物联网是个交叉学科，涉及通信技术、传感技术、网络技术以及RFID技术、嵌入式系统技术等多项知识，但想在本科阶段深入学习这些知识的难度很大，而且部分物联网研究院从事核心技术工作的职位都要求硕士学历，“LPWAN实验室”计划从收集、整理、翻译实用的物联网有关的知识着手，帮助各高校物联网专业学生利用这个实验室学习平台找准专业方向、夯实基础，同时增强实践与应用能力。虽然现在面临大学生毕业就业难的情况，但实际各行各业却急需物联网领域相关专业的人才，从目前情况来看，环保、安防、智能交通、农业、医疗推广的可能性最大，这也是成为高校热门专业的一个重要原因。从工信部以及各级政府所颁布的规划来看，物联网在未来十年之内必然会迎来其发展的高峰期。而物联网技术人才也势必将会“迎娶”属于它的一个美好时代。
LPWAN概览之一：LPWAN技术相对于其他物联网连接选项的优势
如果您熟悉物联网，您可能知道有几乎绝大多数的物联网连接选项。从Wi-Fi到蓝牙，从NB-IoT到CAT-M1，从LoRa到RPMA，很难理解它们，更不用说哪种方式最适合您的特定物联网应用。 每个物联网应用程序都有自己独特的要求，因此对于一个应用程序而言令人惊叹的物联网连接选项可能对另一个应用程序来说非常糟糕。您的应用可能有数千个远程传感器，因此电池寿命是一个重要的考虑因素。您的应用程序可能需要发送大量数据，如视频，因此高带宽是必不可少的。或者您的申请可能涉及生死攸关的决定，因此时间是首要考虑因素。这就是为什么选择最适合您的特定需求的物联网连接选项至关重要。 在本系列中，我们将提供一类称为LPWAN（低功耗广域网）的物联网连接的权威指南。第一篇文章将概述LPWAN，包括LPWAN技术与其他物联网连接选项相比的优势。在随后的文章中，我们将进行更深入的探讨，并对比该领域中的各种LPWAN选项和玩家。 最终，您将了解LPWAN是否适合您的物联网应用程序。 什么是LPWAN？ 首先要了解的是，LPWAN（低功率广域网）不是标准，这是一个广义的术语，包括各种实现和协议，包括专有和开源，具有共同的特征，顾名思义： 低功率：多年来在小型廉价电池上运行广域：在城市环境中的工作范围通常超过2km实现低功率和宽范围的物理限制是数据大小。大多数LPWAN技术每天只能发送少于1,000字节的数据或每秒少于5,000比特。 LPWAN的好处 以上特性使LPWAN成为以下IoT应用类别的绝佳选择： 密集的位置：用于智能照明，智能电网和资产跟踪的城市或大型建筑物长期监测：长时间安装和监测的传感器和仪表（例如水计量，气体探测器，智能农业和远程门锁）。简而言之，LPWAN技术适用于设备需要在广泛区域内发送小数据，同时保持电池寿命多年的情况。这将LPWAN与蓝牙，RFID，蜂窝M2M和ZigBee等其他无线网络协议区分开来，如下所示，带宽和范围能力如下所示。 图片来源：Link-Labs LPWAN与移动电话 蜂窝网络主要受电池寿命不佳的影响，并且覆盖范围可能存在差距。另一个困难是技术淘汰（当技术被有意淘汰时）：美国有3千万个2G端点因此而成为孤儿。许多物联网设备必须在网络上保留10年。如果蜂窝网络被淘汰并且不再被支持，则没有经济意义。 LPWAN与蜂窝LPWA（NB-IoT） 蜂窝LPWA最值得注意的方面仍在开发中。正如上面提到的蜂窝网络所述，技术淘汰也是一个巨大的问题。Cat-0被吹捧为长期解决方案，只是成为落日的牺牲品。 对LTE-M，NB-IoT，EC-GSM和5G IoT进行了积极的研究，但没有一个是交叉兼容的，并且我们仍然不清楚它们是否适合长期物联网解决方案。现在，AT＆T和Verizon正在推出LTE-M的初始版本，因此应用空间肯定在增加。 LPWAN与网状网络 像ZigBee这样的网状网络正在物联网应用中使用。实际上，许多家庭自动化系统部署了ZigBee，但ZigBee并不适合LPWA应用。网状网络仅在中等距离处有用，并且不具有LPWAN技术的远程能力。 更重要的是，网状网络不具有电池效率，因为每个节点必须不断地接收和重复相邻的RF信号。当传感器扩展到数千个时，ZigBee或其他网状网络不能充分满足LPWA应用的需求。 LPWAN与本地RF 本地RF包括蓝牙和NFC，但这些选项根本没有适用于许多物联网应用的范围。 Read more.
