受益。由于迄今为止对该计划表现出强烈的兴趣,我们将可用资金增加了一倍,使更多的企业家有机会测试他们的产品。Boost将帮助为有前途的物联网业务提供本地基础设施和支持,以进行创新并将令人兴奋的新物联网产品和服务推向市场。” Digital Catapult的首席执行官Jeremy Silver博士说:“物联网不再是对未来的愿景,而是在这里,正在改变着我们周围的世界。到2020年,英国的物联网市场规模将达到200亿英镑(250亿美元)。在充分利用此机会方面,Boost发挥着关键作用,我们很高兴与来自英国各地的六个精选合作伙伴合作以实现这一目标。为了真正实现物联网的潜力,至关重要的是我们看到区域物联网行业的增长,并开发与当地社区相关的应用程序。”IoTBoost_BlackLogo Sensor City业务开发部的Joanne Phoenix博士补充说:“我们很高兴成为IoTUK Boost试点的一部分,并能够为我们发展中的企业和企业家生态系统提供工具集,使他们能够探索IoT的好处。我认为这是Sensor City产品不可或缺的一部分,它的确确实使我们能够做到“如履薄冰!我们现在正在寻找有兴趣访问网络并成为早期采用者的公司。我们希望获得支持的竞争将会很激烈,我真的鼓励公司尽快与我们取得联系。” Stream Technologies战略合作伙伴Mohsen Shakoor表示:“ Stream很高兴部署IoT-X的LoRaWAN™解决方案,以将利物浦带入物联网。该网络将使企业和公众能够连接传感器并收集实时数据,包括无需GPS的位置信息,电池寿命长达10年。” Stream Technologies首席执行官Nigel Chadwick说:“由于对IoT网络(包括LoRa®,蜂窝和卫星)的细粒度控制,Stream在智能城市部署中采用IoT-X的人数急剧增加。利物浦将利用IoT-X的尖端技术来实现低成本和远程连接。”
来源:集微网 集微网消息,在新基建热潮下,通信技术的创新和发展不断升级,作为5G通信的重要补充,具有低功耗、广域的特点,应用于碎片化场景需求、非常适合于物联网大规模部署的低功耗广域网(LPWAN)技术迎来新的发展机遇。物联网研究公司IoT Analytics数据显示,自2018年起,LPWAN开始成为物联网连接数增长的关键驱动力,到2023年连接数将超过11亿个。 LPWAN市场前景广阔 在物联网需求爆发式增长的同时,物联网技术标准混战不断升级,尤其是LPWAN领域的竞争可谓异常激烈。目前国际上LPWAN相关标准可分为两类,一类是工作于未授权频谱的LoRa、Sigfox等技术;另一类是工作于授权频谱下,3GPP支持的2G/3G/4G蜂窝通信技术,比如Cat.1/LTE-M、NB-IoT等。每个协议各有特点和优势,当前并没有一个技术能适用于所有的物联网应用场景,也很难在短期内有一个统一的标准。 市场研究机构Ovum 2019年第四季度物联网与低功耗广域网(LPWAN)部署跟踪报告显示,截至2019年底,包含授权频谱(NB-IoT和Cat. 1/LTE-M)和非授权频谱(LoRa和Sigfox)在内,全球已宣布的LPWAN部署数量累计达到501张,同比增长16%。其中LoRa仍是现网中采用最多的技术,非授权频谱LoRa技术在商用现网部署中占据主导地位,几乎占据了三分之一的市场份额(约30.4%)。 LPWAN上游低功耗技术、终端模组成本下降以及市场环境的成熟,将为下游应用市场带来发展机遇。而未来容量巨大的低功耗物联网市场,芯片是其中的核心要素。在全球部署最多的LPWAN网络(LoRa和NB-IoT)中,之前仅有Semtech可以提供LoRa芯片,中国市场上的LoRa芯片都依靠进口,而2018年阿里云IoT联合翱捷科技(ASR)通过Semtech授权设计的ASR6501,使这一局面得到了改变。之后,ASR相继推出了ASR6501、ASR6502、ASR6505三款LoRa芯片和ASR6500S系列系统集成方案,以应对应用场景、客户需求、产品可用性的变化及连接数的增长趋势。 ASR推出首颗国产支持LoRa的LPWAN无线通信SoC芯片 物联网市场天然的碎片化特性,决定了对通信技术的要求呈现出多样性。在现阶段的LPWAN市场,没有一种技术能适用于所有的物联网应用场景,这也意味着用户需要一颗融合了多种LPWAN协议的芯片,来打造多技术融合的复杂应用场景。 新一代LPWAN芯片要求架构实现超低功耗,融合多种信号调制技术,提高传输速率,全新设计传输符号结构,增强信号编码技术,提高传输灵敏度等。 作为新兴的无线技术方向,在市场和应用方向确定之前,MCU和射频分离方案以及SiP封装形式是最好的开拓者,而随着低功耗物联网应用单品市场规模越来越大、生命周期越来越长,和众多无线通信芯片发展历史类似,LPWAN芯片也在逐步走向SoC。高度集成化、极低功耗、超高性价比的SoC是标志着LPWAN走向成熟的重要里程碑。 肩负着这一使命,ASR推出了首颗国产支持LoRa的LPWAN低功耗广域网无线通信SoC芯片ASR6601。ASR6601在单一芯片上集成了通用微控制器和射频单元,包括射频收发器,调制解调器和一个48 MHz 主频、采用Arm Cortex M4架构的32位MCU。多种内存选择包括最大256KB的闪存和64KB的SRAM等,内置嵌入式LCD驱动程序,支持AES、DES、RSA、ECC、SHA、SM2/3/4硬件加密。与此同时,ASR6601可以达到-148dBm的超高灵敏度,以及最大22dBm的发射功率,而QFN48最小尺寸仅6mm x 6mm。通过SoC设计,ASR6601成为目前市场上功耗更优、性能最强、成本最低的LPWAN芯片,极大降低了用户设计门槛,同时帮客户节省大量时间并减少物料清单和运营成本,尤其适用于大批量应用的项目和需要定制化设计的项目。 在高度集成的基础上,ASR6601还支持多种调制模式。由于收发器提供的线性频率范围为150MHz960MHz,ASR6601可以支持各类ISM频段。调制解调支持LPWAN低功耗广域网典型技术LoRa,因此可以支持LoRaWAN和LinkWAN协议栈;同时也支持(G)FSK等传统调制方式,支持BPSK的发送和(G)MSK的收发,可与私有协议兼容。 支持所有这些调制技术,使ASR6601的无线应用具备了更大的灵活性和频谱兼容性,更贴合现有物联网市场多种组网技术共存的特点。采用ASR6601的低功耗广域网无线通信模组可以提供超远距离、超低功耗的LPWAN解决方案,可以在城市管理的多种应用场景中大显身手,包括基础设施、路灯、空气、交通、抄表、定位、建筑等的数据采集及分析,同样在智能家居、节能减排、环境检测、工业制造等方面也可以被广泛应用。 毋庸置疑,低功耗广域网技术正随着物联网的深刻变革重塑着新的商业模式,更多的创新应用将随着愈加丰富完善的芯片产品诞生而被开发出来。随着ASR6601的成功推出,配合ASR在物联网市场现有的IoT WiFi芯片ASR550X系列、IoT GNSS芯片ASR530X、IoT BLE芯片ASR560X等全面的布局,相信ASR将会用强大的技术服务能力进一步满足不同客户对多技术应用场景融合的需求,从而加速推动万物互联市场的蓬勃发展,为中国“芯”梦想,贡献“芯”力量。
