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:EEFOCUS如今处于物联网时代,随着物联网的快速发展,无线通信技术也得以迈步发展,在物联网网络层的多种连接技术里,不仅需要速率和稳定性更高的5G技术,也需要低功耗、远距离、大连接的LPWAN(Low-Power Wide-Area Network,低功耗广域网络)技术。 其中,LoRaWAN以其独特的灵活性脱颖而出,得到物联网界的认可。 提到LoRaWAN,就不得不提到LoRa,LoRa是LoRaWan的一个子集,属于物理层的一种调制技术,采用线性调制扩频的方式,能显著提高接收灵敏度,实现了比其它调制方式更远的通信距离。 LoRa作为LPWAN主流技术之一,正在赋能智慧城市中的物联网转型。 下面为你介绍一下LoRa技术的发展现状和未来趋势。 关于LoRa,你了解多少? LoRa的名字是远距离无线电(Long Range Radio),作为一种线性调频扩频的调制技术,最早由法国几位年轻人创立的一家创业公司Cycleo推出,2012年Semtech收购了这家公司,并将这一调制技术封装到芯片中,基于LoRa技术开发出一整套LoRa通信芯片解决方案,包括用于网关和终端上不同款的LoRa芯片,开启了LoRa芯片产品化之路。 不过,仅仅一个基于LoRa调制技术的收发芯片还远不足以撬动广阔的物联网市场,在此后的发展历程中,由于多家厂商发起的LoRa联盟,以及推出不断迭代的LoRaWAN规范,催生出一个全球数百家厂商支持的广域组网标准体系,从而形成广泛的产业生态。 推动这一生态的相关技术标准、产品设计、应用案例等都是多个厂商共同参与的过程,这些也是形成目前庞大产业生态更为关键的元素,而它们并不属于Semtech 单个公司所有,比如LoRaWAN规范是一个全球多个厂商共同参与的开放标准,任何组织或个人都可以根据这一规范进行产品开发和网络部署。 相较于大多数的网络采用网状拓朴,易于不断扩张网络规模,但缺点在于使用各种不相关的节点转发消息,路由迂回,增加了系统复杂性和总功耗。LoRa采用星状拓朴(TMD组网方式),网关星状连接终端节点,但终端节点并不绑定唯一网关,相反,终端节点的上行数据可发送给多个网关。理论上来说,用户可以通过Mesh、点对点或者星形的网络协议和架构实现灵活组网。 LoRa网络构架 LoRa主要在全球免费频段运行(即非授权频段),包括433、868、915 MHz等。LoRa网络构架由终端节点、网关、网络服务器和应用服务器四部分组成,应用数据可双向传输。 LoRa是创建长距离通讯连接的物理层或无线调制, 相较于传统的FSK技术以及稳定性和安全性不足的短距离射频技术,LoRa基于CSS调制技术(Chirp Spread Spectrum)在保持低功耗的同时极大地增加了通讯范围,且CSS技术数十年已经广受军事和空间通讯所采用,具有传输距离远、抗干扰性强等特点。 此外,LoRa技术不需要建设基站,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。 LoRa因其功耗低,传输距离远,组网灵活等诸多特性与物联网碎片化、低成本、大连接的需求十分的契合,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,前景广阔。 LoRa的特性总结: 传输距离:城镇可达2-5 Km , 郊区可达15 Km 。 工作频率:ISM 频段 包括433、868、915 MH等。 标准:IEEE 802.15.4g。 调制方式:基于扩频技术,线性调制扩频(CSS)的一个变种,具有前向纠错(FEC)能力,semtech公司私有专利技术。 容量:一个LoRa网关可以连接上千上万个LoRa节点。 电池寿命:长达10年。 安全:AES128加密。 传输速率:几百到几十Kbps,速率越低传输距离越长,这很像一个人挑东西,挑的多走不太远,少了可以走远。 LoRa发展现状 大约从2014年起,国内首批企业开始研发LoRa相关产品,至今经过5年的时间,LoRa已经从一个小范围使用的小无线技术成长为物联网领域无人不晓的事实标准。 去年年初,工信部无线电管理局发布《微功率短距离无线电发射设备技术要求(征求意见稿)》的意见,其中提到了470-510MHz频段的使用允许用于无线传声器,明确用于传送声音的无线电设备,而非数据;同时强调“限单频点使用,不能用于组网应用”。一封针对LoRa组网应用的征求意见稿受到行业人士的广泛关注,使得LoRa网络在国内的发展一度面临困境。 最终,在产业各界人士的努力下,工信部的规定没有明确指出不能组网,而是表示可以做局域网,对具体应用也解除了限制,从而解决了LoRa在国内发展的不确定性问题。另一方面,随着几大互联网巨头腾讯、谷歌以及阿里相继加入LoRa联盟,为LoRa的生态圈引入了强援,一起应对LoRa发展过程中所面临的难题。 科技巨头纷纷入局LoRa、加入LoRa联盟,可以看出各企业都希望借助LoRa这个切入点来确立自身在物联网和产业互联网领域的地位。阿里和腾讯两大互联网巨头将LoRa作为其物联网布局的重要入口,主推的LinkWAN平台和TTN平台对于产业链上下游的带动作用非常明显。另外,铁塔、联通以及广电等群体也开始针对LoRa产业进行布局,进一步促进其在各行业应用的落地。 从目前的市场结构看,国内已有上千家企业参与到LoRa产业生态中,呈现出大中小型企业、传统企业与互联网企业共同参与的格局。国内提供给LoRa发展的产业大环境不断向好,LoRa联盟自身力量也在不断壮大。 据资料了解,2018年国内LoRa芯片出货量达到数千万片,其中,模组和表计厂商占据大部分采购份额,基站厂商采购量位居其次。除此之外,国内还有大量分散的模组、终端厂商也会直接采购LoRa芯片,虽然都是小批量,但加起来规模还算可观。 对于大部分模组、终端、系统和应用厂商来说,它们对于各种技术是中立的,选择何种技术路线大部分是一种纯市场化行为。LoRa芯片是支持整个产业的重要底层元器件,但整个产业结构的形成还要靠多种力量共同努力,这种力量在国内已经形成。LoRa相关产品灵活性较强已成业界共识,不仅仅在于能够在各种环境下自主部署网络,还在于各类开发者能够选择多个平台,快速得到开发支持。 近一年来,LoRa在智慧城市、智能园区、智慧建筑、智慧安防等垂直领域也有了大量落地的行业应用。Semtech物联网业务总监Vivek Mohan曾表示,目前全球大量的垂直行业中已形成300多个应用场景。 多维度下的LoRa 从需求角度上看:国内的LoRa芯片需求呈现分散化的状态。一方面,由于参与LoRa产业生态的行业较多,很难形成垄断性的需求方;另一方面,相应模组、终端的进入门槛不高,很多中小型团队和终端厂商也可以快速推出LoRa硬件产品,这是一个充分竞争性的市场。 从技术生态上看:LoRa是一种物理层的调制技术,可将其用于不同的协议中,比如LoRaWAN协议、CLAA网络协议、LoRa私有网络协议、LoRa数据透传。随着使用协议的不同,最终的产品和业务形态也会有所不同。其中,LoRaWAN协议是由LoRa联盟推动的一种低功耗广域网协议,同时LoRa联盟将LoRaWAN进行了标准化,以确保不同国家的LoRa网络是可以互操作的。截至目前,LoRaWAN标准已建立起“LoRa芯片-模组-传感器-基站或网关-网络服务-应用服务”的完整生态链。 从数据结果上看:Semtech提供的数据表明,在网络部署方面,70多个国家,100多家网络运营商部署了LoRa网络,并且最近几年LoRa的市场体量一直保持着高速增长。同时,其部署的LoRa基站,则从7万台增加到20多万台,能支持约12亿个节点,实际部署的节点超过9000万个。 从规模程度上看:美国Semtech公司是全球LoRa技术应用的主要推动者,Semtech为促进其他公司共同参与到LoRa生态中,于2015年2月联合Actility、Cisco和IBM等多家厂商共同发起创立LoRa联盟。经过四年的时间发展,目前LoRa联盟在全球拥有超过500个会员。 中国市场是LoRa全球生态建设中非常重要的部分。2018年,阿里巴巴、腾讯、京东等互联网巨头均以最高级别会员身份加入LoRa联盟,同时,克拉科技、地方广电、浙江联通、联通物联网公司等LoRa生态伙伴也开始在各地积极部署LoRa网络。 