了解LoRaNET，看这一篇就够了！
本文作者：ZLG致远电子 现在市面上的LoRa协议各式各样，LoRaWAN、CLAA、LinkWAN都各有千秋。对于LoRa应用而言，稳定可靠是关键，本文将带你详细了解ZLG致远电子LoRaNET协议。 LoRaNET协议是ZLG致远电子基于LM400TU核心模块自主开发的LoRa组网协议，针对不同行业的需求痛点，做了一系列创新与优化，废话不多说，下面我们直接上干货！ 一 认识LoRaNET？ LoRaNET是ZLG致远电子开发的一款支持二次开发的LoRa组网协议，基于可二次开发的LM400TU硬件模块，方便快捷！LoRaNet SDK 使用 AMetal 软件平台，它提供了一些基础组件，对大部分片内硬件资源进行了良好地抽象封装，使用外设时仅需简单配置、调用API、无需关注底层硬件操作！ 二 相关特点 LoRaNET采用LoRa扩频调制技术，实现低发射功率远距离通信； 基本数据包收发模式：单播，组播，广播； 地址宽度16bits；（这下不用担心节点地址不够用了） 通信速率0．3－19．2kbps可设，编码率可调； 低功耗唤醒机制，间隔开启接收； 每个数据包可携带210字节的数据，支持4级中继； 使用基于 AES－128 的校验方式，安全！ 三 LoRaNET到底是怎样的一个网络？ LoRaNET协议根据不同的应用场景有不同的组网模式，主要有以下3种组网模式。 1、数据采集型应用 这是由集中器、少量路由、大量终端构成的星型网络，如下图所示： 图1 LoRaNET数据采集网络 该型网络的特点如下： 自动探测组网； 采集命令由集中器发起，有轮询采集、分组批量采集； 使用固定树型路由，要求各节点间相对位置固定； 由于数据采集均由集中器发起，适用于实时性要求较低的场合。 总结一下：有路由、集中器主动采集、节点位置相对固定、实时性低 2、突发上报型应用 由集中器、终端组成的星型网络，其特点如下： 支持自动探测组网，不支持路由； 由终端主动的向集中器上报，适用于实时性要求比较高的场合； 使用确认应答机制，丢包时自动重发，直到成功或超时； 失败重发机制中包含信道冲突退避机制，避免网络阻塞； 使用两个信道，分别用于数据传输、应答数据包传输。 总结一下：无路由、终端主动上报、数据传输丢包重发、实时性高。 3、分时上报型应用 由集中器、终端组成的网络，特点如下： 支持自动探测组网、不支持路由； 允许配置上报时间，集中器可以发起定时广播，使网络中的设备保持时间同步； 各终端在指定的上报时间分时上报数据； 空中唤醒较少，可用于低速率的远距离通讯场合。 总结一下：无路由、终端分时上报、数据传输丢包重发、集中器广播保持时间同步！ 4、LoRaNET网络中的各个设备都是干啥的？ 集中器 集中器是网络的入口点，起到网关的作用，通常通讯命令均由集中器发起，终端、路由被动响应这些通信命令。 终端 终端设备是LoRaNET中被控制，被数据采集的设备，终端与集中器或路由组成星型网络。 路由 […] Read more.
