（文/程文智）近十年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展已然逐步進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化階段，欣欣向榮的的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，給各類物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)帶來(lái)了發(fā)展契機(jī)，其中有一個(gè)無(wú)線技術(shù)發(fā)展特別迅速，那就是Semtech的LoRa技術(shù)。

據(jù)Semtech全球銷售高級(jí)副總裁 Mike Rodensky介紹，自從2012年開啟全球推廣之路以來(lái)，LoRa走過(guò)了飛速發(fā)展的10年，截止到2023年3月30日，全球已經(jīng)部署了600萬(wàn)個(gè)基于LoRa的網(wǎng)關(guān)，3億個(gè)基于LoRa的終端節(jié)點(diǎn)，181家采用LoRaWAN連接的公共網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商，而且這個(gè)數(shù)字還在持續(xù)增加。

Semtech全球銷售高級(jí)副總裁 Mike Rodensky

LoRa的十年發(fā)展歷程

在不久前Semtech舉辦的“LoRa十年慶暨媒體交流會(huì)”上，來(lái)自Semtech的高管們介紹了LoRa技術(shù)這十年來(lái)發(fā)展的重要里程碑。其中最為主要是時(shí)間線與里程碑事件如下：

• 2012年：Semtech 通過(guò)收購(gòu)Cycleo 獲得LoRa技術(shù)
• 2013年：Semtech發(fā)布了第一款LoRa芯片產(chǎn)品
• 2015年：LoRa聯(lián)盟（LoRa Alliance）成立，并推出LoRaWAN 標(biāo)準(zhǔn)，逐漸形成了廣泛的產(chǎn)業(yè)生態(tài)
• 2018年：Semtech收購(gòu)了TrackNet，為資產(chǎn)追蹤類產(chǎn)品打下了技術(shù)基礎(chǔ)
• 2019年：Semtech推出首個(gè)LoRa CloudTM服務(wù)平臺(tái)
• 2020年：Semtech發(fā)布了LoRa EdgeTM 地理定位平臺(tái)
• 2021年：LoRaWAN被國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU-T）正式批準(zhǔn)為低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)（LPWAN）的全球通信標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著其從物聯(lián)網(wǎng)事實(shí)性標(biāo)準(zhǔn)變成真正的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
• 2022年：Semtech推出了LoRa Edge LR1120芯片組，提供多頻段LoRa和長(zhǎng)距離跳頻擴(kuò)頻（LR-FHSS）通信

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圖：Semtech亞洲區(qū)銷售副總裁黃旭東

Semtech亞洲區(qū)銷售副總裁黃旭東則重點(diǎn)介紹了LoRa在中國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展情況，自從2013年Semtech推出第一個(gè)LoRa產(chǎn)品后，LoRa產(chǎn)品大幅降低功耗與改善了靈敏度等特性就受到了很多生態(tài)合作伙伴的青睞。

2015年，LoRa產(chǎn)品獲得了所有大型燃?xì)獗砗人?a target="_blank">公司的認(rèn)可，LoRa產(chǎn)品開始大規(guī)模量產(chǎn)。黃旭東分享說(shuō)，當(dāng)時(shí)的LoRa技術(shù)其實(shí)是針對(duì)水表、氣表及電表等表類應(yīng)用場(chǎng)景做了優(yōu)化。由于這些表類產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境非常惡劣，特別是水表，很多時(shí)候都需要埋在地下，并需要人工抄表。而LoRa技術(shù)可以簡(jiǎn)化整個(gè)抄表和組網(wǎng)流程，大幅降低成本。因此，LoRa技術(shù)的產(chǎn)品得到了快速的認(rèn)證，并在一年內(nèi)就實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。

2016年，中興克拉加入LoRa聯(lián)盟，并發(fā)起中國(guó)LoRa應(yīng)用聯(lián)盟CLAA，共同推動(dòng)LoRa技術(shù)發(fā)展；2017年，LoRa在中國(guó)的總出貨量突破了1千萬(wàn)美元；2018年，阿里巴巴、騰訊和京東也加入了LoRa聯(lián)盟。“他們不僅加入了LoRa聯(lián)盟，也投入了很多資源去推廣LoRa WAN和LoRa技術(shù)，也是在這一年，Semtech將LoRa芯片IP授權(quán)給阿里巴巴。”黃旭東在分享中表示。