来源:物联传媒 作者:市大妈 近日,有两个关于LoRa的新消息在LoRa圈内备受关注: · 其一,ASR推出首颗国产支持LoRa的LPWAN无线通信SoC芯片ASR6601,,高度集成化、极低功耗、超高性价比的SoC是标志着LPWAN走向成熟的重要里程碑。 · 其二,亚马逊正式官方宣告其一项名为 Sidewalk的无线网络,用以连接各种室外和室内的低带宽智能家居产品,如智能灯、宠物追踪器、资产跟踪器、智能灌溉以及住宅所需的大量其他低成本设备等,其中所采用的链接技术正是LoRa技术。 关于首颗国产LoRa SoC芯片 乍一看,首颗国产LoRa芯片?那么此前就以"首款国产"LoRa芯片自居的ASR6501又是怎么回事?看起来似乎有矛盾,但事实上却没有毛病。 我们知道,实现全球部署的LoRa网络中,之前仅有Semtech可以提供LoRa芯片,因此中国市场上的LoRa芯片都依靠进口。直到2018年,阿里云IoT得到了Semtech的授权,并由翱捷科技(ASR)进行LoRa芯片开发或者直接采用Semtech芯片做SiP级芯片开发。合作初期,ASR就公布了SiP级开发的芯片ASR6501,此后还相继推出了该系列其他型号的芯片系统集成方案。而本次ASR最新推出的LoRa芯片ASR6601则是一款高度集成的SoC芯片产品。因此将两种芯片分别称为"首款国产LoRa芯片"及"首款国产LoRa SoC芯片"并没有矛盾。 相比ASR6501等几款LoRa芯片产品,ASR6601国产化程度更高。通过SoC设计,ASR6601成为目前市场上功耗低、性能强、成本低的LPWAN芯片,极大降低了用户设计门槛。 ASR6601相关参数表(网传) 从其所支持的调制技术来看,ASR6601的无线应用具备了更大的灵活性和频谱兼容性,更贴合现有物联网市场多种组网技术共存的特点。采用ASR6601的低功耗广域网无线通信模组可以提供超远距离、超低功耗的LPWAN解决方案。其应用场景也更加丰富,包括基础设施、路灯、空气、交通、抄表、定位、建筑等的数据采集及分析,同样在智能家居、节能减排、环境检测、工业制造等方面也可以被广泛应用。 关于亚马逊正式发布官方公告 早在去年亚马逊于西雅图举行一年一度的硬件大会上,亚马逊就宣布了一项名为 Sidewalk的低功耗远距离无线技术,能够在比 Wi-Fi或蓝牙等无线网络更大的范围控制家庭设备。当时就引发Sidewalk与LoRa这一低功耗广域网络技术有密切关系的猜测。 一年之后,官方公告姗姗来迟,此前的猜测得到了证实。 Sidewalk实际上是在LoRa调制技术基础上推出的适用于智能家居和消费级智能硬件中远距离通信的协议,补充了此前用于智能家居和消费级智能硬件通信的WiFi、蓝牙、Zigbee、Zwave等技术的不足。而借助LoRa和Sidewalk,客户将能够访问各类智能家居终端设备,它们具有即开即用的功能,同时扩大连接范围以及增加电池寿命。 从芯片到应用,LoRa产业正在高速发展 在过去这几年的发展中,LoRa产业发展趋势是越来越好,相关产品与应用也越来越丰富。在国内的发展过程中,虽然经历过一些坎坷,但风雨之后见彩虹,目前来看发展走势稳步向好。 就芯片层面而言,ASR6601的推出,对于国内LoRa芯片生态的意义重大: 1.国内LoRa芯片组成更加丰富。 从原来只能依靠进口,到后来通过晶圆授权开发的SiP级LoRa芯片,再到如今通过IP授权开发的SoC级LoRa芯片的推出。不再只是针对某个性能不同而有不同的芯片型号,而是从封装技术出发,推出不同的芯片产品,是更进一步的丰富芯片组成的操作。 2.更大的创新空间、更多的芯片选择。 对于ASR来说,基于LoRa IP进行芯片开发,ASR可以在此基础上根据市场需求,创建自己的芯片架构、自行增加片上各种外设,使其有更多创新空间,形成具有自主知识产权的LoRa芯片。 对于下游企业来说,ASR6601不再局限于使用LoRa晶圆,因此可创新的空间更大,能够实现尺寸更小、功耗更低、性能更优、成本更低等多方面的提升。同时,国内LoRa模组厂商和OEM厂商在芯片选择中也将多了更多的选项。 3.真正让LoRa产业链厂商无后顾之忧。 此前,持续了一两年的《微功率短距离无线电发射设备技术要求(征求意见稿)》事件,着实给LoRa产业带来较大程度的影响。虽在去年针对微功率设备监管制度的靴子终于落地,也解除了厂商对于监管层面的担忧。但是,ASR6601的推出是LoRa芯片国产化道路迈出的历史性一步的证明,这无疑能让厂商真正无后顾之忧。 而从应用层面来看,LoRa技术从室外走向室内,同样对于整个LoRa产业意义非凡: 以亚马逊为例,其Sidewalk借助现有成熟的LoRa技术,对智能家居和消费级智能硬件的通信进行了一次创新。未来,将会有更多的"亚马逊们"加入这一阵营,推出更多、更丰富的应用终端。反之,LoRa产业生态的主流厂商也在积极配合,针对规模化的场景专门设计底层技术和产品来支撑应用侧的快速落地。 根据IHS Markit的数据,全球智能家居市场预计将增长五倍,到2023年将达到1,920亿美元,较2018年的410亿美元的收入快速增长。而在未来几千亿美元的市场上,随着智能家居产品出货量的增加,Sidewalk及其在家居场景中类似的通讯协议会让LoRa生态在智能家居中实现广泛布局,室内消费级的应用场景将成为LoRa技术一个具有比较大潜力的应用拓展方向,其庞大的接入节点,或将是下一个有爆发可能的应用领域。
