LoRa在智能门锁中的应用

随着蛋壳、自如等品牌公寓智能门锁应用的不断深入以及各路厂商对智能门锁的不断推广，智能门锁在大众中的认可度越来越高，也迎来智能门锁行业的井喷，在当前的智能门锁中，传输方案中，采用蓝牙、zigbee方案的比较多，但因为受制于蓝牙、zigbee的通讯距离，在家庭中应用还尚可，但在酒店、公寓、宿舍、学校等需要大规模集中应用的场所，需要部署大量的网关实现网络覆盖，造成施工困难，而LoRa这种长距离、低功耗的技术出现，若能成功应用与门锁中，可以很好的满足一部分场景的用户需求。但市场上基于LoRa的物联网门锁还相对较少，那LoRa在门锁应用中有哪些地方需要注意的？

首先来分析下智能门锁的核心需求：

1、智能门锁顾名思义，首先是智能，开锁方式包括指纹、密码、刷卡等多种方式，在酒店、公寓等人员更换频繁的地方，结合国内对入住人员身份的认证，最好支持二代身份证。

2、针对临时访问的用户，支持临时授权开门处理，特别适合对出租房、公寓等看房的需求，一次授权，一次使用。

3、门锁的电量、防拆、防盗等有提醒的功能。

4、网关覆盖尽可能的广，减少网关的部署量。

而LoRa在智能门锁中，主要承担的是传输的功能，是保障数据进行上传下达的关键。从上面的需求来看，无论开锁方式、临时授权、电量、防拆等功能核心是针对锁的业务功能，要实现这些功能，一方面在锁的本身设计上需要支持这些业务，另一方面需要实现稳定的传输。从这个分析上，LoRa在联网门锁中的应用，核心点是尽可能广的稳定传输。

分析下LoRa技术本身的特点，LoRa具有低功耗、抗干扰、远距离等技术特点，若仅仅这样分析，那LoRa在联网门锁中没有任何问题，但实际应用中却经常不尽人意，造成这个的原因主要还是对LoRa技术本身以及门锁的业务了解不是特别深入，仅仅从技术实现上来确认是否能够支持这样的场景，主要的误区如下：

1、 传输距离

根据技术指标，LoRa在城市覆盖的范围是1.5KM，若按此指标，一个网关基本能覆盖一个度假区，而公寓、酒店等建筑，基本一个网关即可覆盖了。

2、 实时授权

门锁的权限均具有时效性，在联网门锁的应用中，众多的用户均期望能够将门锁的权限实时下发下去。

3、 传输可靠性

在应用中，默认的第一选择是数据一定能够成功。

那从这三点分析LoRa在联网门锁应用中如何配置？

传输距离与实时性这两个指标是相左的，若按LoRa技术参数中标明在城市中传输距离可达1.5KM，国内的LoRa厂商唯传甚至在宣传中，号称传输距离达到21.5KM。但若达到这个距离，扩频因子必须为12，而12的扩频因子从发送到传输完成在470MHz（434MHz）时，需要耗时至少2.5s，若信号强度不好，或字节数较大时，甚至超过5S。在门锁应用中，若联网开锁，在门锁激活后，到服务器读取最新数据并下发到门锁，一次数据成功的双向传输时间超过10s中，对门锁开锁这样的体验基本不能接受的。根据舜为互联公司的实际测试（参见LoRa参数面面观），扩频因子为10时为250ms，扩频因子为7时是25ms，联网门锁应用中，获得比较好的用户体验，时效性应该在2s以内，考虑到网络本身的延时（假设500ms），那LoRa的传输时间不能超过1s，考虑一次传输不成功的可能，扩频因子建议用9以内。若扩频因子在9以内，稳定的传输距离建议在100m以内。

其次是传输的可靠性。LoRa本身因是窄带无线通讯，运行在免授权频段，在传输中不可避免的受制于节点数量、频段的利用情况的影响，造成数据不能上传成功。而门锁一旦不成功就会造成服务器数据与门锁数据的不同步，造成已经授权却不能进门或者授权解除却依旧能够开门。在数据可靠性中，更多的是针对LoRa传输特点，在应用中需要多级数据同步性的要求，一个是LoRa门锁与网关、LoRa网关与服务器。在数据同步中，需要通过不同的协议进行处理，针对重要的数据信息，需要增加数据确认、重发、数据校验等多种业务方式进行数据处理。

通过以上分析可以发现，LoRa联网门锁中，在数据可靠性方面对厂商的技术开发能力有比较高的要求，一旦存在误差，在实际应用中就会造成各种不便。而LoRa参数的选择，是需要对LoRa本身的性能与参数特别数据的厂商，才能够根据现场的实际环境和业务场景进行指导，并不是一劳永逸。