Semtech宣布为企业和开发人员开放LoRaWAN Academy注册
各种免费的教育模块可简化并加速基于LoRa的物联网应用的开发 美国加州CAMARILLO市，2019年4月30日——高性能模拟和混合信号半导体产品及先进算法领先供应商Semtech Corporation(Nasdaq:SMTC)日前宣布：面向从大型企业到个人开发者的所有人开放其免费教育培训服务LoRaWAN Academy？的注册。LoRaWAN Academy为学生、工程师、开发者和企业提供综合的、免费的教育模块，以支持其采用基于LoRa的技术来开发物联网应用。 “开发者是任何现代技术平台中最重要的部分，而LoRaWAN Academy正是帮助其快速了解当今发展最快的物联网技术之—的Semtech的LoRa器件和无线射频技术(LoRa技术)。LoRaWAN Academy将使开发人员能够更快地将其基于LoRa的解决方案推向市场并简化开发过程，”Semtech无线和传感产品事业部，开发者生态系统高级总监Steven Hegenderfer说道。“我们正与基于LoRaWAN？的生态系统共同来开发和推动对社群有益的材料。通过提供专注于构建基于LoRa应用的免费教育资源，帮助学生、工程师、开发者和企业实现快速起步，从而构建其强大的、创新性的物联网应用。” LoRaWAN Academy于2017年下半年首次推出，当时主要是面向大学。自最初成立以来，世界各地的多所大学已经采用并推出了LoRaWAN Academy课程，培训学生开发基于LoRa技术的的解决方案和了解开放的LoRaWAN？协议，帮助学生为进入物联网职场做好准备。该计划目前将向所有对构建基于LoRa的应用感兴趣的人员开放。LoRaWAN Academy包括10个自定学习进度的在线课程，其中包括视频讲座、补充阅读资料和实践作业。 “LoRa技术是一项领先的技术，被公认为是开发物联网应用的事实平台，” Kumaraguru College of Technology (KCT)电子和通讯工程系负责人S.A。 Pasupathy博士说道。“随着LoRaWAN Academy对所有人免费开放，这对参与者来说是了解和实现LoRa投资回报(RoI)的一个大好机会，同时能够加速其应用的上市及职业发展规划。” 更多有关LoRaWAN Academy的信息，请搜索：Semtech的LoRa开发者平台。 Read more.
从边缘计算到边缘智能 还有多少“边缘”的路要走？
Edge Computing(边缘计算)这个酷概念虽然正逐渐被人熟知，但在应用领域却刚刚起步。随着越来越多的工作负载出现在云端，以及物联网等新技术走进人们生活，对于本地处理能力提出了更高的需求。而云计算在应对大规模业务具有优势，但这种集中化的数据处理方式在万物互联时代似乎“过时了”。难怪Gartner认为边缘计算正在吃掉云。 有调研机构预计，未来79%的IoT流量将通过网关接入，50%的网络流量将来自物联网，而物联网将贡献超过500亿的连接。值得一提的是，会有40%的IoT流量在边缘进行处理。 对IoT而言，边缘计算技术的实现，意味着许多控制将通过本地设备实现，而无需交由云端，处理过程将在本地边缘计算层完成。这无疑将大大提升处理效率，减轻云端的负荷。由于更加靠近用户，还可为用户提供更快的响应，将需求在边缘端解决。 OICT多场景融合 落地应用成关键突破口 在中国，边缘计算产业联盟ECC正在努力推动三种技术的融合，也就是OICT的融合(运营Operational、信息Information、通讯Communication Technology)。对于边缘计算，计算对象主要定义的了四个领域：设备域、网络域、数据域、应用域。 目前出现的纯粹IoT设备，跟自动化的I/O采集相比较而言，有不同但也有重叠部分。