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    • 新增2.4GHz與衛(wèi)星通信S頻段
    • 區(qū)域地面與衛(wèi)星網絡全面融合
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以LoRa Edge為基礎,Semtech如何構建全球無死角的物聯網通信能力?

2022/04/28
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文︱郭紫文

圖︱Semtech

作為感知交互的橋梁,無線通信技術物聯網系統中扮演著非常重要的角色。與藍牙、Wi-Fi等短距離無線局域網技術相比,LoRa等低功耗無線廣域網(LPWAN)技術著重于遠距離、低帶寬、低功耗、大量連接需求的物聯網應用場景。憑借自組、安全、可控的應用優(yōu)勢,LoRa在全球范圍內的部署持續(xù)擴大,商業(yè)落地進程也不斷加速,逐漸成為物聯網領域的主流技術之一。

聚焦LoRa技術,Semtech(升特半導體)已經發(fā)布了諸多產品和解決方案,覆蓋了物流資產管理、智能表計、智能樓宇、智慧工廠、智慧農業(yè)等多個應用領域。以LoRa EdgeTM產品系列為例,LR1110芯片組以LoRa技術為基礎,結合LoRa CloudTM地理定位及設備管理服務,顯著降低了物聯網定位和監(jiān)測的成本和復雜性。

在LR1110的基礎上,Semtech實現了對LoRa EdgeTM地理定位平臺的再次擴展。全新LoRa EdgeTM LR1120芯片組具備多頻段能力,支持物聯網應用實現直接衛(wèi)星通信,為物聯網系統填補了連接空白。

新增2.4GHz與衛(wèi)星通信S頻段

與LoRa Edge LR1110相比,LR1120增加了2.4GHz頻段與衛(wèi)星通信S頻段,同時具備低功耗、覆蓋范圍大、帶寬大等優(yōu)勢,還支持云服務端解析。據Semtech中國區(qū)LoRa市場戰(zhàn)略總監(jiān)甘泉介紹,在2.4GHz頻段范圍內,LR1120不僅可支持正常的FSK調制,還支持LoRa 2.4GHz頻段調制;在衛(wèi)星通信S頻段,該芯片組則可支持1.9GHz到2.2GHz頻段范圍,其中部分頻段可專門用于衛(wèi)星通信。與此同時,LR1120還保留了Sub-GHz頻段,以及低功耗Wi-Fi與GNSS掃描定位功能。

從框圖來看,LR1110由加密引擎、Sub-GHz頻段的LoRa收發(fā)器,以及Wi-Fi無源掃描與GNSS全球導航衛(wèi)星系統接口組成。衛(wèi)星定位數據會發(fā)送至LoRa CloudTM云服務器,并通過云服務器解調為地理定位數據。而對于LR1120而言,增加了兩個通信頻段,意味著增加了兩個收發(fā)器。與前者相比,LR1120不僅可通過Sub-GHz頻段LoRa收發(fā)數據,還可以通過2.4GHz與衛(wèi)星通信S頻段進行數據傳輸,整體系統的可擴展性大幅度提升。

沿用LR1110的整體電路設計,LR1120芯片組在引腳數量與芯片外觀上都與前代一致,其功耗與定位精度也沒有變化。兩者主要的差異點在于,LR1120將Wi-Fi功能引腳及其射頻基帶電路進行了整體復用。因此,在Wi-Fi功能引腳上,又能分時實現2.4GHz和衛(wèi)星通信的數據收發(fā)。

區(qū)域地面與衛(wèi)星網絡全面融合

據估計,地面網絡連接僅覆蓋全球地表面積的10%,而對于這些覆蓋區(qū)域內的不同國家與地區(qū),Sub-GHz的頻段也是各不相同的。因此,Sub-GHz的LoRa頻段并不具備全球范圍內的普適性。與之相對,2.4GHz與衛(wèi)星通信S頻段則在全球各地區(qū)都擁有一致的頻段,可以實現全球范圍的無縫連接。

“頻率越高,波長越短,傳輸遠距離能力越弱。”甘泉表示,若想實現更遠的通信距離與更大的覆蓋范圍時,Sub-GHz頻段更具優(yōu)勢;而若要實現實時響應、快速傳輸及控制,則應選擇2.4GHz頻段范圍;若要實現全球無死角的物聯網覆蓋,則建議使用衛(wèi)星通信技術。“用戶可根據不同場景、不同應用的實際需求,選擇不同頻段應用,或將這些不同頻段的無線通信技術組合起來。”

通過三種技術的有機組合,能夠全面覆蓋各種不同場景的應用,同時最大程度上降低了整體功耗與成本,提高了系統效率。未來,區(qū)域地面與衛(wèi)星網絡融合逐漸成為無線通信技術發(fā)展的趨勢。

構建全球無縫通信

數字經濟盛行,終端設備的智能交互需求不斷攀升,物聯網正加速向各行業(yè)滲透,設備連接數井噴式增長。此次LoRa技術的升級,有助于突破傳統Sub-GHz頻段的區(qū)域性,真正實現全球范圍內的無縫互連。憑借全球范圍的普適性,2.4GHz頻段與衛(wèi)星通信S頻段成為構建全球無縫通信的關鍵。

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