根據(jù)GSMA Industry Paper報(bào)告預(yù)測(cè),2019年全球?qū)⒂谐^二十億部LPWAN裝置聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈紛紛看好低功耗廣域網(wǎng)的潛在商機(jī),那么LPWAN到底是什么?LoRa又是什么?小黑板敲起來。
1、LoRa的前世今生
LPWAN(low-power Wide-Area Network,低功耗廣域網(wǎng))專為低帶寬、低功耗、遠(yuǎn)距離、大量連接的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的,是近年國(guó)際上一種革命性的物聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)。2016年全球有85個(gè)LPWAN部署網(wǎng)絡(luò)部署宣布,幾乎是2015年29個(gè)的3倍。LoRa已經(jīng)具有更加成熟的生態(tài)鏈和更快的商用步伐,預(yù)計(jì)未來幾年仍然保持成倍增長(zhǎng)的速度。下面一張圖,從不同無線技術(shù)對(duì)比,看出LPWAN的優(yōu)勢(shì)。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中無線技術(shù)主要分為兩種,一種是近距離無線技術(shù),比如:藍(lán)牙/WiFi/ZigBee。另外一種則是組成廣域網(wǎng)的技術(shù)如2G/3G/4G,各個(gè)技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)非常明顯,在LPWAN技術(shù)產(chǎn)生前,通常遠(yuǎn)距離和低功耗兩者只能取其一。LPWAN技術(shù)產(chǎn)生后,魚和熊掌的問題可謂得到平衡,除實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)距離通信和超低功耗外,還可以節(jié)省額外的中繼器成本。
LoRa 是LPWAN通信技術(shù)中極具代表性技術(shù),是美國(guó)Semtech公司采用和推廣的一種基于擴(kuò)頻技術(shù)的超遠(yuǎn)距離無線傳輸方案,這種傳輸方案改變了以往關(guān)于傳輸距離與功耗的折衷考慮方式,提供一種簡(jiǎn)單的能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、長(zhǎng)電池壽命、大容量的系統(tǒng),進(jìn)而擴(kuò)展傳感網(wǎng)絡(luò)。目前,LoRa 主要在全球免費(fèi)頻段運(yùn)行,包括433、868、915 MHz等。
(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))
2、LoRa 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)
LoRa網(wǎng)絡(luò)主要由終端(內(nèi)置LoRa模塊)、網(wǎng)關(guān)(或稱基站)、服務(wù)器和云四部分組成,應(yīng)用數(shù)據(jù)可雙向傳輸,如下圖:

3、LoRa終端
LoRa終端是LoRa網(wǎng)絡(luò)的組成部分,一般由LoRa模塊、LoRa網(wǎng)關(guān)和傳感器等器件組成。LoRa終端可使用電池供電,能夠遠(yuǎn)程定位。每一個(gè)符合LoRaWAN協(xié)議的終端都能與符合LoRaWAN的網(wǎng)關(guān)直接通訊,從而實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。
在部署LoRa物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時(shí),需要有較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ),尤其是LoRaWAN協(xié)議,設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品系統(tǒng),仍有一定的技術(shù)門檻。宏電作為物聯(lián)網(wǎng)通信領(lǐng)航者,深入研發(fā)和創(chuàng)新,推出基于LoRa技術(shù)的低功耗終端,主要應(yīng)用在智能抄表、智能停車、智慧農(nóng)業(yè)、智能安防、智慧路燈等領(lǐng)域。
宏電LoRa無線模塊
特色功能:
◆超遠(yuǎn)距離傳輸:最高可達(dá)無遮擋15公里,市區(qū)8公里

◆超低功耗待機(jī):可靈活地調(diào)整功率等級(jí),適配傳輸中對(duì)于距離和速率的需求,支持多種休眠和待機(jī)模式
◆支持多種聯(lián)網(wǎng)通訊方式:支持點(diǎn)到點(diǎn)通訊、GPIO控制雙向通訊、串口數(shù)據(jù)透?jìng)麟p向通訊
◆支持LORAWAN協(xié)議:支持LORAWAN低功耗廣域網(wǎng)協(xié)議,不同國(guó)家LoRa網(wǎng)絡(luò)可互操作