从政策导向上看:尽管工信部发布了《微功率短距离无线电发射设备技术要求(征求意见稿)》,一时之间使得LoRa的商用前景变得不够明朗。但是并没有让LoRa销声匿迹,在业界生态伙伴的大力支持下,反而生命力愈加顽强,产业生态不断壮大。 结语 LoRa技术是Semtech公司的专利,其LoRa芯片产品期初也是独家供应,但单一的LoRa产品必然会带来产品价格、功能等方面的局限性。 2018年Semtech开始改变传统的产品营销模式,授权IP给一些公司做LoRa产品,形成了多供应商的市场供应局面,LoRa芯片供应厂家通过走差异化路线,融合不同功能的芯片,满足更多差异化应用的需求,如LoRa+GPS获取位置信息,LoRa+BLE与本地近场设备连接通信,LoRa+安全芯片增强设备的安全性等,来共同做大市场。 未来,或许会有更多的LoRa芯片供应商,市场做大也符合Semtech公司的利益。 综上所述,可以看到,不论从技术、供应链体系、产业结构还是生态建设,LoRa依然是一个市场化行为为主导的技术选项,大国之间政治经济博弈对于LoRa供求各方产生的影响很小。采用LoRa通信的物联网项目中包含非常多的技术和元素,很多价值远远超过通信本身,未来发展中,业界应该更多聚焦于应用价值的创造,聚焦于市场化行为和商业模式,以求在物联网时代赢得先机。
毫无疑问,物联网已成为当前整个经济领域的新赛道,在物联网庞大的赛道,有各式各样的玩家,大家都希望能够在这个万亿级的市场中占据一席之地。而纵观近几年的发展,LoRa企业是整个IoT赛道中表现的最为耀眼的一个群体。 这主要体现在以下几个方面: 第一,LoRa市场的增长率非常迅速,LoRa的芯片出货量最近几年都保持着翻倍的增长速度增长,目前LoRa芯片的出货量也已接近1亿片,能撬动的产业规模已不可忽视。 第二,就是LoRa的朋友圈正在日益壮大,并且逐渐完善。在最近几年,国内LoRa产业链的重量级玩家越来越多,包括中兴通讯、腾讯、阿里、广电等巨头都在积极的布局LoRa物联网,这些巨头玩家对于整个LoRa产业影响力的扩散有着重要的促进作用。 第三,就是LoRa的应用已更加丰富多样。早期,LoRa的应用主要集中在水表、燃气表、电表等抄表类应用,而经过数年的发展,LoRa在智慧城市、智慧农业、消费烟感、智能家居等众多的应用领域都逐渐铺开,它的应用市场呈欣欣向荣之势。 LoRa技术已经得到了市场的广泛认可,为了能够让物联网全产业人士对LoRa产业有一个更为全面的了解,7月30日,深圳市物联传媒有限公司携手Semtech,在深圳会展中心的茉莉厅举办了一场“2019深圳国际LoRa物联网高峰论坛” 论坛由Semtech中国区LoRa市场战略总监甘泉先生担任主持人。 本次论坛人气火爆,吸引了超过500位LoRa产业人士参会,并且聚集了二十多家LoRa产业链上的顶级玩家进行主题分享,涵盖了阿里、腾讯、Semtech、克拉科技、新华三等产业链巨头;以及深圳市腾传物联技术有限公司、锐骐(厦门)电子科技有限公司、深圳柚石物联技术有限公司、杭州罗万信息科技有限公司、武汉拓宝科技股份有限公司、瑞兴恒方网络(深圳)有限公司、上海环应网络科技等LoRa新锐玩家;同时,固纬电子(苏州)有限公司、睿奕股份上海物联网研究院院长、是德科技(中国)有限公司等产业链上的支撑企业也都从各自的角度对LoRa的产业现状与发展趋势进行了深度的解读。 论坛全景图 Semtech市场营销和业务拓展高级副总裁张晖先生在论坛上进行了致辞,张晖先生表示,LoRa技术于大约十年前在法国和瑞士开发,而其芯片的晶圆生产、封装和测试等工作主要在亚洲实现,LoRa是一种集合了全球技术和产业资源的物联网技术,因此它在中国的发展不会受到限制,而且更为重要的是中国已经成为了一个基于LoRa的物联网应用创新中心。目前,LoRa技术在中国已经取得了很多的成就,产业链的玩家也愈发的丰富,这足以彰显了LoRa技术的魅力。 Semtech市场营销和业务拓展高级副总裁 张晖先生 LoRa Alliance 亚太区副主席,阿里巴巴标准化专家于小博先生在论坛上表示,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。 LoRa Alliance 亚太区副主席,阿里巴巴标准化专家 于小博先生 腾讯云物联网产品中心产品总监石文凭先生在论坛重点分析了如何基于LoRa技术,赋能企业物联网转型。石文凭先生从腾讯自己的经验说起,基于LoRa连接技术,腾讯已经在智慧城市、智慧停车、智慧社区、智慧消防等领域进行了规模化的应用,并且表示,物联网的产业链非常的长,这不是一家企业所能通吃的,需要各个不同环节的企业合作共赢,才能更好的促进产业的发展。 腾讯云物联网产品中心产品总监 石文凭先生 深圳市腾传物联技术有限公司董事长姚晓海先生在论坛上表示,目前IoT行业的一个很大的挑战就是碎片化现象非常的严重,包括应用场景以及客户规模都非常分散,因此多终端、多技术的融合将会是物联网企业的一个大趋势。而LoRa技术在解决多样性的物联网需求方面有着独特的优势,包括LoRa的各种不同的模式,LoRa的自由组网,能够在众多垂直行业受到用户的青睐。 深圳市腾传物联技术有限公司董事长 姚晓海先生 阿里云智能IoT总监华璐坷先生在论坛上表示,LoRa技术经过数年的发展,已经初具规模,而产业的发展也进入了一个新的阶段,对此,阿里提出了一个LoRa2.0的概念,在LoRa2.0时代,LoRa的技术特点与应用场景将逐渐转向室内消费级应用,这将会极大规模的促进LoRa的应用范围。同时,华璐坷先生也解释到,LoRa2.0并不是取代LoRa1.0,两者的关系是互补与相辅相成的,在未来, LoRa将会如WiFi一样在企业中普及。 阿里云智能IoT总监 华璐坷先生 Semtech副总裁兼无线和传感产品事业部总经理 Alistair Fulton在论坛上表示,LoRa技术当前在全球范围正在呈现良好的发展态势,全球已经有100多个LoRa网络,可以说,LoRaWAN已成为LPWAN的事实标准。同时,Alistair对LoRa芯片的发展路线图进行了介绍,并表示,LoRa在企业级的应用中已经取得了不俗的成就,在未来,LoRa的应用覆盖范围将会延伸至智能家居等消费级的应用,LoRa的发展前景值得我们期待。 Semtech副总裁兼无线和传感产品事业部总经理 Alistair Fulton 新华三集团无线产品线总工于鸿洲先生在论坛上表示,智慧城市或者说数字化城市是当前城市发展的一个大趋势,比如说,对于城市居民而言,改善城市交通、完善城市安防、提升政府行政效率等方面都有着非常重要的意义。而要实现智慧城市,就需要一套完整的技术方案,其中LoRa等LPWAN技术消防、安防等领域中,将会扮演者一个重要的角色。同时,于鸿洲先生表示,物联网的应用很庞大,这不是一个企业就能完成的,这需要所有的企业合作共赢。 新华三集团无线产品线总工 于鸿洲先生 固纬电子(苏州)有限公司协理廖岳儒先生在论坛上分享了如何基于测试方案,打造性能更优越的LoRa产品与方案。廖岳儒先生表示,测试是网络设备的一个不可或缺的环节,而LoRa技术虽然有着诸多的优点,但在实际应用中,想要达到高性能、高稳定性的运行,就需要在测试环节中对LoRa产品的性能进行保障,比如说频率、灵敏度等指标进行检测,如果在产品卖出去之后才发现问题,解决起来会很麻烦,所以,测试环节有着重要的意义。廖岳儒先生最后表示,固纬电子在LoRa测试方面有着丰富的经验,希望能够与更多的LoRa厂商合作,共同促进LoRa产业的发展。 固纬电子(苏州)有限公司协理廖 岳儒先生 锐骐(厦门)电子科技有限公司副总裁朱小琳先生在论坛上表示,物联网,是未来10年一个最重要的产业风口,而在这个风口上,LoRa技术是一项不可忽视的关键技术,目前,LoRa技术的应用已经越来越广,而公司也在LoRa技术方面有着大量的布局,基于LoRa技术广泛的连接性,公司打造了包含终端、平台、应用的一整套方案,并且在智能抄表、智能消防、智能医院等众多垂直行业取得了规模应用,并且希望能够与更多产业链玩家一起,将LoRa技术的发展推向新的阶段。 