由于耗电和成本等方面的问题,业界预测到2020年物联网(IOT)500亿个无线节点中只有不到10%的使用GSM技术。尽管电信运营商具有建设和管理这样一个大规模网络的最突出的优势,但是需要一个远距离,大容量的系统以巩固在依靠电池供电的无线终端细分市场——无线传感网、智能城市、智能电网、智能家居、安防设备和工业控制等方面的地位。对于物联网来说,只有使用一种广泛的技术,才可能使得电池供电的无线节点数量达到预计的规模。  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。 LoRa技术 LoRa 是LPWAN通信技术中的一种,是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。  是物理层或无线调制用于建立长距离通信链路。许多传统的无线系统使用频移键控(FSK)调制作为物理层,因为它是一种实现低功耗的非常有效的调制。 LoRa 是基于线性调频扩频调制,它保持了像 FSK 调制相同的低功耗特性,但明显地增加了通信距离。 LoRa 技术本身拥有超高的接收灵敏度(RSSI)和超强信噪比(SNR) 。此外使用跳频技术,通过伪随机码序列进行频移键控,使载波频率不断跳变而扩展频谱,防止定频干扰。 目前,LoRa 主要在全球免费频段运行,包括433、868、915 MHz等。 LoRa的最大特点就是: 传输距离远 工作功耗低 组网节点多 LoRa网络架构 在网状网络中, 个别终端节点转发其他节点的信息, 以增加网络的通信距离和网络区域规模大小。虽然这增加了范围,但也增加了复杂性,降低了网络容量,并降低了电池寿命,因节点接受和转发来自其他节点的可能与其不相关的信息。当实现长距离连接时, 长距离星型架构最有意义的是保护了电池寿命。 如果把网关安装在现有移动通信基站的位置,发射功率 20dBm, (100mW) ,那么在高建筑密集的城市环境可以覆盖 2 公里左右,而在密度较低的郊区,覆盖范围可达 10 公里。该网关/集中器还包含 MAC 层协议,对于高层它是透明的。 LoRa网络主要由终端(可内置LoRa模块)、网关(或称基站)、网络服务器以及应用服务器组成。应用数据可双向传输。 LoRaWAN网络架构是一个典型的星形拓扑结构,在这个网络架构中,LoRa网关是一个透明传输的中继,连接终端设备和后端中央服务器。终端设备采用单跳与一个或多个网关通信。所有的节点与网关间均是双向通信。 LoRa终端设备 LoRa的终端节点可能是各种设备,比如水表气表、烟雾报警器、宠物跟踪器等。这些节点通过LoRa无线通信首先与LoRa网关连接,再通过3G网络或者以太网络,连接到网络服务器中。网关与网络服务器之间通过TCP/IP协议通信。 LoRa网络将终端设备划分成A/B/C三类: Class A:双向通信终端设备。这一类的终端设备允许双向通信,每一个终端设备上行传输会伴随着两个下行接收窗口。终端设备的传输时隙是基于其自身通信需求,其微调基于ALOHA协议。 Class A设备的功耗最低,基站下行通信只能在终端上行通信之后 Class B:具有预设接收时隙的双向通信终端设备。这一类的终端设备会在预设时间中开放多余的接收窗口,为了达到这一目的,终端设备会同步从网关接收一个Beacon,通过Beacon将基站与模块的时间进行同步。 Class B终端可以使基站知道终端正在接收数据 Class C:具有最大接收窗口的双向通信终端设备。这一类的终端设备持续开放接收窗口,只在传输时关闭。 Class C设备拥有最长的接收窗口,也最耗电 LoRa联盟 LoRa联盟是2015年3月Semtech牵头成立的一个开放的、非盈利的组织,发起成员还有法国Actility,中国AUGTEK和荷兰皇家电信kpn等企业。不到一年时间,联盟已经发展成员公司150余家,其中不乏IBM、思科、法国Orange等重量级产商。 产业链(终端硬件产商、芯片产商、模块网关产商、软件厂商、系统集成商、网络运营商)中的每一环均有大量的企业,这种技术的开放性,竞争与合作的充分性都促使了LoRa的快速发展与生态繁盛。 LoRaWAN协议 LoRaWAN是 LoRa联盟推出的一个基于开源的MAC层协议的低功耗广域网(Low Power Wide Area Network, LPWAN)标准。这一技术可以为电池供电的无线设备提供局域、全国或全球的网络。LoRaWAN瞄准的是物联网中的一些核心需求,如安全双向通讯、移动通讯和静态位置识别等服务。该技术无需本地复杂配置,就可以让智能设备间实现无缝对接互操作,给物联网领域的用户、开发者和企业自由操作权限。 LoRa 对比 NB-IoT 我们在之前的文章中介绍过NB-IoT,同时作为物联网无线通信技术,NB-IoT和LoRa两种技术具有不同的技术和商业特性,所以在应用场景方面会有不同。 目前从产业的发展来看,已经形成了由芯片、模组、终端、通讯设备、平台、运营商和应用这七大环节组成的完整产业链,将NB-IoT和LoRa做下对比: 频段,服务质量和成本 LoRa工作在1GHz以下的非授权频段,故在应用时不需要额外付费。NB-IoT和蜂窝通信使用1GHz以下的授权频段。处于500MHz和1GHz之间的频段对于远距离通信是最优的选择,因为天线的实际尺寸和效率是具有相当优势的。 LoRaWAN使用免费的非授权频段,并且是异步通信协议,对于电池供电和低成本是最佳的选择。LoRa 和 LoRaWAN 协议,在处理干扰、网络重叠、可伸缩性等方面具有独特的特性,但却不能提供像蜂窝协议一样的服务质量(QoS)。 据悉授权的Sub-GHz频段的竞拍,每MHz价格超过5亿美金。蜂窝网络和NB-IoT出于对服务质量(QoS)的考虑,并不能提供类似LoRa一样的电池寿命。由于QoS和高昂的频段使用费,需要确保QoS的应用场景推荐使用蜂窝网络和NB-IoT,而低成本和大量连接是首选项的话LoRa是不错的选择,如下图。 电池寿命和下行延迟 蜂窝网络设计的理念是最优的频段利用率,相应的就牺牲了节点成本和电池寿命。相反,LoRaWAN节点是为了低成本和长电池寿命而生,在频段利用率方面有一定的欠缺。  关于电池寿命方面有两个重要的因素需要考虑,节点的电流消耗(峰值电流和平均电流)以及协议内容。LoRaWAN是一种异步的基于ALOHA的协议,也就是说节点可以根据具体应用场景需求进行或长或短的睡眠,而蜂窝等同步协议的节点必须定期地联网。 例如,现在市面上的手机工作时每1.5s必须与网络进行同步。在NB-IoT中,这种同步变少但是仍然在定期进行,这样就额外的消耗了电池的电量。 