2020年，LoRa被納入國(guó)網(wǎng)的電力物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)；2021年Semtech針對(duì)智能樓宇推出了私有網(wǎng)參考設(shè)計(jì)，支持客戶和生態(tài)圈的合作伙伴發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)方案；2022年，LoRa Cloud被集成至騰訊云物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)，一起推動(dòng)LoRa Edge地理定位平臺(tái)的發(fā)展，以更好地滿足國(guó)內(nèi)客戶的地理定位服務(wù)需求；同年，Semtech針對(duì)智慧工廠和公共安全推出了基于LoRa的私有網(wǎng)參考設(shè)計(jì)。

經(jīng)過(guò)十年的發(fā)展，LoRa在物聯(lián)網(wǎng)多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)垂直市場(chǎng)得到了成功部署，比如智慧公用事業(yè)、電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)/工廠自動(dòng)化、智慧農(nóng)業(yè)、資產(chǎn)管理、安防和消防、智慧園區(qū)和樓宇等。

黃旭東表示，Semtech不僅提供技術(shù)，也為生態(tài)、客戶提供連接方案，助力客戶把應(yīng)用場(chǎng)景做得更好。Semtech在深圳和上海的LoRa解決方案開發(fā)中心，持續(xù)為客戶提供深度的技術(shù)支持，開發(fā)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)解決方案。2022年，Semtech針對(duì)中國(guó)客戶推出了基于 LoRa 的私有網(wǎng)參考設(shè)計(jì)，進(jìn)一步豐富了LoRa組網(wǎng)選項(xiàng)；同年也將由LoRa Cloud服務(wù)支持的LoRa Edge地理定位平臺(tái)，集成至騰訊云物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)，以更好地滿足國(guó)內(nèi)客戶的地理定位服務(wù)需求。近期推出的FMS LoRa組網(wǎng)解決方案，則為工業(yè)等行業(yè)應(yīng)用提供輕量化、低成本的設(shè)計(jì)參考。

LoRa新產(chǎn)品及組網(wǎng)方案

在LoRa新產(chǎn)品方面，Semtech中國(guó)區(qū)LoRa市場(chǎng)戰(zhàn)略總監(jiān)甘泉在十周年慶上介紹了Semtech第三代LoRa Connect收發(fā)器產(chǎn)品LR1121。據(jù)他介紹，與LR1110和LR1120芯片不太一樣的是，LR1121是LoRa無(wú)線的芯片。之前推出的LoRa Edge LR1110和1120，很大一部分是做定位功能的。但LR1121是不帶定位功能的，它是純無(wú)線通信和無(wú)線連接的芯片。LR1121支持多頻段，包括Sub-GHz 、2.4GHz LoRa和衛(wèi)星通訊S頻段。

圖：Semtech中國(guó)區(qū)LoRa市場(chǎng)戰(zhàn)略總監(jiān)甘泉

據(jù)了解，LR1121芯片在性能、功耗、穩(wěn)定性以及靈敏度等各方面，都有了很大的提升。它可以連接LoRa Cloud，但不支持GNSS掃描和WiFi掃描。LR1121不僅具有LoRa技術(shù)低功耗、遠(yuǎn)距離的特點(diǎn)，還可以與LR1120和LR1121引腳兼容，使用起來(lái)非常方便。同時(shí)，LR1121也支持LoRa Basics調(diào)制解調(diào)器軟件，簡(jiǎn)化了開發(fā)過(guò)程。LR1121支持多頻段的特點(diǎn)，使它可以在很多地方使用，同時(shí)芯片級(jí)加密也提高了通信安全性。

LR1121的應(yīng)用場(chǎng)景也很廣泛，它不僅適用于Sub-GHz或2.4GHz的場(chǎng)景，在兩者結(jié)合起來(lái)的場(chǎng)景也可以用。比如在一些需要數(shù)據(jù)傳輸速率相對(duì)高一點(diǎn)的場(chǎng)景，就開2.4GHz；如果相對(duì)速率可以低一點(diǎn)，但需要遠(yuǎn)距離的時(shí)候，可以開Sub-GHz。因此，對(duì)于一些船只，或者國(guó)際物流，這顆芯片就能起到很大的幫助作用。這顆芯片可以應(yīng)用于多樣化的場(chǎng)景中，包括公用事業(yè)、工業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)、環(huán)境、智能樓宇和家居、零售、智慧城市、醫(yī)療等。即使客戶只使用其中的Sub GHz或者2.4GHz，它也能帶來(lái)更好的效果。

甘泉同時(shí)指出，通過(guò)采用LR11xx第三代產(chǎn)品，可以幫助合作伙伴和客戶實(shí)現(xiàn)更小的外形尺寸，制造商也能更快地將設(shè)備推向市場(chǎng)。例如，Semtech與Murata合作，開發(fā)新型LR1110、LR1120和LR1121 射頻模組；與JOHANSON TECHNOLOGY合作，Johanson IPDs用兩個(gè)集成無(wú)源器件取代多個(gè)射頻無(wú)源器件。