锐骐(厦门)电子科技有限公司副总裁 朱小琳先生 中兴克拉科技(苏州)有限公司总经理刘建业先生在论坛重点分享了LoRa技术在泛在电力物联网行业的应用,刘总介绍,在电力行业中,业务特征主要有这么几点:低频 电力小数据、延迟容忍业务、大范围 经济性接入、通信安全标准严格,而LoRa技术在传输距离、低功耗、安全性等几个方面的指标都表现的非常卓越,非常适用于电力行业的应用,而克拉科技也在电力行业进行了广泛的应用。 中兴克拉科技(苏州)有限公司 总经理 刘建业先生 Semtech 中国区销售副总裁黄旭东先生在论坛上重点介绍了LoRa技术在室内场景中,智能家居等消费级应用领域的潜力。黄旭东先生表示,目前室内无线技术比较主流的有BLE、WiFi、Zigbee等,而LoRa技术相比于这些技术而言,在覆盖范围、功耗、网络容量、抗干扰、低成本方面都有比较显著的优势,因此,LoRa在室内应用环境下的潜力不可小觑,包括室内空气健康、报警、安全摄像头、门锁等领域都将有广泛的应用。同时,黄旭东先生在论坛上发布了最新的一款LoRa芯片“LLCC68”,这是一款专门支持室内应用场景的芯片,相信,未来,LoRa在室内消费级的应用会越来越多。 Semtech 中国区销售副总裁 黄旭东先生 深圳柚石物联技术有限公司总经理左伟龙先生在论坛上重点分享了LoRa技术在智能家居领域中的应用,左伟龙先生表示,基于LoRaWAN技术的远距离、低功耗、多节点、安全性等优势,公司打造了一套SIP集成、单通道网关、快速响应、本地互控、协议增强等优势特点的智能家居解决方案,并且在楼宇、酒店、学校、公寓多诸多场景下实现了应用。 深圳柚石物联技术有限公司总经理 左伟龙先生 杭州罗万信息科技有限公司副总裁孙伟仁先生在论坛上表示,LoRa技术的自组网,全覆盖,低成本,易维护,私有化,高安全等特性,非常契合2B物联网的应用,比如说水表、燃气表、电表、停车管理等应用中LoRa已经取得了不俗的成绩,而未来,电力应用、物流跟踪、矿井隧道、安防应用、动物追踪等应用领域中,都是LoRa技术广泛的潜在市场。 杭州罗万信息科技有限公司副总裁 孙伟仁先生 睿奕股份物联网研究院院长陈阜东先生在论坛上从电源的角度对LoRa技术进行了阐述。陈阜东先生表示,在物联网众多的应用中,有很多联网设备无法电源供电,需要电池进行支撑,而电池的容量有限,并且更换电池就意味着成本的提升,因此,以LoRa为代表的LPWAN技术受到关注度也就Up Up。公司作为一家专业的电池供应商,针对物联网的应用需求以及LoRa的技术特点,开发了相应的电池方案,并且结合公司的经验,陈阜东先生还分享了一些不同电池方案,以便能够更好的满足物联网各类应用的需求。 睿奕股份物联网研究院院长 陈阜东先生 天津铂创国茂电子科技发展有限公司CTO华中先生在论坛上重点分享了LoRa技术在消防应急避难系统中的应用。华中先生表示,在应急避难系统中,有着行业的特殊性,尤其是对避难间的各类环境指标有着严格的要求,这就要求对这一场景的物理信息进行实施精确的检测,而基于LoRa技术的应急避难系统具有低功耗、低成本、强连接、广覆盖的优势,可以更好的满足用户的需求。 天津铂创国茂电子科技发展有限公司CTO 华中先生 上海环应网络科技CTO裘嘉先生在论坛上表示,定位是物联网一个重要的应用场景,根据科技行业数据公司IDTechEx预测,至2024年,仅室内定位产品市场的规模将超过100亿美元。健康管理、资产追踪、智能制造,每一个相关领域都将产生一个千亿级别的定位需求市场。而公司基于2.4GLoRa传输技术,结合ToF与AOA定位算法,打造了一套高精度,低成本的定位方案,在未来定位市场上有着广阔的市场前景。 上海环应网络科技CTO 裘嘉先生 武汉拓宝科技股份有限公司副总裁刘睿恒先生在论坛表示,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。比如说,智慧消防、智慧港口、智慧物流、智慧路灯、智慧停车等应用都是LoRa技术重要的市场,目前LoRa技术也在这些领域中取得了广泛的应用,当然,未来更多的LoRa应用需要产业链合作,一起去开拓。 武汉拓宝科技股份有限公司副总裁 刘睿恒先生 是德科技(中国)有限公司中国通信中心首席无线产品规划专家封翔女士在论坛上表示,目前很多物联网技术,Zigbee、NB、LoRa,是相互的补充。LoRa的应用不只是广域,现在也在往局域室内场景进行发展。是德科技作为测试设备的巨头之一,对于LoRa的测试需求有着深厚的理解,包括频谱、功率、带宽等研发参数的测试、接收机灵敏度的测试、兼容性的测试,这些都是LoRa企业的测试重点内容。 是德科技(中国)有限公司中国通信中心首席无线产品规划专家 封翔女士 锐捷网络股份有限公司物联网总工陈建祥先生在论坛上表示,LoRa的技术特性非常适用于野外环境,包括山体滑坡检测、森林火灾检测、水文检测等等,这些应用场景中具有多径遮挡、施工困难、供电困难等特征,因此LoRa技术低功耗、广覆盖、组网灵活等特性在这些应用中具有得天独厚的优势。 锐捷网络股份有限公司物联网总工 陈建祥先生 瑞兴恒方网络(深圳)有限公司CEO谢利超先生在本次论坛上重点探讨了对LoRa技术在中高速率场景中应用的思考,LoRa技术在大家的认知中,是具有低功耗、大连接、广覆盖等特性,但事实上,在通讯技术中,有得就会有失,LoRa技术为了达到上述的技术特性,也牺牲了很多能力,比如说传输速率效率、传输频率不高等等。在谢总的分享中,认为很多物联网场景对于LoRa技术的可靠性、低时延、高速度、高频次的需求。而LoRa在经过提高信道利用率、增加物理信道及带宽等改良措施之后,同样也能满足高速率,高频次的场景需求。这将增加LoRa的应用面。 瑞兴恒方网络(深圳)有限公司CEO 谢利超先生 威胜信息技术有限公司网络通信事业部总经理杨玲女士在本次论坛上重点分享了LoRa技术在智慧水务方面的应用,作为国内水表行业的代表企业,公司在智慧水务方面有着丰富的经验,而LoRa的技术特性非常契合水务行业的业务需求,包括对水表的远距离传输、水泵房的环境监测等水务环境都有着重要的意义,并且LoRa的高性能、低成本受到了用户的广泛青睐。 威胜信息技术有限公司 网络通信事业部总经理 杨玲女士 深圳市枫芒科技有限公司CEO孙鹏先生在论坛上分享了LoRa技术在智能办公场景中的应用,利用LoRa技术功耗低、传输距离远等特性,公司实现了在工位共享、智能会议室、虚拟前台、智能洗手间等公共环节中的应用,帮助办公资源实现了高效率的利用,并且降低了运营的成本。 深圳市枫芒科技有限公司 CEO 孙鹏先生 深圳市瑞科慧联有限公司COO陈前先生在论坛上重点对LoRa物联网的商业模式进行了探讨。物联网行业的一个特点就是非常的碎片化,导致应用无法大规模发展,因此,我们需要考虑如何带动物联网应用的规模化。陈前先生分享了一个解决这一问题的方法,就是把物联网的各个不同的部分模块化,然后企业可以选择不同的模块很方便的形成自己完整的方案。另外,碎片化的需求还需要很多软硬件企业深度的合作,才能满足用户的各种需求,仅靠一家是不够的! 深圳市瑞科慧联有限公司COO 陈前先生 在论坛的最后圆桌论坛环节上,Semtech 中国区销售副总裁黄旭东、LoRa Alliance 亚太区副主席于小博、中兴克拉科技(苏州)有限公司总经理刘建业 、杭州罗万信息科技有限公司副总裁孙伟仁、利尔达科技集团产品副总经理徐海、Semtech中国区LoRa市场战略总监甘泉等嘉宾就LoRa最新的发展趋势?怎么去用LoRa技术给客户做增值服务?在最近的1年里,LoRa有哪些创新的应用?给客户带来了哪些价值?取得了哪些效果?等问题进行了深度的探讨。 圆桌论坛 总结本次论坛众多大咖的精彩内容,可以发现,LoRa的发展正在进入了一个新的阶段,在这个新的阶段中,LoRa的用武之地已不再只是企业级的应用,消费级的LoRa物联网应用也在逐渐的起势,整个LoRa的生态圈也更加的丰富完善。