来源:物联网智库 作者:赵小飞 导 读 亚马逊硬件发布会上媒体大多聚焦于十多款智能硬件设备,不过Sidewalk这一技术更值得关注,它的发布隐含着亚马逊进一步扩大智能家居生态圈的意图,而这一意图与业界熟悉的LoRa这一低功耗广域网络技术有密切关系。 本周三,亚马逊在西雅图举行一年一度的硬件大会,会上发布了十多款新产品,涵盖多款支持Alexa语音助手的音箱、门铃、安全监测器、路由器以及智能戒指和智能眼镜穿戴设备,形成了丰富多样的智能硬件设备。不过,除了智能硬件之外,亚马逊还宣布了一项名为 Sidewalk的低功耗远距离无线技术,能够在比 Wi-Fi或蓝牙等无线网络更大的范围控制家庭设备。发布会上,媒体大多聚焦于十多款智能硬件设备,不过笔者认为Sidewalk这一技术更值得关注,它的发布隐含着亚马逊进一步扩大智能家居生态圈的意图,而这一意图与业界熟悉的LoRa这一低功耗广域网络技术有密切关系。 并非重复发明轮子,基于LoRa的创新 亚马逊设备主管 Dave Limp提到,长距离是Sidewalk协议最首要的优点,Sidewalk使用现有的900MHz频谱,最远可以连接到1.6公里以外的设备。不过,这一技术的细节并未公布,因此也引起了一些猜测,甚至是吐槽,比如下图中这位: “LoRa已经做了好多年,有标准化的协议以及大量廉价可用的设备,为什么其他人会用一个在业界未测试的亚马逊专有的产品?”这种说法也有道理,毕竟“重复发明轮子”会让业界碎片化更加严重。 不过,据笔者了解,亚马逊Sidework并非重复发明轮子,这一通讯技术实际上是在LoRa调制技术基础上推出的适用于智能家居和消费级智能硬件中远距离通信的协议,补充了此前用于智能家居和消费级智能硬件通信的WiFi、蓝牙、Zigbee、Zwave等技术的不足。也就是说,Sidewalk其实是借助现有成熟技术,对智能家居和消费级智能硬件通信的一个创新。 由于基于成熟的LoRa物理层技术,亚马逊以及其硬件合作伙伴在硬件开发上可以直接复用现有的LoRa产业生态资源,对于Sidewalk相关产品开发来说也是可以低成本快速实现。因此,亚马逊希望将Sidewalk扩展至其智能硬件产业生态中,并不是一项从头开始做的工作,从某种意义上来说也是借助LoRa现有的产业生态来扩大自身生态。 亚马逊在本次发布会上宣布首款基于Sidewalk的产品“Fetch”宠物狗追踪标签,该标签可以设定电子围栏,狗只要离开指定区域,主人会收到警报,这一设备将在明年推出。相比传统的蓝牙宠物追踪设备只有百米级范围,Sidewalk让人们对自己宠物追踪的范围扩大到1公里以上。 实际上,Fetch并不是亚马逊首款采用LoRa的产品。2018年初,亚马逊以10亿美元收购一家智能家居公司Ring,加快进军智能家居领域的步伐,Ring以智能门铃、安全摄像头和泛光灯而闻名,被收购后Ring的产品开始和亚马逊Alexa语音平台进行整合,多款产品与Echo音箱相连。其中,Ring推出的一款与Echo音箱相连的智能灯就内置LoRa芯片,实现对智能灯的控制。 由于扩大了通讯范围,加上成熟的方案和较低成本,未来亚马逊智能硬件产品有可能内置LoRa芯片,采用Sidewalk协议,让社区、家庭和个人用户实现远距离连接。 双向努力,LoRa产业生态也在积极配合 不仅是像亚马逊这样的智能家居玩家们积极探索新的通信方式的创新,LoRa产业生态的主流厂商也积极配合,针对规模化的场景专门设计底层技术和产品来支撑应用侧的快速落地。 众所周知,LoRa是一种线性调频扩频调制技术,可以在较低功耗的基础上增加通信距离,Semtech这家公司将LoRa技术封装至射频芯片中,为硬件厂商的产品开发提供支持。而基于LoRa物理层的技术,厂商可以针对不同的物联网场景设计具体规范。 其中LoRaWAN作为物联网通信领域重要的标准,在过去几年中得到大范围推广,全球大量物联网网络运营商采用LoRaWAN部署广域网络,包括全国性公共网络、城域网和行业专网。不过LoRaWAN作为一个广域网络部署的规范,更多定义和考虑到低功耗设备通用性通信和大范围网络部署的问题,针对一些具体场景不一定能够做到快速支持。 举例来说,智能家居领域中有不少控制的场景,包括对门锁、灯等设备开启关闭的控制,对于时延有一定的要求,此时若还是采用标准的LoRaWAN规范,势必造成用户体验不佳。目前很多厂商针对具体场景设计MAC层的规范,提升用户体验。国内LoRa生态的多个玩家如CLAA、阿里云IoT等厂商针对一些规模化应用场景,设计合适的通信协议。 当然,底层芯片也在探索针对应用场景的产品。今年7月底,Semtech在深圳宣布推出全新的LoRa智能家居器件LLCC68d,其意图是将LoRa的市场应用范围从To B的行业应用扩展到To C的智能家居、智慧社区和消费者应用。 与传统的SX1278/6相比,LLCC68d这款芯片针对家居、社区和消费类场景的特点,可满足诸如智能锁和照明等低延迟智能家居应用,可以与现有的LoRaWAN网络兼容。当然,LLCC68d还可以支持专有通信协议,这给大量智能家居厂商更多创新机会。 笔者猜测,目前Sidewalk协议是与LLCC68d芯片相对应的,即采用亚马逊Sidewalk协议的智能硬件会选择LLCC68d芯片来实现远距离通信。智能家居作为物联网领域一个规模化的应用场景,在未来几年中会形成千亿美元的市场,随着智能家居产品出货量的增加,Sidewalk及其在家居场景中类似的通讯协议会让LoRa生态在智能家居中实现广泛布局。 从室内走向室外,智能家居生态圈版图扩大 在笔者看来,亚马逊推出Sidewalk技术具有重大意义,这正是其扩大智能家居生态版图的重要一步,因为Sidewalk的低功耗和长距离特征,让亚马逊智能家居产品可以走出家门,进而可以推出各类室外产品,占据社区和个人消费市场。 正如亚马逊在发布会上所说,在Sidewalk的配合下,用户在屋内就可以用Echo音箱启用人行道上的气象站了解外面的降雨情况,在房间里开启花园中的浇水传感器,甚至启动邮箱内传感器,了解邮件是否已送达。传统WiFi、蓝牙、Zigbee等协议在通信距离上无法支持设备从室内走向室外,而在Sidewalk加持下,未来亚马逊可以持续推出社区和个人穿戴等室外场景的产品。 过去多年中,作为电商和云计算巨头,亚马逊推出的多款具有性价比的硬件产品在业界形成非常广泛的影响,典型的代表是Kindle和Echo智能音箱。前者是亚马逊的图书、音乐、视频等数字内容的入口,扩大其数字内容的销售;后者是其Alexa智能语音助手的入口,增加其AI、云计算、数字内容和电商的粘性。 目前,亚马逊的智能硬件在市场上已占有优势地位,尤其是智能音箱占据美国市场第一的位置,Echo占据智能音箱的市场份额高达70%左右。借助智能音箱的成功,亚马逊持续扩大智能硬件品类数量,不断占据家庭和个人消费市场,获取更多用户和数据,进而扩大其产业生态影响力。 