目前,在全球運營商將4G作為主流網(wǎng)絡(luò)且開始商用5G的背景下,2G網(wǎng)絡(luò)的退網(wǎng)正在實施。與此同時,隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,對于低速率、低功耗的無線連接的需求仍在不斷增長。以 LoRa? 為代表的低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)技術(shù)填補了這一缺口,LoRa 從最初在小范圍使用的無線技術(shù),近年來已經(jīng)成長為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域普遍認可的事實標準,LoRaWAN? 更在2021年獲批國際電信聯(lián)盟(ITU)的國際標準。LoRa生態(tài)發(fā)展蓬勃,國內(nèi)的LoRa產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)數(shù)量已超過3000家。
為了更好地服務(wù)國內(nèi)的LoRa生態(tài),Semtech為中國市場開發(fā)了LoRa 私有網(wǎng)參考設(shè)計,免費提供給國內(nèi)的 LoRa客戶。該參考設(shè)計具有低成本、低延遲快速響應、支持下行控制且低功耗等特點,將進一步豐富 LoRa組網(wǎng)選項,助力產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)拓展市場。
LoRa私有網(wǎng)參考設(shè)計
LoRa是一種長距離、低功耗、易部署的無線射頻通信技術(shù)。自從LoRa技術(shù)面世以來,基于LoRa的組網(wǎng)協(xié)議只有 LoRaWAN 一種。LoRaWAN協(xié)議是一個針對廣域網(wǎng)的標準,其特點是網(wǎng)關(guān)協(xié)作和接入量大。而針對自組的區(qū)域性組網(wǎng),該協(xié)議有著實時性和下行容量的局限,在國內(nèi)一些基于 LoRa 的項目中,企業(yè)需要結(jié)合應用需求,對硬件和組網(wǎng)協(xié)議進行更改和優(yōu)化,即開發(fā)企業(yè)自身的私有網(wǎng)方案。
隨著LoRa技術(shù)的不斷推廣,LoRa 應用擴展到越來越多的垂直領(lǐng)域,對于 LoRa 組網(wǎng)方案也提出了更多挑戰(zhàn)。例如,工業(yè)控制、智能樓宇等領(lǐng)域的應用,對于實時性和下行控制提出了更高要求;同時,在 LoRa 技術(shù)應用最廣泛的表計場景中,也有越來越多的客戶提出了下行控制和主動抄表的需求。
針對市場趨勢和客戶需求,Semtech發(fā)布了中國區(qū)LoRa私有網(wǎng)參考設(shè)計。該參考設(shè)計無需使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,可以使用 LoRa 終端芯片作為網(wǎng)關(guān),支持終端之間的互相通信、組控和群控,實現(xiàn)低延遲、低功耗的下行控制,從而能夠更好地滿足各種靈活應用需求,并降低系統(tǒng)成本。
技術(shù)特點和優(yōu)勢
- 架構(gòu)簡單:LoRa私有網(wǎng)參考設(shè)計不需要使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(Network server,NS),其優(yōu)點是開發(fā)簡單,維護方便,結(jié)構(gòu)簡單。開發(fā)難度也大幅度降低。
- 低成本:基于LoRaWAN標準的網(wǎng)關(guān)必須使用 SX130X 網(wǎng)關(guān)系列芯片,而 LoRa私有網(wǎng)參考設(shè)計可以使用 LoRa芯片作為網(wǎng)關(guān),如SX126X/7X 或者LLCC68 等;同時,其所使用的終端處理器對于存儲容量的要求也較低,可以采用成本更低的 MCU。該參考設(shè)計可以顯著降低系統(tǒng)成本。?
- 支持終端的D2D通信方式:支持終端之間的相互通信,在網(wǎng)關(guān)缺失的場景中實現(xiàn)設(shè)備間互控,大大增加系統(tǒng)的靈活度。
- 支持組控和群控:可以對受控設(shè)備分組,實現(xiàn)分組控制,如可以提升樓宇燈控應用的管理效率。
- 低延遲快速響應:支持超低延遲的控制管理,對于工業(yè)控制應用有很大提升。
- 支持下行控制且低功耗:針對大量低功耗控制場景進行優(yōu)化,實現(xiàn)在遠距離低功耗應用中的低延時下行控制。
- 網(wǎng)絡(luò)容量更大:對傳統(tǒng)的星狀網(wǎng)絡(luò)進行了優(yōu)化,可以實現(xiàn)穩(wěn)定和大容量的網(wǎng)絡(luò)接入。
未來展望
LoRa的全球部署正在加速,據(jù)ABI Research預測,預計到2026年,50%的LPWAN 物聯(lián)網(wǎng)解決方案將會使用 LoRa方案。在國內(nèi),LoRa已經(jīng)被廣泛應用于包括智能建筑/樓宇、工業(yè)園區(qū)、資產(chǎn)追蹤、電力與能源管理、表計、消防安防、智慧農(nóng)業(yè)與畜牧管理、疫情防控與醫(yī)療健康等多個領(lǐng)域。?
創(chuàng)新應用是LoRa推廣的抓手,而應用的發(fā)展離不開創(chuàng)新和全面技術(shù)支持。LoRa私有網(wǎng)參考設(shè)計的面世,能夠更靈活地滿足國內(nèi)客戶的多樣化需求,幫助企業(yè)提高產(chǎn)品競爭力,促進LoRa生態(tài)的持續(xù)發(fā)展與繁榮。
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