物联网正成风口。7月30日,2019深圳国际LoRa物联网高峰论坛召开,LoRa作为低功耗广域网络(LPWAN)主流技术之一,正在赋能智慧城市中的物联网转型。 有数据显示,2018年智慧城市类物联网应用占比达到23%,在城市发展升级的进一步需求中,物联网迎来了万亿级应用市场规模。据中国物联网研究发展中心预计,2025年我国物联网产业规模将达2万亿元。行业人士称,LoRa正成物联网场景应用首选技术。 我国互联网巨头也已对LoRa开启布局。腾讯方面,腾讯与深圳市唯传科技有限公司共同成立深圳腾传物联技术有限公司,共建LoRaWAN网络,为各种物联网应用和终端用户(如政府公共服务)提供从设备、边缘到云端的LoRaWAN一体化解决方案。阿里云方面表示,除了将继续加大在LoRa芯片、IP、支撑平台上的投入以外,未来还将全力打造百亿级LoRa连接,尽快实现LoRa的全面普及。同时,铁塔、联通也相继加入LoRa阵营。 论坛现场,唯传科技创始人、CEO姚晓海表示,智慧城市不仅仅是上网,而是智慧管理。其需要更多的连接,把数据成功调取出来,让用户在连接的控制和使用中得到更好体验。而对此实现最好的方法便是使用低功耗的LoRa技术。 “LoRa是低功耗广域网无线标准,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扩大3-5倍,实现了低功耗和远距离的统一。”姚晓海说,除了可控距离外,LoRa技术可大幅度降低建设成本。LoRa不需要建设基站,一个网关便可控制较多设备,并且布网方式较为灵活,例如上海通过把传感器放到孤寡老人的家里,有特定的情况传感器就会进行报警。 同时,对比2.4G和蓝牙、WiFi等技术,LoRa稳定性较高,也较为安全。姚晓海介绍,基于短距离射频技术,蜂窝基础设施和基于互联网的物联网网络有数十亿终端分散在各处。这就造成部分信号难以长距离输送,同时安全性也有待考量。 对于智慧城市来说,能源管理、智慧生产、智慧服务都是其中重点应用场景,其安全的重要性不言而喻。正是LoRa在覆盖范围、安全性能等方面突出的优势,目前在全球已经有100个国家和地区,100多家网络运营商部署了LoRa网络。
实现原理: 信道活动检测关键:以尽可能高的的功率效率来检测无线信道上的LoRa前导码。。在CAD模式下,芯片会快速扫描频段,以检测是否有LoRa前导码。。   CAD流程如下: 在CAD过程中,将会执行以下操作: 锁定PLL LoRa无线接收机从信道获取LoRa前导码符号,相当于执行Rx模式 关闭接收机与PLL,开始执行调制解调器数字处理 对获取的样本信号与理想的前导码波形进行关联关系计算 完成计算后,调制解调器产生CAD中断信号。如果关联成功,则会同时产生CadDetected信号。 芯片恢复到待机模式 根据结果,如果发现有前导码,清除中断,然后将芯片设置为Rx单一/连续模式,从而开始接受数据。。 CAD检测时长取决于LoRa设置。 下图(CAD时长作为扩频因子的函数)针对特定配置,显示了典型CAD检测时长,该时长为LoRa符号周期Ts的倍数。CAD过程中,芯片在每Ts秒中处于接受模式,其余时间则处于待机。。 CAD过程中,接收端仅在前半段时间内处于全接收模式,随后进入低功耗处理阶段,期间CAD的功耗随着loRa带宽的变化而变化。
吉中吉LoRa系统及智慧无线消防系统 系统特点: 1.主流IOT无线传输技术,高达3Km的远距离数据传输; 2.星型自组网,支持200个数据终端并发,最大扩展至1200个数据终端; 3.功耗极低,一节3V电池可使用5年; 4.独立或联网、组网使用皆可,方便集中管理; 5.终端自动巡检,极大降低管理成本和人力成本; LoRa网关(含标准网关、中继站、集中器): 1.单网关管理高达1200个数据采集终端; 2.注册和数据传输采用独立通道,保证响应时间,更好支持紧急业务数据传输; 3.专有基于动态轮询的令牌信道占用机制,保证大量终端的可靠及时接入; 4.根据需要可配置不同类型的数据传输模式,把数据连接至云端; 5.丰富的远程服务器连接方式(多种版本:COM/ETH/WiFi/GPRS/3G/4G/NBIOT); 6.100mW发射功率,符合国家标准;特别定制最高达1W; 7.电源备份功能,主电丢失情况下,可使用备用电池工作2小时。 LoRa终端(数据采集板、节点终端): 1.实现数据远程回传,与网关配合,通讯距离达3Km,订制设备最高通讯距离达到20Km; 2.支持3路数据量(开关量)采集; 3.支持2路模拟量采集(12bits ADC); 4.设备心率包,持续低功耗监测; 5.电池供电(3V/CR17450),工作时间长达5年,电池电量低时提前预警; LoRa智慧无线消防系统 : 适用范围: 智慧城市: 用于智能抄表、交通监控、智慧消防、物流计量、智慧水务等智慧城市建设。 环境监测: 特定环境中对温度、风速、水位、流量等数据进行实时传输,具备低功耗、远距离、多节点、低成本的特点。 智慧农业: 用于农业生产中水质、光照、温度、湿度等的监测、节点互联,根据对采集数据的实时分析结合不同生产策略,进行自动灌溉,喷药等工作。
近日,克拉物联喜中衢州智能停车二期项目。此次项目是一期项目的延续,其建设将覆盖延伸至衢州更多的区域,有助于衢州市智慧城市建设。 克拉物联(衢州)有限公司是中兴克拉科技在衢州的全资子公司,也是中兴克拉科技四省区域总部。公司聚焦LPWAN物联网端到端解决方案的研发与交付,提供专业的网络规划咨询及运维等服务,业务范围主要涵盖浙、赣、闽、皖四省。 智慧停车是18年克拉物联入驻衢州以后的第一个项目,该系统建成了全国领先的城市运营级智慧停车系统。进出衢州市停车场,不用停车取卡,扫码便可自动付款,助力衢州开启无感支付停车时代。 01衢州模式衢州智慧停车综合应用了窄带物联网、云计算、移动互联网(移动支付)等新技术,实现了停车场的无人化、支付的电子化、管理的远程化、监管的透明化、运营的数据化。在即将到来的5G 时代,无人驾驶、人工智能将得到空前的发展,智慧停车平台将不断演进和迭代,满足新时代对衢州城市静态交通的要求。 02商业模式在商业上,我们联合招行投资建设该项目,为衢州市政府节省了数百万元运营系统及设备的投资费用。可以说,衢州市智慧停车项目在运营管理、商业模式和技术架构上都实现了全国领先。而现在,我们正将衢州市智慧停车项目在全国复制、推广,为公司及衢州创收。 03技术方案在技术上,该系统综合应用了物联网、云计算、移动互联网(移动支付)等新技术,实现了停车场的无人化、支付的电子化、管理的远程化、监管的透明化、运营的数据化。将停车业务云化上移至市政务云,实现无人值守、无感停车,即降低运营成本,又方便市民出行和停车,同时配合市区停车规划建设,缓解交通拥堵。   静态交通平台结构 通过如上图所示,本智慧停车平台同时也是物联网平台,具备综合接入多种停车场智能设备的能力,实现停车数据的全域采集,将现有无序的停车现状过度到通过智慧停车平台以及互联网应用,有序停车。有利于后期扩容,实现集中运营。 04客户价值• 利旧+智能化改造 • 支持智慧停车多种业态 • 支付无感、多维化 • 无人值守、智能管理 05建设成效• 运营管理人员能在办公室实时了解停车经营数据,以及了解现场管理情况; • 打造业内领先的无人值守停车场,形成新的管理模式,为客户节约管理成本; •  改造和利旧老系统及其设备,保护客户前期投资。改造一批以前厂家所提供的停车场智能化系统、路侧地磁系统和诱导屏系统无缝接入新智慧停车平台系统,保护市政府前期停车智能化系统的投资。同时,免费使用市政府无线LoRa 物联专网,新收费路段的地磁通过物联专网接入智慧停车平台系统; • 丰富的缴费方式,方便车主泊车。支付方式有无感支付,微信公众号支付、扫码支付和反扫码支付,以及支持招商银行的移动支付。 克拉的智慧停车除在衢州有应用外,在南京、上海、盐城等地都有成功案例,已完成5万+智能车位建设和改建。 项目洽谈,欢迎联系: 克拉物联市场经理  姚旺 电话:15869050580 邮箱:yao.wang@zte.com.cn