Alexa智能语音助手已经是亚马逊硬件生态的核心,亚马逊已向第三方厂商开放Alexa,扩展硬件生态边界。而Sidewalk也可以认为是扩大硬件品类和边界的另一核心武器,除了亚马逊自己的智能家居产品外,亚马逊也鼓励更多智能家居厂商采用Sidewalk技术,从而形成更广泛的智能家居生态。当然,随着Sidewalk的推广,LoRa在智能家居生态中的布局也进一步扩展。 亚马逊设备主管 Dave Limp也提到了4G/5G技术,但其认为蜂窝网络造价高昂,组网复杂,并不一定适合智能家居的需求。在笔者看来,亚马逊推动Sidewalk技术,不仅仅因为蜂窝网络的这些特征,还在于蜂窝网络需要依赖运营商,自身无法对其产生影响,而自有通信技术更利于自身在产业生态的影响力。 当然,要达到1公里以上的通信距离,采用Sidewalk技术的硬件需要连接到基站或网关上,而基站和网关的部署就比较重要。在对外的新闻稿中,亚马逊提到已经向洛杉矶的很多家庭发放了700个测试设备,在短短的三周内,它就覆盖了人口稠密的洛杉矶区域。 笔者预计,这700个测试设备大部分应该是支持Sidewalk规范的LoRa网关。由于LoRa通信距离较广,通过给家庭发放LoRa网关,可以通过此类“众包”的方式实现网络的快速部署,覆盖主要人口聚居区,从而做到对各类智能家居产品联网的支持。 LoRa网关的成本较低,今年年初,在荷兰举行的一场LoRa大会上,LoRa开发者社区TTN曾经发布了一款69美元的LoRaWAN网关,可见LoRaWAN网关可以做到较低成本。而作为私有协议的网关,其成本或许可以做到低于LoRaWAN网关的水平,对于其在智能家居领域的推广具有较好的基础。 不过,若基于Sidewalk智能家居产品全面商用,面对的是全美国所有区域的客户,彼时如何实现每个购买亚马逊智能硬件产品的用户都有网络覆盖?是购买硬件的用户搭售网关,还是专门通过其他方式去部署?这或许是未来Sidewalk商用推广中需要去解决的一个重要问题。 亚马逊通过Alexa语音助手和Echo实现在智能音箱领域的先发优势,进而带动其智能家居生态的发展,而随着谷歌、苹果等竞争对手的发力,这一先发优势正在逐渐削弱。借助Sidewalk扩大智能家居品类版图、扩大硬件生态或许成为亚马逊另一先发优势的武器,若这一技术能够为其智能家居生态带来领先优势,未来不排除其他智能家居巨头也会推出低功耗广域通信技术来扩大自身的版图,打造自身生态。届时,LoRa或许再次悄然地进入其他智能家居玩家的生态中。 当聚光灯更多集中在亚马逊发布的那十几款硬件时,低调发布的Sidewalk这一技术或许才是对亚马逊智能家居战略和生态具有更深远影响。
来源:瑞科慧联科技有限公司 前言 虽然LoRaWAN网关覆盖范围非常广,郊区能覆盖十几公里,市区能覆盖几公里,但是,有些特殊的应用场景,我们仍然需要网关能够覆盖更大面积。 那么,有没有办法提高网关的覆盖面积呢? 答案是肯定的。我们可以利用LoRaWAN网关内置的Server,来使用其他LoRaWAN网关组网以增加覆盖面积。 多网关组网根据LoRaWAN网关的网络组织情况不同,可分为局域网内多网关组网,和广域网多网关组网。 本文主要介绍利用LoRaWAN网关内置的Server来组网的上述两种方式的基本框架。 想要了解在腾讯云上怎样才能添加LoRaWAN网关,可参考如何在腾讯云上添加LoRaWAN网关 一、局域网内多网关组网 图1是LoRaWAN网关的局域网内多网关组网的方式。 局域网场景是指,主网关和组网网关位于同一个局域网,相互可通过IP地址直接访问情况。本场景同样适用于OpenVPN 虚拟局域网。 这种方式的特点是网络配置简单,同一个局域网内网络环境相对稳定、安全,组网网关和主网关之间使用UDP方式通信。 图1 LoRaWAN网关局域网内多网关组网的方式 二、广域网多网关组网 图2是LoRaWAN网关的广域网多网关组网的方式。 由于广域网下主网关和组网网关之间无法直接通信,因此,需要LoRaWAN网关将报文发布到MQTT Broker,再由其它网关进行订阅。因此需要在公网部署一台MQTT服务器(所有参与组网的LoRaWAN网关都可直接访问的服务器),将主网关和组网网关都连接到这台MQTT服务器进行通信。 图2 LoRaWAN网关广域网多网关组网的方式 这种方式的特点是所有终端需要同一个server管理,但是网关以及终端在地理位置上分布较广。所有组网网关通过MQTT协议将数据发布到MQTT服务器,相比于UDP传输数据更加的稳定、安全。主网关通过订阅MQTT服务器完成终端数据的处理。该方式使处于任意地域任意网络的网关都可以加入到主网关。 三、用于组网的LoRaWAN网关的选取 用于组网的网关,必须是内置NS也就是内置Server的LoRaWAN网关。比如RAK瑞科慧联的网关RAK7249或者RAK7258。 RAK7249标准固件版本:可实现城市5KM,郊区15KM的广域覆盖;支持以太网,WiFi,3G/4G(可选)链接NS平台支持自动切换;支持PoE供电,IEEE 802.3af/at兼容 class4,48V;最大可支持16个上行通道,2个下行发送通道;节点在网络范围内可自由移动,支持有效过滤非法节点;支持内嵌备用电池和太阳能供电。 RAK7258LoRaWAN室内网关:支持连接公共NS如TTN,支持连接客户自建服务器;支持网关内置NS服务器 结语 本文介绍了利用LoRaWAN网关内置的Server来组网的两种方式的基本框架,并介绍了各自的特点以及适合的应用场景。 如希望了解如何配置网关以实现上述组网,请期待我们的下一篇文章。
来源:深圳亿玛信诺科技 当我们谈到IC卡智能水表的便利性时,LoRa无线远传水表又一次走进了人们的生活。LoRa无线远传水表不仅具有IC卡智能水表的预付费、阶梯水价等智能功能,还具有远程阀门控制功能。今天我们就来说说LoRa无线远传水表的远程阀门控制功能,让你看看这个功能是否更人性化。 LoRa无线远传水表 LoRa无线远传水表具有实时监控功能,可以随时监控整个供水网络的运行情况。当出现跑、冒、漏、滴等异常情况时,终端管理部门可以根据LORA无线远传水表计算机系统获得的位置信息,通过远程计算机操作,直接关闭水表阀门,避免浪费水资源,造成人员财产损失。 LoRa无线远传水表智能功能的实现,使得供水管理更加人性化、科学化,节水不再是一句空话。同时,LoRa无线远传水表也可以用于远程抄表。如果用户不缴费,可以通过LORA无线远传水表管理终端远程关闭水表阀门,切断供水,防止恶意拖欠水费。如此实用的水表是您工作和生活的好助手,我们期待您的购买!