在開發(fā)生態(tài)方面，LR1121開發(fā)套件包含Sub-GHz天線以及LoRa 2.4GHz天線。客戶可以一邊接Sub-GHz的，一邊接2.4GHz的。至于工程師比較關(guān)心的這顆芯片可不可以同時(shí)跑Sub-GHz和2.4GHz，甘泉的回復(fù)是，這兩個(gè)頻段可以同時(shí)存在，但是工作的時(shí)候是分時(shí)工作的。

在組網(wǎng)方面，Semtech很早就意識(shí)到，不但要持續(xù)推出LoRa芯片，還需要組網(wǎng)方案，因此，LoRa聯(lián)盟推出了基于LoRa技術(shù)的LoRaWAN低功耗廣域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，在國(guó)內(nèi)也得到了應(yīng)用。另外，在部分應(yīng)用場(chǎng)景中，一些客戶更傾向于使用私有組網(wǎng)方案，因此，Semtech近期推出了FMS （Facilities Monitoring System） LoRa組網(wǎng)解決方案。

圖：Semtech中國(guó)區(qū)市場(chǎng)戰(zhàn)略總監(jiān)成曉林

據(jù)Semtech中國(guó)區(qū)市場(chǎng)戰(zhàn)略總監(jiān)成曉林介紹，F(xiàn)MS是基于LoRa的自組網(wǎng)參考設(shè)計(jì)。Semtech在2022年10月份完成了FMS 1.0版本，2023年3月發(fā)布了升級(jí)后的2.0版本，客戶可以直接使用FMS參考設(shè)計(jì)，同時(shí)也可以參考FMS來(lái)開發(fā)適合不同應(yīng)用需求的LoRa自組網(wǎng)協(xié)議。

其主要特點(diǎn)是：

• 一些客戶需要輕量級(jí)的組網(wǎng)協(xié)議，而FMS恰好適應(yīng)了這種需求
• 低成本網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)，支持單網(wǎng)關(guān)或多網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)
• 國(guó)內(nèi)有的客戶希望把網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器下沉到網(wǎng)關(guān)里面。在FMS里面，Semtech將NS（Network Server）下沉到主網(wǎng)關(guān)，這樣在云上處理會(huì)比較簡(jiǎn)單
• 干擾規(guī)避和頻率調(diào)整。現(xiàn)在藍(lán)牙、WiFi、蜂窩、LoRa等無(wú)線技術(shù)非常多，干擾是很難避免的。Semtech在FMS里面增加了一個(gè)功能，可以掃描環(huán)境里面的干擾源，實(shí)現(xiàn)干擾規(guī)避和頻率調(diào)整
• FMS支持半雙工和全雙工的應(yīng)用
• FMS還支持CSMA，LBT以及特有的頻率規(guī)劃

總的來(lái)說(shuō)，其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)包括了輕量級(jí)、低成本；多網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)保證了系統(tǒng)容量的可裁剪性和擴(kuò)展性，適用于幾十、幾百、甚至幾千節(jié)點(diǎn)的LoRa應(yīng)用場(chǎng)景，能夠適配大、小應(yīng)用場(chǎng)景的組網(wǎng)設(shè)計(jì)；具備快速處理告警能力，尤其適合對(duì)告警響應(yīng)實(shí)時(shí)性要求較高的眾多使用場(chǎng)景，包括煙感/消防、安防、大型園區(qū)和廠房。

成曉林還特別介紹了今年Semtech與上海復(fù)旦微電子聯(lián)合推出的MCU+SX126x參考設(shè)計(jì)，該參考設(shè)計(jì)采用了Semtech LoRa Core SX126x系列芯片以及復(fù)旦微電子的FM33LE0系列MCU產(chǎn)品，包含硬件參考設(shè)計(jì)以及基本的軟件參考代碼設(shè)計(jì)。他認(rèn)為，復(fù)旦微MCU的目標(biāo)市場(chǎng)和LoRa非常吻合，包括消防、安防和工業(yè)等。

該參考設(shè)計(jì)的主要優(yōu)勢(shì)包括：具有更高性價(jià)比、組網(wǎng)更靈活、現(xiàn)場(chǎng)部署更方便、幫助客戶簡(jiǎn)化開發(fā)流程、節(jié)省開發(fā)周期。該參考設(shè)計(jì)已經(jīng)在今年2月13日正式發(fā)布。據(jù)成曉林透露，目前為止，已有很多客戶下載參考設(shè)計(jì)或要求評(píng)估板，并且數(shù)量在不斷增長(zhǎng)。

與合作伙伴共同掘金物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)