制药行业完全可以享受到工业物联网技术的众多好处。在制造厂、供应链、交付路线以及患者本身,有许多种数据来源,以及越来越广泛的利用数据的工具。患者、制药公司和供应链运营商都可以从大规模采用物联网中获益良多。原因如下。 使设备维护具有预测性 在制药行业工作的人必须不惜一切代价避免资产故障,因为质量控制直接影响消费者的健康和安全,但是还有其他问题,比如机器寿命。制造工厂中可能出现各种潜在问题,如电压过高、磨损或设备冲击损坏、化学品腐蚀或变质或泄漏等。 保护消费者安全和提高机器寿命是制药公司选择物联网的两个主要原因。借助内置传感器和数字维护仪表板,公司可以深入了解机器的健康和效率,并在机器故障前发现并修复问题,并帮助保护消费者的安全。 哪些设备可以从预测性维护中获益? ▲杀菌设备 ▲压力表 ▲空气压缩机 ▲泵和真空设备 ▲温度和酸度探头 ▲物料搬运设备 转向更主动的机器维护模式有很多好处。首先,这可以消除意外的停机时间,并且可以在运营时间内轻松规划机器维护服务。此外,监测机器和单个零件的磨损情况也有助于尽可能延长其使用寿命。 在这个行业,机器健康、效率、性能和缺陷率方面的失误会带来严重后果,同时,剂量不当的药物胶囊或质量标准不佳或不安全的医疗设备,是不使用操作数据创建预测性维护系统的两个潜在结果。即使在诉讼和和解之前,召回药物、医疗设备或假肢的成本也能达到数亿美元。 监控供应链 供应链是我们经济的命脉。任何时候,只要产品使用公路、水路或航空运输,就会有许多合作伙伴参与其中,并且可能出现各种问题。在制药领域,情况更是如此。 在运输药物和医疗设备时,需要监测湿度、温度甚至气压的参数,以确保药物不会变质,医疗设备不会受损。 冷却器、储存区域和运输纸箱中的温度和其他参数需要自动、即时监测和报告,以避免潜在的灾难。而这就是物联网的用武之地。 连网技术不仅能让医生安心,而且还能在药品运输过程中提供持续的记录或报告,并指示药品是否存在可能变质情况。许多制药商转向海运,因为船只的碳排放是飞机的25分之一。然而,海上运输药品可能需要几周时间——而且这个时间是不可预测的。物联网还可以节省检查过程的时间。 基于位置的物联网运输跟踪和基于云的监控还可以在交通、天气或其他因素可能延迟车辆时向公司发出警告提醒。 开发更有效的治疗方案 物联网在两个主要领域为患者护理提供新的工具: ▲针对个体患者的生理和病情,开发量身定制的药物 ▲部署患者监测设备和可穿戴设备,为护理人员提供自动警报、服药提醒以及远程向护士、医生和专家沟通的方式。 让我们来看一个例子,了解物联网如何帮助我们设计更有效的患者治疗方案,并提高患者对药物治疗和恢复方案的依从性。 Cohero Health公司的BreatheSmart设备是一种适配器,可连接患者的吸入器并提供远程连接和报告。根据2017年一项研究该设备有效性的提议,研究人员发现哮喘患者的药物依从性很差,60%的哮喘相关住院治疗归因于患者拒绝或忘记用药。 Breathesmart是一种物联网设备,患者每次使用吸入器时都会创建一个日志条目,并在患者懈怠时向患者和护理人员发出警报。(来源:物联之家网)该设备还能捕捉并分析患者肺部和呼吸道功能的数据,这为医生提供了一种详细而及时的方法,以查看患者的哮喘或慢性阻塞性肺病是否正在恶化、改善或保持稳定。其结果是更个性化的治疗方法,更少的医院就诊,并且由于来自许多患者数据的积累,持续对产品进行改进。 在以上三个领域中的每一个,物联网、数据收集和分析都为管理、监控和改善更广泛的医疗保健行业中一些最重要流程提供了新的方法。更好的消息是,我们已经开始意识到将数字技术应用于患者护理的巨大潜力。   来源:物联之家iothome
高性能模拟和混合信号半导体产品及先进算法领先供应商Semtech Corporation日前宣布:Nova Veolia集团的子公司、专注于优化资源管理领域的全球领先企业Birdz,继续使用LoRa®器件和LoRaWAN®通信协议来推动其智能表计的未来部署。 “凭借其深度室内覆盖和远距离、低功耗等特点,Semtech的LoRa技术非常适用于智能水计量表解决方案之中,” Birdz首席执行官Xavier Mathieu 说道。 “基于LoRa的计量表传感器可被部署在室外或室内现有的基础设施中,并且可在密集的城市环境中提供强健的连通性。Birdz提供了在网络中集成物联网服务和设备的能力,如漏水检测仪、消防栓监控器和水质检测探头等。通过使用基于LoRaWAN®的网络,我们将提供更广的覆盖范围并扩展现有的网络,以通过连接更多的设备来满足我们客户的需求。” Birdz的智能表计解决方案可提供远距离连接并报告使用数据。公用事业公司可利用这些数据来提高运营效率和客户服务。Birdz日前宣称,预计在未来十年内将在法国部署超过300万块LoRa智能水表。 2015年,Eau du Grand Lyon(法国)通过使用Birdz的集成了LoRa技术的智能水务传感器(表计和噪声相关器)实现了一个智能水务网络。全新的水务管理方法为Eau du Grand Lyon带来了显著的效益: 识别、定位和加快修复了输水网络中1,200个新出现的漏水问题 凭借输水网络的性能改善,每年可节约100万立方米水 水务网络的效率在四年内总体增长了8%,从2014年的77%增至2018年的85.2% “凭借其具有远距离、低功耗等功能,智能表计成为了LoRa技术最成功的垂直应用市场之一。通过使用LoRa技术来实现一个智能计量表基础设施,可支持公用事业公司更快、更有效地收集数据,从而简化部署成为更智能、可持续的解决方案,”Semtech无线和传感产品事业部公用事业市场总监Rémi Demerlé说道。
以LoRa为代表的低功耗广域网络具有的超低功耗、更广覆盖、超大连接、低成本、高穿透等特点。 过去两年,整个物联网产业的崛起,很大一部分得益于低功耗广域网络(LPWAN)技术的发展与突破。据GSMA的统计数据,到2020年,整个物联网行业将具备更大发展能力,其中LPWAN的应用连接数将占到物联网广域连接数的60%,其重要性不言而喻。 随着产业的智能化升级,LPWAN在智能停车、智慧出行、智能安防、智能抄表、智能环境监测、结构监测等创新应用方面都有落地案例出现。或许,在结构监测上的应用还没有被大家熟知,但是其对于整个土木工程结构安全性智能监测的重要性不可忽视。 LPWAN应用主要分为两大主流阵营,一是由3GPP主推的基于授权频谱,采用蜂窝移动通信技术的NB-IoT,二是LoRa、SigFox等基于非授权频段的应用。其中,LoRa和NB-IoT的应用是主流。而在结构监测中,LoRa的应用相对较多,这是因为,相对于SigFox、NB-IoT等,LoRa产业链较为成熟、商业化应用较早。而且LoRa在稳定性、穿透性、抗干扰能力方面也较好,适合于采集频率较低的结构指标监测。 精细化监测的必要性  安全重于泰山,尤其对于桥梁、隧道、楼宇、轨道等结构物来说,进行精细化监测,保障其安全稳定,提前预知突发灾害的发展,预防安全事故的发生,就显得尤为重要。 当前,中国大规模基础建设的浪潮已渐渐消退,各种结构物都开始进入长期的运营使用阶段。但是,在各种自然界的不确定外力加载(如风、地震、基础沉陷等等)下,以及经济发展的需求,致使各种结构物超载疲劳运营现象普遍出现。 然而,前期的设计、施工并不能确定结构物是否正常运营,必将需要一种更实时、快捷的方式对运营状态进行全面的精细化监测,尤其是对已经服役多年的老旧结构物。 以LoRa为代表的低功耗广域网络具有的超低功耗、更广覆盖、超大连接、低成本、高穿透等特点不仅能满足不同结构物在各种复杂环境下的大连接、高穿透等的监测需求,而且能为其提供精细化监测解决方案。 LoRa网络主要由终端(内置LoRa模块)、网关(或称基站)、服务器和云四部分组成,应用数据可双向传输。 针对结构监测环境的复杂性和高穿透等需求,LoRa主要从以下几个方面解决其痛点。 1.高穿透性、远距离、低功耗。 由上图可以看出LoRa高达157db的链路预算使其通信距离可达15公里,且穿透性极强。其接收电流仅10mA,睡眠电流200nA,这大大提高了电池的使用寿命。高穿透性、远距离传输的特点解决了桥梁、隧道等内部震动监测信号在穿透多层混凝土结构或者岩壁后变弱的问题。低功耗的特点在提高设备持续长久安全监测稳定性之外,也减少了设备维护和结构巡检次数,从而提高了安全效率,降低了人力成本。 2.基于该技术的智能网关支持多信道多数据速率的并行处理,系统容量大。 网关是节点与IP网络之间的桥梁。每个网关每天可以处理500万次各节点之间的通信(假设每次发送10Bytes,网络占用率10%)。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。这种大范围的覆盖对于隧道、桥梁等远距离,多节点的监测尤为重要。 3.基于终端和网关的系统可以支持测距和定位。 LoRa对距离的测量是基于信号的空中传输时间而非传统的RSSI(Received Signal Sterngth Ind-ication),而定位则基于多点(网关)对一点(节点)的空中传输时间差的测量。其定位精度可达5m(假设10km的范围)。