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如何玩转自组、安全、可控的LoRa网?

都说未来是万物互联的时代,但“哪种无线传输技术才是实现万物互联的最优选择”这一关键问题至今仍未有定论。是如今兴建如火如荼的5G通信、还是高大上的卫星通信?是终端产品覆盖面较大的蓝牙(Bluetooth)、还是飞入寻常百姓家的无线宽带(Wi-Fi)?亦或是后起之秀的超宽带(UWB)、Zig-Bee、NFC、窄带物联网(NB-IoT)、LoRa网?

作为全球LoRa核心技术专利的拥有者、LoRa联盟的发起者之一,Semtech Corporation(升特半导体)认为,无线传输是物联网时代的神经系统,各技术之间绝不是相互替代的关系,关键的发展瓶颈是:技术应用如何落地与推广,才能真正打动消费者、赢得市场的认可。hnKesmc

自组、安全、可控的LoRa网

在近日开幕的2020第十四届国际物联网展(IOTE 2020)上,Semtech围绕“自组、安全、可控——LoRa网”主题,举办了一场“2020 LoRa创新应用论坛”。hnKesmc

会上,Semtech负责全球市场推广及亚太区销售的高级副总裁张晖(Chris Chang)和Semtech中国区销售副总裁黄旭东(Mike Wong)分别从市场层面、技术层面来阐述LoRa网的发展现况和未来趋势。hnKesmc

在市场层面,目前全球已部署80多万个基于LoRa的网关,其中基于LoRa的终端节点超过1.45亿个(截至2020年1月)。地域上,157个国家和地区部署了LoRa或LoRaWAN®。预计到2023年,43%的LPWAN物联网解决方案将基于LoRa技术,从而实现创新的物联网解决方案。hnKesmc

张晖表示:“2020年是Semtech公司成立60周年的大年,在这漫长的发展下,最耀眼的成绩就是LoRa技术。Semtech的LoRa团队于2015年正式进入中国市场,这五年来我们从零起步,在互联网行业的客户和合作伙伴的支持下生根、结果,为中国互联网的技术、应用、产品领先于全球作出了贡献。”hnKesmc

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Semtech中国区销售副总裁黄旭东介绍了本次论坛的主题“自组、安全、可控——LoRa网”。在技术层面,黄旭东将LoRa的优势概括为6个字:自组、安全、可控。hnKesmc

(1)自组:LoRa是物理层的一种调制技术,其组网方式可以根据不同的应用和需求而选择不同。在国外主要是运营商使用的LPWAN技术LoRaWAN,而国内LoRa的主要应用为私有网和专有网,被称之为“长Wi-Fi”,使用方式和Wi-Fi完全相同。hnKesmc

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LoRa网络示意图,图片来源:SemtechhnKesmc

LoRa的网络具有灵活性和便利性:按需部署,根据应用需要,规划和部署网络;根据现场环境,针对终端位置,合理部署网关和终端设备。网络的扩展十分简单,根据节点规模的变化,随时对覆盖进行增强或扩展。hnKesmc

同时LoRa可以独立组网:个人、企业或机构均可部署私有/专有网、企业网或行业网 (免License 频段)。大多数物联网应用都是区域性的,小规模网络即可解决问题。区域性的局域网络是公网有效且必要的补充。hnKesmc

(2)安全:LoRa CSS技术可以在噪声以下20dB进行解调,普通设备很难检测和干扰LoRa信号,这是物理层的安全性。hnKesmc

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扩频技术隐蔽性分析,图片来源:SemtechhnKesmc

其次,网络层的安全性是:在本地收集,处理和存储数据。数据受网络所有者的完全控制,不会离开私有的网络。hnKesmc

最后,可以根据应用层的要求进行加密,提高应用层的安全性。应用层安全管理可以与网络层配合以实现应用层的整体安全性。对于使用LoRaWAN协议的中国客户,LoRaWAN协议通过在网络层和应用层进行加密,提供了强大的端到端安全性。hnKesmc

(3)可控:一方面,是网络覆盖范围的可控。由于LoRa数据速率较为广泛,可以根据用户的实际需要,应用到不同的场景里,如短距离传输的智能家居、长距离传输的智能小区、智慧楼宇等等。hnKesmc

另一方面,是功耗/使用寿命/成本/产品供应的可控。LoRa功耗极低,拥有长达10年的使用寿命;且硬件简单、网络部署简单,成本上具有巨大优势。hnKesmc

黄旭东表示,目前Semtech的LoRa模块量产价格已经很低,并在不断调整下降中,同时已经在欧洲和亚洲授权某些半导体公司制造LoRa器件,相信很快大家能在市场上看到LoRa的SoC。hnKesmc

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Semtech市场战略总监 甘泉hnKesmc

至于LoRa技术与其他短距离无线传输技术的比较,Semtech市场战略总监甘泉认为,无线传输是物联网时代的神经系统,各技术之间绝不是相互替代的关系,而发展瓶颈的关键是:技术应用如何落地与推广,才能真正打动消费者、赢得市场的认可。hnKesmc