LoRa生態(tài)系統(tǒng)將產(chǎn)業(yè)鏈中的上下游企業(yè)，包括網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備制造商、軟件供應(yīng)商、芯片供應(yīng)商、云和應(yīng)用供應(yīng)商等，都聯(lián)合在了一起。通過(guò)這樣的協(xié)同合作，實(shí)現(xiàn)了LoRa技術(shù)和LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)的廣泛采用。

目前，國(guó)內(nèi)LoRa產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)已經(jīng)超過(guò)了3000家，形成了融合運(yùn)營(yíng)商、互聯(lián)網(wǎng)巨頭以及解決方案商、模塊提供商和網(wǎng)關(guān)制造商等的龐大生態(tài)體系，并且這一生態(tài)仍在持續(xù)擴(kuò)大。

在此次十周年慶活動(dòng)上，來(lái)自LoRa產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)騰訊、星縱物聯(lián)，及利爾達(dá)分享了他們的LoRa解決方案。比如騰訊云物聯(lián)網(wǎng)資深架構(gòu)師鄭冬冬分享了騰訊云對(duì)LoRa Edge的位置服務(wù)的集成和支持。由于LoRa Edge系列芯片對(duì)WiFi和GNSS定位的支持，且Semtech創(chuàng)新地將原本需要在本地進(jìn)行位置的解算搬到了云端，大幅降低了功耗。

騰訊在騰訊云物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)做了LoRa Edge云端衛(wèi)星解算服務(wù)的集成，除了衛(wèi)星定位的能力支持，騰訊還提供了騰訊地圖在WiFi定位的資源，同時(shí)平臺(tái)還提供了一些比較有特色的微信小程序的支持，方便用戶使用。

圖：騰訊云物聯(lián)網(wǎng)資深架構(gòu)師鄭冬冬

鄭冬冬還分享了這套定位解決方案在牧場(chǎng)做牛羊定位監(jiān)控；汽車中轉(zhuǎn)倉(cāng)中數(shù)量龐大的汽車監(jiān)控；與星縱物聯(lián)合作的醫(yī)院人員與資產(chǎn)的室內(nèi)定位等等成功案例。

圖：星縱物聯(lián)副總經(jīng)理鄭淵瑞

星縱物聯(lián)在LoRa的基礎(chǔ)上做了一些技術(shù)創(chuàng)新，比如為了讓客戶安裝部署更便捷，他們的大部分終端設(shè)備都支持手機(jī)NFC無(wú)線配置；為了解決設(shè)備響應(yīng)的及時(shí)性，星縱物聯(lián)在整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的LoRaWAN協(xié)議上增加了Milesight D2D功能，大大縮短了節(jié)點(diǎn)之間的響應(yīng)時(shí)間，可以把響應(yīng)時(shí)間控制到1秒左右。此外星縱物聯(lián)還將組播功能、底噪掃描功能應(yīng)用到網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品中，目的就是為了讓客戶網(wǎng)關(guān)部署更加簡(jiǎn)單高效。

星縱物聯(lián)副總經(jīng)理鄭淵瑞分享了兩個(gè)成功的案例，一個(gè)是用47000臺(tái)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器和2600臺(tái)基于LoRaWAN的基站網(wǎng)關(guān)，幫助魁北克省教育部在全省范圍內(nèi)搭建了教育系統(tǒng)的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)；另一個(gè)是智能樓宇解決方案，比如他們?cè)陲w亞達(dá)大廈、先健科技大廈部署一些LoRa設(shè)備，幫助企業(yè)在燈光控制、能源管理、環(huán)境管理和空間管理等方面進(jìn)行數(shù)字化升級(jí)改造，幫助客戶實(shí)現(xiàn)降本增效的同時(shí)，也提高了辦公環(huán)境的舒適度。

利爾達(dá)無(wú)線產(chǎn)品經(jīng)理張輝則分享了他們用LoRa做熱控閥調(diào)節(jié)與無(wú)線遠(yuǎn)傳基于LoRa的水表閥控方案。

結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的發(fā)展才剛剛起步，可以預(yù)見的是未來(lái)數(shù)字化的轉(zhuǎn)型會(huì)促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，加上從云計(jì)算到邊緣計(jì)算的轉(zhuǎn)移，效率將會(huì)極大提升，未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)中，將會(huì)出現(xiàn)更多樣化、更復(fù)雜的應(yīng)用，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會(huì)趨于融合。

經(jīng)過(guò)十年的發(fā)展，LoRa技術(shù)已經(jīng)日漸成熟，未來(lái)隨著物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)大，LoRa的市場(chǎng)機(jī)會(huì)將更大。