从而保障监测数据的精准性。 4.低成本、易于部署 LoRa是基于非授权频谱的技术,基础设施和节点(终端)部署成本低,能为结构监测大规模的应用降低大量成本。LoRa网络技术可以满足行业客户协议细节调整的需求,可快速帮助客户低成本地建设局域网以实现业务运营,同时不仅能适应分散性应用需求,还能很好地满足行业性应用需求。而通过运营商部署广域物联网的NB-IoT则无法满足这一需求。 物联网推动下的结构监测市场前景广阔 相比于传统的结构健康监测手段,物联网技术的应用不仅仅解决了全方位监测难、部署难度大、成本高等难题,而且为建筑行业带来了新的方向与机遇。比如,在楼宇的建设和维护中,若在施工阶段就部署低功耗广域网络,实时监测建筑物的状态,能及时发现楼宇的裂痕、古建筑的倾斜等问题,及早采取措施,减少损失。 中国结构监测的市场刚刚起步,结合着物联网,智慧城市的发展,未来五年内会滋生出数十亿的市场份额,同时随着现有建筑物的逐步老化,市场还会越来越大。鉴于传感器的生命周期一般为8年左右,所以也是一个无限循环的市场。如果新建筑物在施工阶段就采用物联网结构监测方案,那么整个市场无疑会扩大很多。 例如,一座普通200米左右桥梁监测费用10万左右,每公里隧道监测费用5万左右,每公里地铁监测费用5万左右,一座体育场馆监测费用100万左右,高层建筑监测费用30万左右。 据统计,截止2015年,国内现有大小桥梁70多万座,隧道8000多座(总长度4000多公里),地铁总长度超过3000公里,大型体育场馆上千座,老旧建筑,高层建筑数量庞大,未来都有实时在线监测预警的需求。同时日益增多的地质灾害也是一个庞大的监测市场。 LPWAN在结构监测中的应用场景案例分析 根据小编的调研和走访情况,并结合应用落地场景及实际效果分析来看,浩坤科技关于桥梁和隧道监测的应用案例符合需求,达到了预期目的。现分析如下: 1.桥梁工程精细化监测解决方案。 桥梁工程健康检测就是在桥梁正常运营过程中,在桥梁的关键结构部位布设结构整体状态传感器和局部状态传感器,实时监测桥梁的整体和局部行为。其主要目的为: a)    对桥梁的损伤位置和程度进行诊断,对桥梁的服役情况、可靠性、耐久性和承载能力进行智能评估,为桥梁在突发事件下或结构使用状况严重异常时触发预警信号,为桥梁的维修或关闭的决策提供依据和指导,并为桥梁的运营安全管理积累原始性数据。 b)    根据监测数据,对桥梁的未来发展进行预测分析,做到防范于未然,同时为桥梁维修加固提供依据。 c)    监测数据反馈给设计院,可以对桥梁设计进行优化,达到节约投资,节能减排的目标。同时可对桥梁施工过程中的构件实时受力,以及脚手架支撑体系杆件的受力、倾斜等影响稳定性的因素进行实时在线预警监测,防止意外发生。 2.大准铁路隧道结构检测(浩坤科技LoRa应用落地案例) 大准铁路所处地形主要为丘陵与山岳,地质情况局部有软土与风积砂,属于水土流失严重地段。洪水、沙尘暴、冰凌冲击等自然灾害时有发生,以及结构的逐年老化,严重威胁着大准铁路的安全运行。 由于该铁路承担着准能煤炭外运的重任,运输任务繁重,天窗期少之又少,必须一种安装快捷,维护简单的物联网方式来解决结构监测的布设要求。 以LoRa为代表的物联网技术,凭借其低成本、低功耗、易于建设和部署、远距离无线传输的特征,十分适合该结构监测场景的应用! 结语: 虽然,在土木工程领域,结构监测的门槛并不低,但是若能抓住低功耗广域网络这一机遇,及早部署相关网络,采集汇总数据,形成更有价值的智慧城市大数据!那么,在千亿级的结构监测市场上面,必然会有极大的优势。
大约从2014年起,国内首批企业开始研发LoRa相关产品,至今经过5年的时间,LoRa已经从一个小范围使用的小无线技术成长为物联网领域无人不晓的事实标准。从目前的市场结构看,国内已有上千家企业参与到LoRa产业生态中,呈现出大中小型企业、传统企业与互联网企业共同参与的格局。 虽然网络上和低功耗广域网络(LPWAN)相关的资料非常丰富,但各类媒体和平台对于部分基础概念仍然有一些混淆。由于业界对相关业务讨论时习惯性使用LoRa这一名称,使得在很多场合中提到LoRa这一词汇时的内涵远远超出其涵盖的范畴。在当前国际经济形势风云变幻和国内物联网迅速发展的背景下,未来LoRa对国内物联网生态的影响以及在国内发展前景如何? 基于近期进一步的调研,笔者认为可以从技术和供应链体系、产业生态结构、产品多样化和互补性等多个角度来考察LoRa在国内的发展前景。 美国之外的技术和供应链体系 LoRa作为一种线性调频扩频的调制技术,最早由法国几位年轻人创立的一家创业公司Cycleo推出,2012年Semtech收购了这家公司,并在不久后将这一调制技术封装到芯片中,开启了LoRa芯片产品化之路。 不过,仅仅一个基于LoRa调制技术的收发芯片远不足以撬动广阔的物联网市场,在此后的发展历程中,由于多家厂商发起的LoRa联盟,以及推出不断迭代的LoRaWAN规范,催生出一个全球数百家厂商支持的广域组网标准体系,从而形成广泛的产业生态。而推动这一生态的相关技术标准、产品设计、应用案例等都是多个厂商共同参与的过程,这些是形成目前庞大产业生态更为关键的元素,而它们并不属于Semtech 单个公司所有,比如LoRaWAN规范是一个全球多个厂商共同参与的开放标准,任何组织或个人都可以根据这一规范进行产品开发和网络部署。 在不少宣传文案中,由于对产业体系的不了解,很多文章往往将LoRa上升到了代表整个产业生态的高度,这样显然是以偏概全的认知。即使是对LoRa这一技术有所认知,不少从业者也存在着误区,这可能与LoRa的研发和供应链体系很少为外人所知有关。 由于最初由法国公司Cycleo推出,LoRa技术起源于法国。据笔者了解,虽然2012年Semtech收购Cycleo,基于该技术的研发以及芯片产品的设计是在瑞士进行的,由Semtech注册在瑞士的Semtech (International) AG公司来运作,可以说LoRa的IP和研发归属地依然是在法国和瑞士。 在芯片设计完成后,后续的供应链各环节也是在全球多个国家和地区完成的。例如,LoRa芯片晶圆生产是在台湾台积电进行的,此后的封装测试环节是在马来西亚等东南亚国家完成。 因此,从IP到研发到整个供应链来看,虽然Semtech是美国公司,但LoRa的所有环节都是在欧洲和亚洲完成的。 在过去这段时间中,由于中美之间博弈的需求,国内多家科技公司被列入美国“实体清单”,遭受源于美国相关技术的“断供”,诸如ARM这样的非英国公司也在此之列,这源于相关法律规定如果根源在美国的技术,包括IP和相关核心技术,如果美国成分超过25%就会被计入属地比重而受到管辖。 而反观LoRa,作为一个单一的技术,其IP、研发、生产各个环节都不在美国属地,因此不会受到相应的限制。 多层次的产业结构 据笔者了解,2018年国内LoRa芯片出货量达到数千万片。在所有采购LoRa芯片的厂商中,最大的是少量几家模组和表计厂商,采购量大约为200万片左右不等,大部分基站厂商对基站芯片的采购量一般都不会超过1万片。除此之外,国内有大量分散的模组、终端厂商也会直接采购LoRa芯片,虽然都是小批量,但加总起来规模可观。 仅仅从LoRa芯片的需求角度来看,国内的LoRa芯片需求呈现分散化的状态。一方面,由于参与LoRa产业生态的行业较多,很难形成垄断性的需求方;另一方面,相应模组、终端的进入门槛不高,很多中小型团队和终端厂商也可以快速推出LoRa硬件产品。这是一个充分竞争性的市场,若少数厂商因为某些原因不能获得LoRa芯片供货,其他厂商也会快速补齐其缺口。 正如笔者上一节中所述,仅仅靠LoRa调制技术和Semtech的芯片远远不能驱动广泛的产业生态,国内的LoRa产业生态更多是在产业链各方共同努力下形成的,其中一些大型企业发挥了很大作用。举例来说,2018年深圳云栖大会期间,阿里云IoT推出了面向LoRaWAN网络管理的平台LinkWAN,加速用户低成本地进行LoRaWAN网络部署和管理,从2019年起,阿里云IoT宣布进入LoRa 2.0,推出各类“开箱即用”的物联网方案;2019年5月22日,在昆明召开的腾讯数字生态大会期间,腾讯正式发布了物联网开发者社区平台——Tencent Things Network,这一平台能够面向开发者提供LoRaWAN网络服务+腾讯特色的各类资源。 