“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/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,我们抱有很大的信心。”甘泉说。hnKesmc

Semtech新产品:LoRa Edge™

基于LoRa网的自组、安全、可控特性,Semtech在今年6月推出了首款地理定位解决方案——LoRa Edge™ 。hnKesmc

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LoRa Edge,图片来源:SemtechhnKesmc

作为Semtech首次从通信应用跨界到定位领域的全新产品,甘泉(Andy Gan)在本次大会上详细介绍了LoRa Edge™的优势和应用前景。hnKesmc

(1)成本。LoRa Edge™ 是一款高度集成芯片组,内置4个模组:GNSS、Wi-Fi、LoRa收发器和加密引擎,以此降低了设计和采购的复杂性,进而降低了设备的BOM成本,适用于各种室内/室外应用。hnKesmc

(2)功耗。众所周知,定位常用到的GPS解决方案功耗过大,并且需要更换电池的问题。对此,LoRa Edge™的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。hnKesmc

(3)安全。LoRa Edge™可为设备到云的安全提供端到端的支持,无需采用外部安全元件。这主要是解决安全方案成本昂贵、功耗过大的问题。hnKesmc

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LoRa Edge的解决方案,图片来源:SemtechhnKesmc

综上所述,LoRa Edge™的定位于以下个市场:原有低功耗Wi-Fi定位市场、原有低功耗GPS定位市场、对LoRa灵敏度要求更高的市场、以及原有LoRa+BLE定位市场。hnKesmc

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LoRa Edge的市场机会,图片来源:SemtechhnKesmc

LoRa必须建立生态圈!

在去年ASPENCORE举办的国际电子产业链资源对接大会上,黄旭东曾坦言,LoRa不缺客户,不缺需求。缺的是好的、成熟的方案,缺的是行业里的专家,用这个好技术把方案做起来。hnKesmc

如今,LoRa Edge ™ 的整体解决方案带给业界不少信心与期待。会上,Semtech携手多家LoRa生态合作伙伴和解决方案厂商,展示LoRa最新产品及创新应用,包括智能供应链和物流、智能家居和楼宇、智能公用事业、智慧园区等多个垂直领域的成功应用案例。hnKesmc

例如小米生态链里的绿米科技,在会上官宣了自家第一款室内LoRa网关,硬件成本控制在100元以内。据悉,以前绿米科技主要采用Zigbee通讯技术,但随着低成本、低功耗的设计需求日益凸显,他们便和Semtech一同研发,推出首款LoRa产品。目前,绿米科技的智能家居无线智能设备销量是全球领先,累计出货超过2000万个。hnKesmc

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绿米科技室内LoRa网关,图片来源:绿米hnKesmc

此外,还有中兴克拉、阿里云、利尔达等分享了在电力拓展、企业专用网、化工厂人员定位等应用经验。数据显示,LoRa联盟现有约500个会员,其中许多来自中国,例如阿里巴巴和腾讯。从中可以看出,从事LoRa产品开发的公司数量也在迅速增长。hnKesmc

对此甘泉表示:“如今产业链上下游共同看好LoRa技术,并积极协同开发,相信更好的LoRa应用会如雨后春笋般涌现。Semtech作为LoRa技术的主导者之一,必须起到表率作用,着手建立LoRa生态圈,邀请各方有志之士参与进来,共同推动LoRa的落地与推广!”hnKesmc

看好中国LoRa市场前景

Semtech作为全球半导体公司,自然无法全部规避当前动荡环境的影响。所幸的是,LoRa芯片是由Semtech (International) AG 研发和供应的。Semtech (International) AG 是一家瑞士公司;LoRa芯片的制造、组装和代理分销则是在亚洲地区进行的。hnKesmc

据Semtech高级副总裁张晖介绍,近两年里中兴华为受到禁运的影响下,Semtech还是继续保持供货支持。所以他始终相信,Semtech公司60年来在研发、知识产权、生产上的全球化布局,一定能在今后国际形势动荡的情况下,继续为客户保持服务。hnKesmc

在本次会议中智慧楼宇、智慧消防、智能家居、智能表记领域的头部公司都做了介绍,说明了他们选择LoRa的原因以及LoRa对于他们领域的帮助。hnKesmc

“我们会利用LoRa技术,针对不同的垂直领域,深耕提供解决方案,最终解决客户的问题,推动物联网的发展。中国的发展非常快,在这个碎片化的物联网浪潮之下,LoRa会乘风破浪推动行业产业物联网。LoRa,我们看好中国。”Semtech中国区销售副总裁黄旭东说。hnKesmc

原创
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Momo Zhong
国际电子商情(Electronics Supply and Manufacturing-China)助理产业分析师,专注于PCB、电子工程、移动终端、智能家居等上下游垂直领域。
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