那些可以直接用于在顶层优化，而并不参与控制本身的数据，是可以直接放在边缘侧完成处理。 在传输层面，直接的末端IoT数据、与来自自动化产线的数据，其传输方式、机制、协议都会有不同，因此，这里要解决传输的数据标准问题。 在OPC UA架构下可以直接的访问底层自动化数据，但是对于Web数据的交互而言，这里会存在IT与OT之间的协调问题，尽管有一些领先的自动化企业已经提供了针对Web方式数据传输的机制，但是，大部分现场的数据仍然存在这些问题。 数据传输后的数据存储、格式等这些数据域需要解决的问题，也包括数据的查询与数据交互的机制和策略问题都是在这个领域里需要考虑的问题。边缘计算的应用是目前最为难以解决的问题，针对这一领域的应用模型尚未有较多的实际应用。 从产业价值链整合角度，ECC提出边缘计算的产业价值，即CROSS，在敏捷联接(Connection)的基础上，实现实时业务(Real-time)、数据优化(DataOptimization)、应用智能(Smart)、安全与隐私保护(Security)，为用户在网络边缘侧带来价值和机会。 在技术与商业的双重驱动下，边缘计算产业将持续走向纵深，但是边缘计算因为横跨OT、IT、CT多个领域，且涉及网络联接、数据聚合、芯片、传感、行业应用等多个产业链角色，如何实现不同行业、不同厂商之间的互通和互操作，各个产业如何合理分工、有序协作，这些都是边缘计算在各个行业应用落地必须解决的关键问题。 赋予边缘计算以智能 实现IoT多样生态 在物联网边缘部署简单的应用逻辑，无法满足多姿多态的物联网应用需求。在靠近应用场景的地方，必须部署一定的智能，才能在物联网边缘构建起健硕的应用生态。 智能边缘计算提出了一种新模式：利用云大规模进行安全配置、部署和管理边缘设备，并根据边缘设备类型和场景进行智能分配，让物联网的每个边缘设备都具备数据采集、分析计算、通信、以及最重要的智能，实现智能在云和边缘设备间的流动。 边缘计算本质就是“贴地”的云计算。边缘计算最重要的能力就是继承云计算的智能。就目前的技术发展趋势来看，理论上已经能做到这一点。针对某一种应用，云计算在学习了足够多的应用场景后，可先进行精简，再部署具有智能的边缘网络，从而形成了边缘智能。 这样，即使脱离云计算的支撑，边缘智能也能够实现该应用场景的大部分智能。当边缘计算成为边缘智能，可使得局域、边缘的物联网系统具备自治自律的行为能力。自给自足的算力和智能，将使得物联网应用可以摆脱“云计算”而相对独立地运营。 “大智能”在云端，“小智能”在边缘，仍是长期趋势。边缘计算领域，英特尔、ARM这些顶层设计厂商都在将技术逐步进行落地，完成技术的“最后一公里”。同时，软件层面的开源IoT系统和硬件层面的智能网关，正在补足技术短板，各大厂商也都相继建立合作组织共同发展边缘计算。不管是云计算还是AI，最终的落点都是用户，无论什么技术都不会被简单替代，只有相互依存才会造就参差多样的技术生态。 Read more.
LoRa基础知识汇总，看完一篇就入门！详解最常用的Class-B模式
LoRa协议架构图。 （燚智能物联网产品开发大讲堂点评：普通物联网用户知道有Class ABC就足够了，协议部分LoRa模组厂和网关厂家已经做完了。） LoRaWAN是为LoRa远距离通信网络设计的一套通讯协议和系统架构。 LoRa的协议架构分层图 LoRaWAN 网络架构 LoRaWan的架构 可以看到一个LoRaWAN网络架构中包含了终端、基站、NS(网络服务器)、应用服务器这四个部分。基站和终端之间采用星型网络拓扑，由于LoRa的长距离特性，它们之间得以使用单跳传输。在终端部分官方列了6个典型应用，有个细节，你会发现终端节点可以同时发给多个基站。