Semtech发布全新工具 给LoRa增加重磅武器

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近来,低功耗广域网络(LPWAN)技术不断发力,已经成为了物联网发展的一个重要助推器。LoRa、NB-IoT等一批LPWAN的先锋已经成为高频曝光的对象。

相对于NB-IoT,LoRa技术相对低调,但是因为具有多种独特优势,逐渐受到了众多企业的关注。近日,LoRa 技术的核心技术领导者Semtech公司携最新方案来华,展示其取得的最新进展。

LoRa是什么

LoRa使用线性调频扩频调制技术,即保持了像FSK(频移键控)调制相同的低功耗特性,又明显地增加了通信距离,同时提高了网络效率并消除了干扰,即不同扩频序列的终端即使使用相同的频率同时发送也不会相互干扰,因此在此基础上研发的集中器/网关(Concentrator/Gateway)能够并行接收并处理多个节点的数据,大大扩展了系统容量。

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线性扩频已在军事和空间通信领域使用了数十年,因为其可以实现长通信距离和干扰的鲁棒性,而LoRa是第一个用于商业用途的低成本实现。随着LoRa的引入,嵌入式无线通信领域的局面发生了彻底的改变。这一技术改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式,提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量、低成本的通讯系统。

LoRa主要在全球免费频段运行(即非授权频段),包括433、868、915MHz等。LoRa网络主要由终端(内置LoRa模块)、网关(或称基站)、服务器和云四部分组成,应用数据可双向传输。

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LoRa的优势主要体现在以下几个方面:

1、大大的改善了接收的灵敏度,降低了功耗。

高达157db的链路预算使其通信距离可达15公里(与环境有关)。其接收电流仅10mA,睡眠电流200nA,这大大延迟了电池的使用寿命。

2、基于该技术的网关/集中器支持多信道多数据速率的并行处理,系统容量大。

网关是节点与IP网络之间的桥梁(通过2G/3G/4G或者Ethernet)。每个网关每天可以处理500万次各节点之间的通信(假设每次发送10Bytes,网络占用率10%)。如果把网关安装在现有移动通信基站的位置,发射功率20dBm(100mW),那么在建筑密集的城市环境可以覆盖2公里左右,而在密度较低的郊区,覆盖范围可达10公里。

3、基于终端和集中器/网关的系统可以支持测距和定位。

LoRa对距离的测量是基于信号的空中传输时间而非传统的RSSI(Received Signal Sterngth Ind-icaTIon),而定位则基于多点(网关)对一点(节点)的空中传输时间差的测量。其定位精度可达5m(假设10km的范围)。

LoRa开始发力

LoRa最近的进展很多,除了ofo单车开始装备LoRa以外,原始设备制造商(OEM)和云服务供应商奈伯思(Netvox),也于2017年早些时候开始对Semtech的LoRa技术进行评估,并在不到6个月之内就成功地将LoRa技术引入到公司最受欢迎的8种传感器中,且正在获得客户的积极支持。

同时,Semtech公司还发布了LoRa®器件和无线射频技术(LoRa技术)的微微型(picocell)网关模拟器,其中包括Linux实用程序和Microsoft®Windows支持软件,并提供一个免费的、非商用的LoRaWANTM网络服务器演示平台。全新的工具将帮助低功耗广域网(LPWAN)应用开发人员快速地将其基于LoRa技术的物联网(IoT)产品创意形成样品并进行演示。

Semtech基于LoRa的picocell网关模拟器可以很容易地通过一个USB端口连接到一个基于Linux或Windows的处理器上,它们是LoRaWAN网关开发人员最常用的软件系统。Windows GUI在不需要额外开发板的情况下可简化网络连接。该工具的目标是加速将物联网技术部署在下一代智能应用中的过程。在初始原型阶段之外,多家LoRa联盟(LoRaAllianceTM)会员可提供兼容的商用、可生产级的网络服务器及picocell网关产品。

Lora在中国

LoRa进入中国市场的时间并不算迟,早期主要是作为一项远程无线抄表的技术方案进行推广,但是发现适用市场十分庞大,逐渐吸引了众多企业的参与。

目前LoRa 联盟已超过500名会员, 46家运营商进行相应的布网,在350多个城市已经部署和正在部署LoRa网络,而在中国的CLAA联盟已经吸引了700家企业加盟,进行了100个应用。从出货量来说,目前LoRa芯片在国内外市场一年的出货量已经有几千万片,有数百个量大的客户。

由于LoRa的发展尚处于初级阶段,就Semtech本身的产品线来说,LoRa相关产品在中国市场所占比例还比较少,但是,随着物联网产业的不断发展成熟,中国市场将达到形成万亿级的规模,LoRa相关产品在中国的需求势必大幅增长。
 

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