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万物互联这局棋,LoRa走到哪一步了?

本文作者:吴优 2020-08-06 18:46
导语:预计到2023年,全球43%的LPWAN物联网解决方案将基于LoRa。

2005年信息社会世界峰会上,国际电信联盟正式提出“物联网”这一概念,颠覆将物理基础设施与IT基础设施割裂开来的传统思维,被称之为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。

细分物联网发展阶段,可以分为大规模建立物联网连接、设备连接入网产生海量数据、对数据进行智能分析等阶段。虽然在物联网的布局过程中,不同阶段各有侧重,但在实际发展过程中却是齐驱并进,尤其是物联网连接技术众多,各类无线技术更是在加速布局各自的网络,争夺版图。

除了蜂窝网络、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等主流无线技术外,近几年兴起的LoRa技术凭借自身优势进军智能楼宇和智慧城市,并计划占领更多的物联网市场。据统计,截至2020年1月,全球已部署80多万个基于LoRa的网关,遍布157个国家和地区,基于LoRa的终端节点超过1.45亿个。预计到2023年,全球43%的LPWAN物联网解决方案将基于LoRa。

万物互联这局棋,LoRa走到哪一步了?

发展迅猛的LoRa究竟强在哪里?

发展如此迅猛的LoRa技术,相比于其他无线技术有哪些优势?

万物互联这局棋,LoRa走到哪一步了?

在2020 LoRa创新应用论坛期间, Semtech公司市场战略总监甘泉接受采访时表示,“相比Wi-Fi和蓝牙,LoRa技术具有更强的抗干扰能力,支持更远的传输距离。 Wi-Fi和蓝牙的工作频率都是2.4GHz,如果两个距离相近的Wi-Fi同时开启,就会产生非常明显的信道干扰,在多设备同时开启且使用频繁的情况下,就会出现大量掉线的问题。LoRa不工作在2.4GHz,同时抗干扰能力强,有较强的抗干扰性。另外,LoRa覆盖范围广且稳定性强,传播距离上有一定优势。”

万物互联这局棋,LoRa走到哪一步了?

除此之外,在与同属低功耗广域网(LPWAN)的NB-IoT相比,LoRa的优势主要表现在以下三个方面:

·自组网

LoRa在一些国家由运营商建网,在国内更多的是面向企业的私网或专网,这也就意味着,国内布局LoRa网络的企业,可以根据自家应用的需要,规划和部署网络,可以根据现场环境的需要,针对终端位置合理部署基站。

与属于运营商网络的NB-IoT不同,LoRa可以独立组网,个人、企业或机构均可部署私有网、专有网、企业网或行业网企业,无论是扩展网络还是增强覆盖,都更加灵活和便利。

另外,根据工信部的第52号公告,LoRa网符合该公告技术要求的微功率短距离无线电设备,不需要去无委会做型号核准。

·安全性

一般而言,分析一个数据是否安全,可以从射频物理层、数据传输过程、安全加密算法和应用层四个方面进行分析。

万物互联这局棋,LoRa走到哪一步了?

从物理层看,数据的安全性主要体现在信号隐蔽性的强弱,隐蔽性越强,可检测性越低,越不容易被侦破,对各种窄带通信系统干扰小。为保障数据安全,军工、通信行业常采用扩频技术作为通信手段,即对高于基底噪声、容易被检测的信号进行扩频,使其处于噪声基底之下,被噪声淹没,便无法再通过能量强度检测出来。

Semtech公司中国区业务副总裁黄旭东表示,在所有的物联网通信技术中,LoRa技术可以在噪声下20dB调解,而其他物联网通信技术必须高于噪声一定强度才能实现调解。这就意味着,LoRa技术继承了扩频技术的优点,具有较好的隐蔽性和抗干扰能力。

从数据传输方面而言,使用公网技术,数据传输需要经过基站、移动交换中心、运营商的云端,最终到达客户应用端或客户云端。数据传输越远,中转次数越多,风险就越大。采用LoRa技术的企业,可以直接将数据存储在本地,因此传输过程中安全级别较高。

此外,私网区别于公网,数据加密算法选择性更多,LoRa技术作为物理层的透传技术,用户可以在其网络层链路层架设自己的安全引擎,进行深度定制或加入硬加密芯片,也可以根据实际应用需求进行加密,提高安全性

·可控性

“当企业能够自己建网、自己维护、自己管理成本,那么它就是可控的。”甘泉解释道。黄旭东则表示,LoRa的可控性体现在方方面面,包括网络覆盖范围、功耗、使用寿命、成本以及产品供应,都是可控的。

建立连接后,LoRa进击地理定位

大规模建立连接之后,下一步就是设备入网。这就需要给大多数物联网设备安上定位装置,通过定位装置搜集信息,上传到云端,云端接收信息再反馈给终端设备。客户可以基于物理定位技术跟踪和追溯资产,例如集装箱、车辆、托盘等。

Cisco预计在未来的十年里,随着各机构不断转向更侧重于物联网的业务战略,全球将有5000亿台设备连接到互联网,其中大多数物联网设备无论是在安装时,还是在整个资产生命周期内都需要某种形式的定位功能。

不过,目前广泛应用的定位技术面临诸多难题,包括GPS定位、Wi-Fi定位在内的技术BOM(物料清单)价格昂贵、组件和供应商过多,导致总拥有成本过高,此外GPS解决方案功耗过大,比较耗电。

基于LoRa,Semtech不断推出可简化和加速低功耗广域网(LPWAN)应用开发的物联网解决方案,继推出使用时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)实现地理定位的芯片和LoRa Cloud地理定位服务后,最近又推出包括自带WiFi被动扫描信号模块和多星座GNSS扫描仪模块的地理定位芯片LR1110器件在内的LoRa Edge产品组合,为室内室外资产管理提供一套经济高效的地理定位解决方案。

万物互联这局棋,LoRa走到哪一步了?

雷锋网了解到,LoRa Edge是一款适用于各种室内室外应用的高度集成芯片组。其设备到云的定位架构可降低功耗,相比于现有解决方案,功耗降低高达10倍。此外,LoRa灵活度高,可以通过MCU控制实现多项功能,包括仅仅作为普通LoRa芯片、仅仅作为Wi-Fi或GNSS定位芯片或多项技术配合组合。

瞄准低功耗市场,加速布局生态

据数据显示,LoRa联盟现有包括阿里云、腾讯云在内全球大约500 个会员,在中国也有较为成熟的生态系统,有着低功耗定位优势的LoRa,将进一步迎来低功耗市场的机遇,同GPS和Wi-Fi定位争夺市场,例如车载和物流领域,建立更广阔更完善的生态系统。

万物互联这局棋,LoRa走到哪一步了?

甘泉表示,LoRa在中国市场的应用,从早期的水表、气表、电表、消防、安防,发展到如今的智能家居、智慧楼宇或小区、车联网、农牧业。还有未来的物流、冷链,可见需求场景将越来越多、功能也越来越丰富,功耗必定越来越低,这对于Semtech来说,是一个不可缺席的关键市场。

小米生态链中的绿米科技,以往主要使用Zigbee、Wi-Fi等技术,随着低成本、低功耗的需求日益凸显,也与Semtech共同研发出首款室内LoRa网关。

作为 LoRa技术的主导者之一,Semtech表示希望同合作伙伴进一步共同建立LoRa生态圈,推动LoRa的落地与推广。

你看好LoRa的发展吗?

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