基站则对NS和终端之间的LoRaWAN协议数据做转发处理，将LoRaWAN数据分别承载在了LoRa射频传输和Tcp/IP上。 （燚智能点评： LoRa的架构和手机差不多：终端+基站的模式。LoRa都是星形网络，没有mesh网络。LoRa设备要通过网关的4G、Wifi、网线等接入公网。其中“LoRa模块+网关+数据中转传输”部分，已经有大量成熟解决方案。 MCU连接LoRa网络，跟连接2G和NB-IoT网络的方式是类似的，重新照着模块AT指令写一遍就好了。如果上FreeRTOS之类的小系统，大部分网关厂家有参考代码可以直接搬过来用。） LoRa实际应用的几个参数： （燚智能点评：市区普通场景用NB-IoT足够了，山里的牧场、科考队之类的用LoRa比较好，范围足够大。功耗上看多久上报一次数据，1000mAh的电池支撑LoRa定位器工作几个月肯定没问题。都用上LoRa了，相信数据发送频率和数据量都不会有多大的，所以容量、速度这些参考一下即可。） 传输距离：市区2～5公里，郊区15公里。 工作电流：仅射频收发器，睡眠时0.2uA，接收时10mA，发送时120mA@+20dBm，20mA@+7dBm，发送时的工作电流与发射功率有关。 节点容量：上万（tens of thousands），与节点的数据发送频率有关。 速率：中国，250bits/s ~ 11kbits/s（LoRa调制），50kbits/s（FSK调制），LoRa调制最大速率相当于串口9600波特率，FSK调制最大速率相当于串口57600波特率。 频谱：中国，779MHz ~ 787MHz。 Class ABC三个模式，用好LoRa的关键！ Class A 上下行的时序图，目前接收窗口RX1一般是在上行后1秒开始，接收窗口RX2是在上行后2秒开始。（燚智能点评：终端有数据了，就上报，顺便收一下服务器下发的指令。终端没数据的时候，服务器下发不了指令。适合用在智能井盖、智能垃圾桶、传感器等场景，你可以几天才发一个数据上去，省电的很。） LoRa Class-A Class C 和 A 基本是相同的，只是在 Class A 休眠的期间，它都打开了接收窗口RX2。（燚智能点评：几乎随时都可以接收数据。只干活不睡觉，功耗自然就高了。考虑到10mA级别的接收电流，不是长供电的设备最好别用这个模式。） LoRa Class-C Class B 的时隙则复杂一些，它有一个同步时隙beacon，还有一个固定周期的接收窗口ping时隙。如这个示例中，beacon周期为128秒，ping周期为32秒。（燚智能点评：看起来复杂，实际上就跟NB-IoT的eDRX模式差不多，隔几十秒收一个数据。其他时候都在休眠。功耗低、服务器下发数据延时也不大。适合定位器、开关等场景。既不用接电，也能够“还算及时”的控制设备。） LoRa Class-B Class B用的最多，也最复杂，看一下B模式的技术细节： （燚智能物联网产品开发大讲堂：总结下来就两句话：终端和基站约定一个时间下发数据，终端和基站依靠beacon信号校对时间，确保约定的时间不会错位。下文的节点是终端设备、NS是数据服务器、网关就是LoRa基站） ClassB的目的是使得节点具有在预定时间打开接收窗口（称之为ping slot）的能力。一个支持ClassB的网络，所有的网关都必须同步发送beacon。 NS选择哪个网关来发起下行，基于节点的最后一次上行的RSSI，因此，节点在移动并检测到收到的beacon（节点可以识别出收到的beacon来自于哪个网关）发生变化时，节点必须发起一次上行（通常发一个空的上行帧）强迫NS更新NS下行路由（NS->某网关->节点）。 节点工作在Class B之前，下面信息必须告诉NS：节点ping-slot默认周期、DR（数据速率）、频道。 […] Read more.