来源:瑞科慧联科技有限公司 前言 树莓派LoRa网关默认的上行混合信道(8+1)可以修改吗?答案是可以的。 比如RAK瑞科慧联的RAK树莓派LoRa网关RAK7244C,US915/AU915频段,其默认上行混合信道(8+1)是可以修改的。只不过修改之后,部分信道不可用,但也可以将部分LoRa节点的上行信道修改为其他信道、以解决网关上行信道网络拥堵的难题。 树莓派LoRa网关修改上行信道的方法 本文以US915/AU915频段的树莓派LoRa网关为例,介绍如何修改其上行信道。 想要了解电脑如何登录树莓派网关可参考文章手把手教你如何将树莓派LoRaWAN网关连接到服务器之第一篇 一、树莓派LoRa网关的原本的US915频段上行信道 以下是RAK树莓派LoRa网关RAK7244C为例,其原本的US915频段上行信道: 0,off,902300000,0,3; 1,off,902500000,0,3; 2,off,902700000,0,3; 3,off,902900000,0,3; 4,off,903100000,0,3; 5,off,903300000,0,3; 6,off,903500000,0,3; 7,off,903700000,0,3; 8,on,903900000,0,3; 9,on,904100000,0,3; 10,on,904300000,0,3; 11,on,904500000,0,3; 12,on,904700000,0,3; 13,on,904900000,0,3; 14,on,905100000,0,3; 15,on,905300000,0,3; 16,off,905500000,0,3; 17,off,905700000,0,3; 18,off,905900000,0,3; 19,off,906100000,0,3; 20,off,906300000,0,3; 21,off,906500000,0,3; 22,off,906700000,0,3; 23,off,906900000,0,3; 24,off,907100000,0,3; 25,off,907300000,0,3; 26,off,907500000,0,3; 27,off,907700000,0,3; 28,off,907900000,0,3; 29,off,908100000,0,3; 30,off,908300000,0,3; 31,off,908500000,0,3; 32,off,908700000,0,3; 33,off,908900000,0,3; 34,off,909100000,0,3; 35,off,909300000,0,3; 36,off,909500000,0,3; 37,off,909700000,0,3; 38,off,909900000,0,3; 39,off,910100000,0,3; 40,off,910300000,0,3; 41,off,910500000,0,3; 42,off,910700000,0,3; 43,off,910900000,0,3; 44,off,911100000,0,3; 45,off,911300000,0,3; 46,off,911500000,0,3; 47,off,911700000,0,3; 48,off,911900000,0,3; 49,off,912100000,0,3; 50,off,912300000,0,3; 51,off,912500000,0,3; 52,off,912700000,0,3; 53,off,912900000,0,3; 54,off,913100000,0,3; 55,off,913300000,0,3; 56,off,913500000,0,3; 57,off,913700000,0,3; 58,off,913900000,0,3; 59,off,914100000,0,3; 60,off,914300000,0,3; 61,off,914500000,0,3; 62,off,914700000,0,3; 63,off,914900000,0,3; 64,off,903000000,4,4; 65,on,904600000,4,4; 66,off,906200000,4,4; 67,off,907800000,4,4; 68,off,909400000,4,4; 69,off,911000000,4,4; 70,off,912600000,4,4;
来源:瑞科慧联科技有限公司 前言 在工业生产过程中,温度作为重要的物理参数,和安全生产、产品质量、生产效率等重大技术指标息息相关。因此,温度测量类仪器得到广泛应用。但由于传统的温度测量仪器响应慢、精度低、效率低,已经不能适应高速发展的现代化工业。随着传感器技术的迅速发展,新型的热电阻(thermal resistor)测温元件不仅操作简单,而且精确度也有很大提高。热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。通过变送器可以将电阻值转化为4mA~20mA的信号供仪表采集,读数。因此,热电阻温度计在工业上广泛应用。 LoRaWAN,无线网络 然而,热电阻温度计得到的数据是模拟数据,其数据传输存在一定的难度,传统的传输网络往往采用有线传输和无线传输,当工业生产中应用的范围不断扩大、热电阻温度计也将不断扩大覆盖面积,将电阻值转化为4mA~20mA的信号的变送器设备就需要更多。而且,传统的通信网络例如Wifi网络,由于其单个路由器能覆盖的通信距离是很短的,传输速度慢,负载能力差,只有几十米,因此,当范围广的时候,就需要更多的路由器,这也就将导致组网复杂程度大大提高,成本也大大提升。 那么,我们能不能借助通信距离远(郊区十几公里、城区几公里)的LoRaWAN网络来构建工业温度数据传输系统呢? 答案是可行的,本文介绍如何搭建工业温度模拟数据的LoRaWAN网络传输系统。 一、工业温度模拟数据的LoRaWAN网络传输系统基本构成介绍 图1:工业温度模拟数据的LoRaWAN网络传输系统 如图1所示,可以将传统的温度传感器依此对接到模拟信号到LoRaWAN转换器、LoRaWAN网关、服务器的方式,来搭建起工业温度模拟数据的LoRaWAN网络传输系统。如果您购买RAK瑞科慧联公司的RAK7422/RAK7432(4mA~20mA模拟信号到LoRa采集器)产品和RAK7249LoRa网关,可以快速搭建一个LoRaWAN网络,同时采集多路4mA~20mA信号,将4mA~20mA模拟信号传输到LoRa数据采集器,通过RAK7249内置的服务器管理节点,并将解密后的数据通过4G网络发送到应用服务器中。 其中,模拟信号到LoRaWAN转换器可以比如是采取RAK瑞科慧联即将上线的新产品RAK7422/RAK7432(4-20mA模拟信号到LoRa采集器),其可以将电阻值转化的4-20mA电流信号转换成无线LoRa信号,实现工业现场传感器数据采集无线化。 RAK7249LoRa网关是RAK瑞科慧联研发的智能网关,功耗低、寿命长,双向数据传输,为实时数据的准确采集提供了可靠保证。