作为LoRa联盟董事会成员的中国企业,阿里和腾讯两大互联网巨头将LoRa作为其物联网布局的重要入口,然而其主推的LinkWAN平台和TTN平台对于产业链上下游的带动作用非常明显。 显然,两大互联网巨头推出的平台是对核心网和应用加速而设计,这些与LoRa调制技术本身的关系并不大。Semtech也在相继推出定位、开发者加速平台等服务,不仅仅是一个芯片提供商的角色,类似的国内外已有多家为开发者、应用厂商提供各类服务支持的平台。LoRa相关产品灵活性较强已成业界共识,不仅仅在于能够在各种环境下自主部署网络,还在于各类开发者能够选择多个平台,快速得到开发支持。 对于大部分模组、终端、系统和应用厂商来说,它们对于各种技术是中立的,选择何种技术路线大部分是一种纯市场化行为。LoRa芯片是支持整个产业的重要底层元器件,但整个产业结构的形成还要靠多种力量共同努力,这种力量在国内已经形成,而且这种力量并非LoRa芯片厂商能够左右。 多样化的供给格局和产业互补性 面对万物互联的大市场,数万的出货量形成的连接数仅仅是其中很少一部分,未来百亿级连接数中通过各类通信方式接入也是多种多样,在这个大市场面前,不同的技术标准没有必要盯着对方那么一点空间,而应去开拓新的市场。 对于采用一项技术带来的整体产业安全性的问题,笔者认为可以从该类技术的供给格局和替代性去判断。一方面,当形成多样化的供应商体系时,市场竞争的因素使得各类厂商尽力开展各种创新,给用户更多的可选项;另一方面,用户采用的某项技术因为某种原因无法正常供应,是否有成熟替代性技术就非常重要了,这种替代性方案并非不成熟的“备胎”,实际上也是给用户更多选项。当各类产业面对着多种选择性时,其产业安全的风险就会大大降低。 从LoRa产业生态来看,其供应商格局是一个大量企业竞争性的格局。且不说国内已有众多基于LoRa的解决方案商、模组商、终端商,就LoRa芯片的供应商来看,目前已经从单一供应商转变为多供应商的格局。 具体来说,Semtech本身作为芯片厂商,在国内会通过代理渠道销售推广封装后的LoRa芯片,但此种方式直接销售的是仅带有LoRa收发功能的产品,作为一个通用性产品,客户需要自行去做一些定制化工作。除此之外,LoRa芯片供应还有两种方式,增加了芯片供应商数量,包括: 第一,Semtech也直接销售LoRa晶圆(不带封装)给某些重要的合作伙伴,例如台湾群登科技、ASR、深圳国民技术等公司,这些公司通过SiP技术把MCU和其他比如安全芯片和LoRa封装在一起,再自行销售SiP芯片; 第二,Semtech通过授权的方式,将LoRa IP授权给国内厂商ASR和海外的意法半导体(ST)两个厂商,这些厂商可以自行利用LoRa IP设计生产自己的芯片,可以通过各种方式推出差异化芯片。 这两种方式实际上给予了这些厂商更多创新的空间,它们可以根据用户的需求,去定制不同SiP芯片,满足市场多样化需求。在这些操作方式下,用户可以有多种选择性,不会有受制于单一供应商的风险。 在与其他技术关系方面,作为物联网领域另一主流的通信标准,LoRa目前已经呈现出自己的特色。正如阿里提出进入LoRa 2.0时代,LoRa客户向着长尾市场发展,其场景也由室外进入室内。 近年来,小型、室内LoRaWAN网关的普及,在国内LoRa生态发展中发挥关键作用。首先,作为应对无线电管理政策可能性风险的措施,发展小范围应用,在室内部署的网关更多覆盖局域范围,可以从某种程度上规避强监管;其次,大量工厂、园区已经有很多应用场景出现,由于仅需在小范围内的部署,很多情况下室内网关比较合适;再次,在NB-IoT网络部署盲区或信号不足的地方,进行专门的网络优化成本高、难度大,LoRa室内网关具有快速补盲的作用,与NB-IoT共同配合完成一些项目,是目前很多落地项目的常用方式,在很大程度上也是给用户一个选择性。 增加选择性是打破垄断、提升产业安全的核心方式,不论从供应商体系,还是可替代的角度,LoRa都给予用户多种选择性,而基于此带来的应用价值或许更值得关注。 我们不妨从笔者接触过的一个案例来看看物联网的价值所在:一家做水利信息化的公司,在长江上游金沙江一带部署了山体滑坡和河流水位的传感器,由于项目所在区域是人迹罕至的地方,没有供电和通信网络的条件,故采用LoRa来采集传感器数据,并在LoRa基础上增加了多跳自组网的功能,使得传感器数据能穿透山体和茂密树林传输到数十公里外的回传设备上,此后公司考虑用LoRa+卫星的方式实现传感器数据上传。在一次山体滑坡形成堰塞湖的情况下,该项目成功的采集到堰塞湖水位情况,为抢先决策提供重要参考,保障下游多个村庄的安全。回头来看这个应用,传感器、LoRa模块、基站、管理平台等软硬件是有价的,使用LoRa模块和基站不多,但挽救下游村庄数百人性命是无价的,这才是物联网的价值所在。因此我们对于LoRa价值的判断应该更聚焦于基于其应用带来的价值,无需将目光局限在LoRa本身。 总结来看,不论从技术供应链体系、产业结构还是选择性角度,LoRa依然是一个市场化行为为主导的技术选项,大国之间政治经济博弈对于LoRa供求各方产生的影响很小。采用LoRa通信的物联网项目中包含非常多的技术和元素,很多价值远远超过通信本身,未来发展中,业界应该更多聚焦于应用价值的创造,聚焦于市场化行为和商业模式,少一些无谓的操心。
当前,随着物联网技术的不断发展,其应用领域也不断扩展。农业物联网作为物联网技术的重要应用方向之一,对农业生产的革新起到了至关重要的作用。用物联网+通信技术,把传感器、控制器、人和物等通过新的方式联结成一个智能化的网络。 物联网在农业的主要表现 1、实现生产经营过程的精准控制和科学化管理。 2、实现农业培育方面的智能控制。 3、推动农业发展向集约型、规模化转变。 我国物联网技术已经融入到了纺织、冶金、机械、石化、制药等工业制造领域。目前在工业,已经可以做到用互联网监控并管理生产链、物资供应链。但农业发展却落后一步,而农业的最终目标是实现现代化生产,比起前几者的发展,物联网在农业领域正在开始缓慢布局,还有一段漫长的路要走。 据预测,到2050年,农业物联网将粮食产量增加70%,能够养活96亿人。 Beecham研究分析师ThereseCory表示:“为了解决更多食物的需求,必须克服气候变化日益加剧和极端天气条件下的挑战,以及集约化农业实践对环境的影响。” 高科技农业:精准农业与智能农业 农民已经开始使用一些科技手段提高他们的日常工作效率。例如传感器可以让农民获得所在地区的详细的地形和资源地图,土壤酸度和温度等变量。他们还可以利用天气预报来预测未来几天和几周的天气模式。 农民可以使用他们的智能手机远程监控他们的设备、农作物和牲畜,统计牲畜饲养和生产。他们甚至可以利用这项技术对农作物的生长以及牲畜的状态进行预测。 无人机已成为一个重要的工具来调查农民的土地和作物数据。JohnDeere(农业设备生产商)已经开始把拖拉机联网,创造了一个展示作物产量数据的方法。与无人车类似,该公司正在研发自动驾驶的拖拉机,这将释放农民的劳动力并进一步提高效率。 所有这些技术都有助于精确农业或精准农业的实施,利用卫星图像和其他技术(如传感器)来观察和记录数据的目的是提高生产产量,同时最大限度地降低成本和节约资源。 农业的未来 物联网,农业传感器,农业无人机 智能农业和精准农业正在起飞,但它们可能只是农业世界更大规模使用技术的先驱。Business Insider的高级研究服务预测,农业中物联网设备安装将从2015年的3000万增加到2020年的7500万,达到20%的复合年增长率。 美国目前在物联网智能农业方面世界领先,每公顷(2.5亩)农田可以产生7340公斤的谷物(如小麦、水稻、玉米、大麦等),而全球平均水平是3851公斤谷物每公顷。 在未来几十年里,随着农场变得更加紧密,这种效率应该有更大的提高。OnFarm,一个农业物联网平台预计,农场在2050年平均每天要产生410万个数据,而2014年只有190000个。 鉴于物联网应用在农业中的所有好处,不难理解农民为什么会越来越多地转向使用农业无人机和卫星。 物联网不是科技狂想,而是又一场科技革命。 物联网使物品和服务功能都发生了质的飞跃,这些新的功能将给使用者带来进一步的效率、便利和安全,由此形成基于这些功能的新兴产业。 物联网需要信息高速公路的建立,移动互联网的高速发展以及固话宽带的普及是物联网海量信息传输交互的基础。依靠网络技术,物联网将生产要素和供应链进行深度重组,成为信息化带动工业化的现实载体。据业内人士估计,中国物联网产业链今年就能创造1000亿元左右的产值,它已经成为后3G时代最大的市场兴奋点。
