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(bǔ)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(rèn)可的事實標(biāo)準(zhǔn)，LoRaWAN®更在2021年獲批國際電信聯(lián)盟（ITU）的國際標(biāo)準(zhǔn)。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(yīng)、支持下行控制且低功耗等特點，將進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)，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(yīng)用需求，對硬件和組網(wǎng)協(xié)議進(jìn)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(yīng)用擴(kuò)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(hù)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用的管理效率。
低延遲快速響應(yīng)：支持超低延遲的控制管理，對于工業(yè)控制應(yīng)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(jìn)行優(yōu)化，實現(xiàn)在遠(yuǎn)距離低功耗應(yīng)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(jìn)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(yù)測，預(yù)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(yīng)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(yīng)用是LoRa推廣的抓手，而應(yīng)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(jìn)LoRa生態(tài)的持續(xù)發(fā)展與繁榮。