您可远程控制和管理LoRa网关,可参见文章:如何配置OpenVPN服务器?,方便管理。更多详细介绍请参见RAK7249工业级别LPWAN网关。 如果不是模拟信号到LoRaWAN的转换,而是比如需要是RS485接口的数据到LoRaWAN的转换,则可以考虑RAK瑞科慧联已经上市的产品RAK7421。RAK瑞科慧联RAK7421工业级RS485到LoRaWAN数据采集器,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。云端服务器也可以主动将数据下发至 RS485 终端,实 现双向数据透传。 更多介绍请参见:RS485转LoRaWAN数据采集器对工业应用场景来说意味着什么? 二、4-20mA模拟信号到LoRa采集器RAK7422/TAK7432 图2:RAK瑞科慧联RAK7422/RAK7432产品组网方式 RAK瑞科慧联的RAK7422/RAK7432新产品可以通过如图2产品组网方式,使用温度转换器,将热电阻电阻值转换为4-20mA信号,利用内部集成的高精度运算放大器采集4-20mA模拟信号,并将其转化为数字信号,封装成LoRaWAN数据包,通过LoRaWAN无线网络,将现场温度值发送到后台服务器,方便用户使用。 RAK7422/RAK7432产品内置高精度运算放大器。4-20mA的读数精度规格如下: 结语 本文介绍了工业温度模拟数据的LoRaWAN网络传输系统,RAK瑞科慧联RAK7422/RAK7432 (4-20mA模拟数据到LoRa采集器)产品可以将电阻值转化的4-20mA电流模拟信号转换成无线LoRa信号,实现工业现场传感器数据采集无线化。相比传统的传输方式,不仅范围广,而且成本也大大节约了。
智能路灯作为智慧城市、智慧乡村及智慧园区的重要组成部分,在提供高质量的公共服务、降低成本和实现可持续发展等方面具有重要作用。目前,智能路灯在全球各地具有广泛的需求,同时中国厂商利用LoRa等创新物联网技术和云计算,已经成为该领域内的重要创新和产业发展力量。 智能路灯利用物联网技术将区域中的路灯联接起来,根据不同的季节与时间、人流量、车流量和天气情况等统计数据和传感数据,并通过远程手段来调节路灯亮度和控制照明服务区域,实现公共服务的优化和提效降本。近年来,低功耗广域网络(LPWAN)的兴起和发展,为智能路灯的广泛应用提供了巨大的推动力。 尤其是在Semtech的LoRa器件和LoRaWAN协议进入智能路灯领域后,其长距离、低功耗和自组、安全、可控等特点推动了全球相关领域中的大量创新,并形成了从LoRa器件和LoRaWAN协议,到面向全球不同区域市场的模块、应用支持系统和智能路灯控制系统,乃至可全面满足全球不同市场需求和管理要求的全面解决方案的创新链。 LoRa是Semtech公司的一种基于扩频技术的超远距离无线传输技术,是一种重要的低功耗广域网(LPWAN))无线技术。它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远,实现了低功耗和远距离的统一,它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。 LoRa网络部署灵活,用户不需要依靠运营商的无线基站即可实现覆盖,而且一个网关便可控制较多设备,并且布网方式较为灵活,可大幅度降低建设成本。因其功耗低、传输距离远、组网灵活、安装简便、广覆盖、大容量、高稳定性等诸多特性与物联网碎片化、大连接的需求十分契合,因此被广泛部署在智慧社区、智能家居和楼宇、智能表计、智慧农业、智能物流等多个垂直行业,发展前景十分广阔。 基于LoRa的智能路灯创新及应用生态系统在国内不断发展壮大,各大物联网企业不断研发推出基于LoRa的产品和解决方案,并且将该类解决方案推向了全球市场。在这个产业生态中,除了提供底层LoRa物联网技术的Semtech公司和LoRaWAN协议的LoRa联盟,还形成了基于LoRa的物联网解决方案提供商,以及智能路灯应用产品及服务提供商。 利尔达科技集团(以下简称“利尔达”)就是领先的、基于LoRa的物联网解决方案提供商。作为一家提供LoRa模块、物联网系统和智能产品解决方案的国家高新技术企业,利尔达也是LoRa联盟早期成员之一。公司拥有嵌入式微控制技术、射频硬件研发、通信、组网技术的深厚背景与丰富的实践经验。 利尔达自2015年开始投入LoRaWAN相关的研发,参与并起草了CLAA、ICA等多项国家及行业标准,是中国物联网基础标准工作组重要成员之一,自主研发了全系列LoRa/LoRaWAN模组、网关、网络服务器以及路测工具等产品和解决方案。 这些产品可以满足不同国家和地区的无线监管要求,同时还可以根据不同的应用场景实现优化,因而在智能表计、智慧城市、工业物联网和物流运输等领域得到广泛的应用。 浙江方大智控是一家在智能路灯等领域内已得到全球认可的创新企业,也是致力于物联网和云计算的国家高新技术企业。该公司基于利尔达完整的LoRaWAN系统及应用解决方案,自主研发了无线路灯控制系列终端FONDA-LCU16LoRa和FONDA-LCU12LoRa,并通过支持LoRaWAN国际标准,实现了设备间的互联互通和全球化、大面积应用。 方大智控基于LoRa的智能路灯解决方案结合了SCCS城市照明智控云平台、严格把控、性能优越、可以快速搭建物联网系统,广泛应用于城市道路照明控制、隧道智能照明控制、太阳能智能照明控制、停车场智能照明控制、楼宇智能亮化控制、景观智能亮化控制等多种场景。从下图可以看到基于LoRa的智能路灯解决方案系统架构和应用产品。 方大智控基于LoRa的智能路灯解决方案 LoRa解决方案的成功案例 随着人工智能、物联网等新兴产业极速发展,智慧城市建设也成为了一个战略性的发展趋势,智慧照明是智慧城市建设中不可或缺的一环。方大智控SCCS智慧城市照明智控管理云平台,结合LoRa解决方案,实行智慧照明精细化管理,不仅能实现远程单盏灯的控制、监测,还能根据外界照明需求,在深夜自动改变亮度,大大降低了灯光使用成本。 方大智控智能路灯方案在香港广泛部署 方大智控目前已在多个国内外项目中采用LoRa智慧照明解决方案,实时调整以实现按需照明,不仅有效减少了当地路灯管理部门的人力物力成本,提高工作效率,同时也为市民交通生活提供了便利,为整个城市实现资源节能,并通过节省电费和运营费用降低了城市的公共服务成本。 在香港部署的基于LoRa的智能路灯 地点:中国香港 方案:LoRaWAN智慧照明控制方案 规模:8个网关及800盏单灯 在河北唐山部署的基于LoRa的智能路灯 地点:河北省唐山市 方案:LoRaWAN智慧照明控制方案 规模:757盏单灯 “智能路灯可以有效地提升公共照明服务管理水平,大幅度降低电力资源消耗,降低维护和管理成本,使其受到了越来越多的关注,并在全球各地城乡、各种园区和大型机构中得到了广泛的应用。”Semtech中国区销售副总裁黄旭东说,“基于LoRa器件和LoRaWAN协议的低功耗广域网技术,正在成为智能公共照明的一种强有力支撑。凭借其经过验证的技术和成熟的生态系统,LoRa的自组、安全、可控特点将助力中国诸多行业的智能化发展。” 来源:利尔达集团