目前在全球已经有100个国家和地区,100多家网络运营商部署了LoRa网络,全球部署的LoRa节点超过9000万个,LoRaWAN已经成为物联网尤其是低功耗广域网的事实标准。在中国,两次《征求意见稿》不但没让LoRa销声匿迹,反而伴随着阿里、腾讯、铁塔、联通等巨头的加入,产业生态愈加强大。 中美贸易战中,我们看到作为IP供应商的ARM也对华为实施断供情况,而在LoRa产业链中,处于其核心地位的LoRa芯片仅有美国Semtech公司生产或者授权生产,贸易战无疑会给LoRa在中国的发展蒙上一层阴影。贸易战之后,LoRa在中国还有机会吗? 第一部分:LoRa生态链及其中国力量 从技术上看,LoRa仅仅是物理层的一种调制技术,为了能够将LoRa技术更好的推广,Semtech(LoRa技术拥有者)主导成立的LoRa联盟(LoRa Alliance)制定了以LoRa技术为基础的组网、端到端的通信业务的协议标准—LoRaWAN。在LoRa联盟成员的努力下,在全球100个国家和地区共部署了超过9000万个LoRa节点,成为一种市场选择的主流物联网连接技术,LoRaWAN更形成了“LoRa芯片-模组-传感器-基站或网关-网络服务-应用服务”完整产业链。 LoRa芯片是整个LoRaWAN产业链的起点和核心,而LoRa芯片的底层技术的核心专利掌握在Semtech公司手里,芯片或模组企业通过Semtech授权IP进行LoRa芯片开发或者直接采用Semtech芯片做SIP级芯片开发。目前,全球仅有意法半导体(STM)和阿里云IOT(芯片由ASR实现)两家获得LoRa的IP授权,其它如微芯科技(Microchip)、深圳华普、国民电子、群登科技等通过获得LoRa晶圆的方式,推出SIP级芯片或者模组。 LoRaWAN是以MAC层为主的一套协议标准,提供了多信道接入、频率切换、自适应速率、信道管理、定时收发,节点接入认证与数据加密、漫游等特性。有了这个标准之后,LoRaWAN就变成一种网络技术,可将其用于不同的协议和不同网络架构。 目前,中国有包括中兴通讯、腾讯、阿里巴巴、中国联通、铁塔公司、贵州广电等重量级玩家加入LoRa物联网领域,其中阿里巴巴、腾讯等互联网巨头均以最高级别会员身份加入LoRa联盟。 阿里巴巴不仅获得Semtech的授权,可以开发LoRa芯片,把芯片导入光宝科技、海华科技等模组大厂,更开发了LinkWAN核心网管理平台,改变目前LoRa管理平台各自为战的局面,形成平台合力,对整个LoRa的网关和节点设备进行有效管理的核心网平台; 腾讯在深圳与当地合作伙伴共同建立一个LoRaWAN网络,为各种物联网应用和终端用户(如政府公共服务)提供从设备、边缘到云端的LoRaWAN一体化解决方案; 联通物联网公司也表示联通正在打造一个基于LoRa的统一云化核心网或者LoRaWAN连接管理平台,在偏远地区、公共事业管理等方面,考虑LoRaWAN业务的落地; 以克拉科技为主导力量的中国LoRa应用联盟(CLAA)其联盟成员已经增加到了1200多家。我们看到,中国企业已经深度参与到LoRaWAN生态链的每个环节,尤其在应用落地方面,依托中国庞大的市场和CLAA成员的努力,2018年中国市场LoRa芯片出货量占全球一半以上,中国已成为LoRa产业生态最大的市场。 第二部分:布局LoRa对于巨头们的意义 物联网本质上是一种基于场景的应用和服务。从这个角度来看,物联网一定是以场景化的解决方案为基础,以应用服务为拓展,而多样化的解决方案和应用服务又需要统一的平台来赋能。 物联网时代的到来,打破了移动互联网时代“云-管-端”的格局。 对于传统电信运营商而言,低ARPU的物联网终端带来的流量收益已不能满足其庞大的基础设施投资,开始一方面向下延伸到终端及多样化的解决方案,另一方面向上延伸,布局物联网平台,管理连接量庞大的物联网设备以及赋能多样化的解决方案,打通“云-管-端”,这既是企业自身发展的需求,也是物联网时代的特点; 对于传统互联网巨头而言,在物联网时代,其运营的数据与互联网时代的数据来源有质的区别,虽然作为第三方超级平台的提供者而言,对各种接入方式没有区别,但要想保持其在云端的优势,也需要加强在管和端的影响力,保证其数据来源的稳定性。尤其是有实力的企业如腾讯、阿里,更在乎的是自由和主控权,现在看来,他们也有实力参与到这些环节中。从这个角度来看,无论运营商、互联网巨头布局NB-IoT还是LoRa,都是其增强对数据入口及管道掌控的一种方式。 从某种意义上来说,通信、互联网、IT等巨头虽然处于不同领域,但在物联网布局上具有一定的趋同性,而各跨界巨头在物联网业务的竞争力在于对生态的经营和数据的把控,作为物联网入局相对稍晚的互联网巨头来说,从LoRa生态作为入口是一个较好的路径选择。在高度碎片化的物联网市场中,通信层成为整个产业中最可能实现标准化的领域,互联网企业相对于在移动蜂窝技术深耕几十年的高通、爱立信、华为等玩家在NB-IoT、eMTC 以及 5G 等物联网标准,很难参与进来,更不用说有重大贡献和掌握话语权了。 LoRaWAN 作为一个问世时间较短且相对简单的开放标准,新入局的互联网巨头相对容易参与到标准化工作中,加入LoRa联盟中可以为其参与广域物联网网络标准打开一扇门,是互联网巨头布局物联网产业生态的很好的切入点。 第三部分:贸易战之后,LoRa在中国还有机会吗 从使用场景上来看,LoRa因其功耗低,传输距离远,组网灵活等诸多特性与物联网碎片化、低成本、大连接的需求十分的契合,因此被广泛部署在城市照明、智慧管网、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。这其中不乏涉及到国民经济数据的场景,如城市照明、智慧农业、智能表计等,其系统运营的稳定性和数据的保密性的重要程度不言而喻。 LoRa芯片及核心技术的唯一垄断,一直都是LoRa在中国发展的“痛点”,Semtech虽然通过授权IP,开启LoRa芯片国产化以及多供应商的进程。但我们在不清楚其授权模式以及LoRa IP后续演进路径的情况下,应对这个乐观也应该持谨慎态度。 如果说去年美国政府对中兴进行芯片禁售是美国对中国电子信息产业的试探,那么今年美国政府把华为、海康、大疆等企业列入“实体清单”并进行断供,可以看作是对中国电子信息产业乃至中国的全面开战,是美国企图遏制中国产业升级的第一战。在此背景下,大力发展LoRaWAN生态,有一种置整个产业于火山口的感觉。万一将来LoRaWAN在中国有一定的连接规模,输送着大量的国民经济数据之后出现芯片断供或者停止授权,又或者芯片中存在“后门”,造成大量的中国数据外泄,造成的损失将是无法衡量的。 一直以来,LoRa技术以及LoRaWAN规范因为灵活、低成本部署的优势,成为国内大量非运营商用户的优先选择,尤其是不少政企行业用户因为业务特征,倾向于自主、可控的专用网络。 在笔者看来,中国很多企业已经在LoRaWAN产业链上做出很多努力和尝试,有一定的商业成绩,不太可能因为底层芯片技术的问题而放弃掉之前的大量投资和努力,放弃可能会导致一批中小规模企业的倒闭或者裁员; 贸易战之后,中国势必加快产业升级进程,而LoRa技术及其产业链企业是赋能中国产业升级的重要力量,在政策方面也不太可能明确阻止LoRa在中国的发展; 同时,我们暂时也看不到有什么力量有动机阻止Semtech“断供”中国的LoRa芯片和授权,但我们不得不考虑芯片或者IP中有可能存在“后门”问题,毕竟LoRaWAN擅长部署的场景中包含了涉及到国民经济数据的场景。 以此看来,LoRa在中国的发展不会因为贸易战问题而搁置或者大幅变缓,但其优先布局的领域必然是智慧社区、智能楼宇等场景,而非智慧城市、智能表计、智慧农业等涉及到国民经济数据的场景。 与此同时,中国芯片企业也在积极的开发LoRa底层的可替代技术(据上海磐启微电子的副总告诉笔者,他们的ChirpIOT TM 扩频调制+相位调制技术可以代替LoRa TM及FSK系列,自家的LoRa-like 芯片19年即可推出可测终端),绕过Semtech的技术专利,实现和LoRaWAN的兼容,保证底层技术不完全受制于人。