根據(jù)GSMA Industry Paper報告預(yù)測,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,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)計的,是近年國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LPWAN部署網(wǎng)絡(luò)部署宣布,幾乎是2015年29個的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)計未來幾年仍然保持成倍增長的速度。下面一張圖,從不同無線技術(shù)對比,看出LPWAN的優(yōu)勢。
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,各個技術(shù)優(yōu)缺點非常明顯,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,除實現(xiàn)更長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Semtech公司采用和推廣的一種基于擴頻技術(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,提供一種簡單的能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離、長電池壽命、大容量的系統(tǒng),進而擴展傳感網(wǎng)絡(luò)。目前,LoRa 主要在全球免費頻段運行,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,從而實現(xiàn)互聯(lián)互通。
在部署LoRa物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時,需要有較強的技術(shù)基礎(chǔ),尤其是LoRaWAN協(xié)議,設(shè)計一個穩(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:最高可達無遮擋15公里,市區(qū)8公里

◆超低功耗待機:可靈活地調(diào)整功率等級,適配傳輸中對于距離和速率的需求,支持多種休眠和待機模式
◆支持多種聯(lián)網(wǎng)通訊方式:支持點到點通訊、GPIO控制雙向通訊、串口數(shù)據(jù)透傳雙向通訊
◆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。LoRa網(wǎng)關(guān)有時又被稱為LoRa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)點設(shè)備,可以實現(xiàn)多頻點多信道的并發(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、測速
◆可實現(xiàn)多平臺多網(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、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)因為其低功耗、深度覆蓋、容易部署等優(yōu)勢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、實時測量的感知設(shè)備,諸如安裝在油氣水井、管道、油氣處理、加工、儲運設(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,以實現(xiàn)智能化管理。
智慧農(nóng)業(yè)
對農(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景。
智慧水務(wù)
通過數(shù)采儀、無線網(wǎng)絡(luò)等在線監(jiān)測設(shè)備實時感知城市供排水系統(tǒng)的運行狀態(tài),并采用可視化的方式有機整合水務(wù)管理部門與供排水設(shè)施,以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理水務(wù)系統(tǒng)的整個生產(chǎn)、管理和服務(wù)流程,從而達到“智慧”的狀態(tài)。
物流追蹤
追蹤或者定位市場的一個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際案例。物流企業(yè)可以根據(jù)定位的需要在需要場所部網(wǎng),LoRa可以提供這樣的便捷部署方案。
智能建筑
對于建筑的改造,加入溫濕度、安全、有害氣體、水流監(jiān)測等傳感器并且定時的將監(jiān)測的信息上傳,方便了管理者的監(jiān)管和運維。