电子发烧友网报道(文/程文智)根据业内人士的反馈,这几年物联网市场已经发展得还不错了,就是市场比较碎片化,需要针对每个细分的应用场景提供相应的解决方案。在物联网的连接方面也有很多技术可供选择,比如常用的WiFi、蓝牙、ZigBee、LoRa,以及最近几年比较热门的NB-IoT和Cat.1等等。其中LoRa是一种长距离、低功耗的无线射频通信技术,它的优点是客户可以使用非授权频段架设、安全可控的私有物联网。   LoRa在全球范围持续高速增长,截至2020年1月,全球已有157个国家或地区部署了LoRa网络或LoRaWAN网络,已部署 80 多万个基于 LoRa 的网关和超过1.45亿个基于 LoRa 的终端节点,预计到2023年LoRa技术将支撑全球43%的低功耗广域网(LPWAN)解决方案。另外,从LoRa联盟的会员数量可以看出从事LoRa产品开发的公司数量也在迅速增长。LoRa联盟现有约500个会员,其中许多来自中国,例如阿里巴巴和腾讯。   其实,LoRa在中国也有很成熟的市场生态,据Semtech中国区市场战略总监甘泉介绍,Semtech和电信运营商、网络和云平台服务商、模块和设备厂商、应用和系统开发商,甚至科研机构都形成了非常良性的合作关系,目前他们正共同携手推动LoRa在中国的生态演进,进而推动中国的物联网产业加速发展。 图1:Semtech中国区市场战略总监甘泉 不久前,Semtech联合多家LoRa生态合作伙伴腾讯云、阿里云、绿米联创、中兴克拉、安美通、利尔达、慧联无限、赋安、有方科技、门思科技、厦门四信、信锐技术等多家企业,举办了一场以“自组、安全、可控——LoRa网”为主题的论坛,分享了LoRa技术的最新进展,基于LoRa的新产品和新应用, LoRa生态在全球和中国的发展,以及LoRa技术在智能家居和楼宇、智能公用事业、智慧工厂、智慧园区、智慧物业、智慧校园等垂直应用领域的商业化落地成果。 图2:2020 LoRa创新应用论坛现场   LoRa网络的三大优势 LoRa是一个物理层的无线数字通信调制技术,称为扩频连续调频调制技术( Chirp Modulation )。常见的无线数字通信调制技术为FSK、ASK、PSK三种,运营商的NB-IoT、4G、5G以及Wi-Fi、蓝牙等几乎所有常见数字无线通信技术的物理层都是采用FSK、ASK、PSK这三种调制技术进行通信的。   LoRa只是一个物理层的调制技术,现在市面上的所有LoRa芯片,也只是完成简单的物理层工作。而市场上Wi-Fi、2G、3G、NB-IoT等其他芯片,都是带有自身协议栈的,为图1 OSI模型中的网络层+数据链路层+物理层。 图3:OSI网络分层示意图   LoRa的组网方式也有多种形式,可以根据不同的应用和需求进行选择。实际应用中常见的组网方式有点对点、星状、树状、网状、Mesh等。   当然,不同地区选择的组网方式也多不相同,比如LoRa生态在国外主要是运营商使用的LPWAN技术LoRaWAN;而国内LoRa的主要应用为私有网和专有网,被称之为“长Wi-Fi”,使用方式和Wi-Fi完全相同。但对比Wi-Fi,LoRa具有工作距离远、功耗低、传输速率低等特点。   在Semtech中国区销售副总裁黄旭东看来,LoRa网络主要有三大优势,即自组、安全、可控。   他认为,从自组角度看,LoRa支持独立组网,包括专网和私网等无线通信应用,可以根据应用需要和实际环境进行灵活的规划和部署,并且非常便于扩展,同时LoRa作为一种自组网络技术也获得了工信部52号公告的政策支持,现阶段不需要进行型号核准。   从安全角度看,LoRa技术继承了扩频技术的优点,一般设备很难侦破和干扰到LoRa信号,而且LoRa网络的数据加密和传输始终在私网内部完成,数据一直掌握在用户手中,可以实现真正的安全。   从可控角度看,用户通过LoRa技术可以灵活掌控网络覆盖范围和网络容量,同时在功耗、使用寿命、成本、产品供应等方面,LoRa技术也为用户提供了高度的可控性。” 图4:LoRa自组网的灵活性和便利性 全新定位解决方案LoRa Edge平台 定位功能是物联网应用中常用的一种功能,据Cisco预测,在未来10年,随着各机构不断转向更侧重于物联网的业务战略,全球将有5000亿台设备连接到互联网,其中大多数物联网设备无论在安装时,还是在整个资产生命周期内都需要某种形式的定位功能。为此,蓝牙最新的5.2标准特意将测向功能加入了其核心规范当中。   作为成熟的物联网连接技术,LoRa也是可以提供地理定位功能的,Semtech最新推出的LoRa Edge产品系列便是极具创新性的地理定位解决方案。这是一个基于LoRa的低功耗平台,可以软件设置定义。LoRa Edge将为室内和室外资产管理提供广泛的应用组合,其目标应用市场包括工业、楼宇、家居、农业、交通运输和物流等领域。   据甘泉介绍,该产品系列的第一款产品是一套地理定位解决方案,为资产管理应用开发了革命性的物联网器件,其特色是低功耗Wi-Fi和GNSS扫描功能,结合简单易用且经济高效的LoRa Cloud地理定位以及设备管理服务,可显著降低采用物联网来定位和监测资产的成本和复杂性。 图5:LoRa Edge的特色功能   “LoRa Edge的第一款芯片LR1110现已上市,这是一款集成度很高的芯片,集成了LoRa、GPS、北斗、Wi-Fi功能,既支持室内Wi-Fi定位,也支持室外GPS或北斗定位,而且拥有超低功耗和很高的安全性。可以说,这是一颗小而美的芯片。该产品系列的更多产品将于2020年陆续发布。”甘泉介绍道。 图6:LR1110的主要特性   据介绍,LR1110集成了LoRa收发器、GNSS扫描器和Wi-Fi无源扫描器,所有这些都安装在一个小型的5x5mm QFN32封装内,不再需要添加GNSS和Wi-Fi器件,LoRa Edge降低了设备的物料清单(BOM)成本,并显著降低了设计和采购复杂性。   除了降低成本,功耗也大大降低。一个传统的GPS解决方案在待机模式下大约消耗20uA,而发起定位时的功耗大约是20到26 mA。而LR1110在典型情况下的待机功耗不超过2 uA,因此功耗降低了10倍。当获取位置信号时,功率消耗为5到10ma,功率消耗减少了50%。 图7:LoRa Edge系统解决方案   此外,通过添加LoRa Cloud地理定位服务,以及提供简单易用且经济高效的到达时间差(TDOA)数据、GNSS和基于Wi-Fi的云位置计算功能,可以大幅减少设备的功耗需求,并提高资产管理效率。LoRa Edge使客户能够进一步管理总拥有成本(TCO),客户仅在需要进行资产定位时才付费。   当然,云端服务是可选择的,客户可以选择购买云服务,也可以选择自己搭建云服务器。客户可以根据自己的需求进行选择即可。 结语 目前,物联网无线连接技术可以供选择的技术有很多,不同的应用场景有不同的需求。甘泉认为,目前Semtech的策略是选择几个垂直的应用场景,深耕下去,将这个场景做好,做透。当然,要做好肯定离不开合作伙伴的共同合作。因此,Semtech非常重视LoRa生态系统的建设,LoRa联盟现有约500个会员,其中许多来自中国,例如阿里巴巴和腾讯。