宏電4G LoRa網(wǎng)關(guān)
LoRa網(wǎng)關(guān)位處LoRa星形網(wǎng)絡(luò)的核心位置,是終端和服務(wù)器(Server)間的信息橋梁,是多信道的收發(fā)機(jī)。LoRa網(wǎng)關(guān)有時(shí)又被稱為L(zhǎng)oRa基站或LoRa集中器,宏電提供基于LoRaWAN協(xié)議的網(wǎng)關(guān)/基站,是建設(shè)低功耗廣域網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)多頻點(diǎn)多信道的并發(fā)接收。
特色功能:
◆支持LORAWAN、MQTT協(xié)議
◆4G全網(wǎng)通
◆支持LAN/WAN以太網(wǎng)
◆支持LORA終端定位、測(cè)速
◆可實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)多網(wǎng)關(guān)智能選路
基于LPWAN技術(shù)的無線通信端到端解決方案
宏電基于LPWAN技術(shù),打造從感知層到應(yīng)用層兩者之間完整的物聯(lián)網(wǎng)無線通信端到端解決方案,解決方案系統(tǒng)架構(gòu)為:宏電Wedora云平臺(tái)、LoRa網(wǎng)關(guān)、LoRa模塊等,具有可網(wǎng)管、遠(yuǎn)距離、高容量、低功牦、低成本、抗干擾等特性。

LoRa典型應(yīng)用領(lǐng)域
LoRa技術(shù)因?yàn)槠涞凸摹⑸疃雀采w、容易部署等優(yōu)勢(shì)使得其非常適用于要求功耗低、距離遠(yuǎn)、大量連接以及定位跟蹤等的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,如智能抄表、智能停車、車輛追蹤、寵物跟蹤、智慧農(nóng)業(yè)、智慧工業(yè)、智慧城市、智慧社區(qū)等等應(yīng)用和領(lǐng)域。
智慧油田
利用各種在線的、實(shí)時(shí)測(cè)量的感知設(shè)備,諸如安裝在油氣水井、管道、油氣處理、加工、儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備上的各種儀表等信息傳感設(shè)備,將傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡髽I(yè)服務(wù)中心和云平臺(tái),以實(shí)現(xiàn)智能化管理。
智慧農(nóng)業(yè)
對(duì)農(nóng)業(yè)來說,低功耗低成本的傳感器是迫切需要的。溫濕度、二氧化碳、鹽堿度等傳感器的應(yīng)用對(duì)于農(nóng)業(yè)提高產(chǎn)量、減少水資源的消耗等有重要的意義,這些傳感器需要定期地上傳數(shù)據(jù),而且很多偏遠(yuǎn)的農(nóng)場(chǎng)或者耕地并沒有覆蓋蜂窩網(wǎng)絡(luò),更不用說4G/LTE了,而LoRa十分適用于這樣的場(chǎng)景。
智慧水務(wù)
通過數(shù)采儀、無線網(wǎng)絡(luò)等在線監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)感知城市供排水系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),并采用可視化的方式有機(jī)整合水務(wù)管理部門與供排水設(shè)施,以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理水務(wù)系統(tǒng)的整個(gè)生產(chǎn)、管理和服務(wù)流程,從而達(dá)到“智慧”的狀態(tài)。
物流追蹤
追蹤或者定位市場(chǎng)的一個(gè)重要的需求就是終端的電池使用壽命。物流追蹤可以作為混合型部署的實(shí)際案例。物流企業(yè)可以根據(jù)定位的需要在需要場(chǎng)所部網(wǎng),LoRa可以提供這樣的便捷部署方案。
智能建筑
對(duì)于建筑的改造,加入溫濕度、安全、有害氣體、水流監(jiān)測(cè)等傳感器并且定時(shí)的將監(jiān)測(cè)的信息上傳,方便了管理者的監(jiān)管和運(yùn)維。