一文读懂LoRaWAN技术应用的七大好处
物联网连接环境除了智能家庭联网和办公空间场景之外，许多物联网设备连接通信将是在远程环境下进行的，新环境下由于M2M传输覆盖范围限制这将导致无法访问以及需要进行电源连接。 有鉴于此，广泛采用LPWA解决方案——LoRAWAN和3GPP(LTE Cat M1和Cat NB1)的开放标准将专门针对这些物联网连接过程中遇到的障碍提供最优的解决方案支持。 LoRa和LoRaWAN释义 LoRaWAN是一种流行且广泛部署的LPWA通信标准，在ISM(工业，科学，医疗)频段使用未经许可的无线电频谱，频率约为900MHz或430Mhz(世界各地的精确频率各不相同)。使用未经许可的频谱意味着公司可以轻松推出网络，并为企业提供专用网络。LoRaWAN定义了网络的通信协议和系统架构，而LoRa?则描述了无线电层。LoRa使用Chirp Spread Spectrum(CSS)调制，既节能又提供比传统替代品更长的范围。由于其范围和干扰的稳健性，CSS已经在军事和空间通信中使用了数十年，但是LoRa是第一个可用于商业用途的低成本实现。 LoRa网络具有星形布局，其中数百或数千个设备与连接到核心网络的网关以及最终的互联网进行双向通信。来自单个传感器或设备的信号由范围内的所有网关接收，这提高了可靠性并开辟了定位服务的可能性。该网络使用复杂的“自适应数据速率”算法来微调每个设备和网关之间的通信，以最小化功耗并最大化可靠性。 选择LoRaWAN有哪些好处 覆盖范围借助CSS和ADR，设备可以在开放区域与最远15公里范围的网关进行通信，在城市中可以与长达5公里的网关进行通信，这意味着单个网关可以覆盖700平方公里周围的所有设备。覆盖范围还延伸到室内，到达地下室或街道以下的服务管道。 1、低功耗与使用寿命 低功耗和低峰值电流需求，LoRaWAN数据传输和接收需要低电流(低于50 mA)，大大降低了设备的功耗，一次充电可以使设备长达十年的使用寿命，大大降低了支持和维护成本。 2、节省成本 广泛的覆盖范围和相对较低的网关成本显着降低了LoRaWAN网络部署的成本。对于设备，通信模块的价格在10美元范围内，未经许可的频谱意味着连接的成本仅为1美元/年。 3、定位服务 由于来自特定设备的信号可以被多个网关接收，因此可以根据每个基站的信号强度和/或信号到达时间来计算设备的位置，从而实现网络 -基于位置的服务，可用于跟踪或对设备进行地理围栏。 4、深度穿透 LoRa无线电调制允许深度室内穿透，并增加了到达位于地下的水表或煤气表的传感器的能力。 5、无需获取任何频率许可 LoRaWAN网络部署在免费的ISM频段(EU 868，AS 923，US 915 Mhz)上，允许任何服务提供商或公司部署和运营LoRaWAN网络，而无需获得任何频率的许可证。 6、快速搭建和商用 LoRaWAN开放标准与无成本运行频率和低成本基站相结合，使运营商能够在短短几个月内以最少的投资推出网络。双向通信完全双向通信支持各种需要上行链路和下行链路的用例：例如，街道照明，智能灌溉，能源优化或家庭自动化。 7、一站式管理 LoRaWAN网络支持多种垂直解决方案，允许服务提供商使用一个平台和标准来管理各种用例，如智能建筑，精准农业，智能计量或智能城市。 LoRaWAN和3GPP技术的区别 对于许多要求，LPWAN要求最低成本和最低功率。在实际使用案例中(大约20条消息/天)，LoRAWAN的功耗比LTE Cat NB1好5倍。所需的峰值电流降低了10倍–相当于电池尺寸减少了一个数量级，并且使用寿命延长了十年。 LoRaWAN和3GPP之间的另一个主要区别是使用未经许可的频谱。LoRaWAN允许在一个小区域内轻松部署具有数千台设备的“校园”网络(智能城市，智能建筑，智能机场，智能工厂)。企业网络可以完全在客户的控制之下，数据仍然是端到端加密的。 Read more.
企业级WiFi！LoRa原来是这样的技术
物联网革命如火如荼，举目遥望，各种LPWAN技术山头林立、遍地插旗，都期待快速抢占桥头堡。 LoRa，作为最早商用的LPWAN技术之一，全球已有95个国家部署，联盟成员超过500家。在国内，阿里巴巴已宣告全面推动LoRa覆盖与普及，阿里云IoT与多个广电运营商合作，开始建设城市级LoRa全网覆盖。 不过，许多人对这项技术仍然云里雾里，对此，本文寄希望于从物联网的“应用”、“连接”和“安全”三大重点来说说LoRa独具优势的那些特征。 应用: 智慧城市、智慧社区快速普及 1、为什么LoRa能迅速普及落地？ 客户愿意买单 物联网叫得火热，可对于客户，哪些应用是刚需的？哪些是可有可无的？是雪中送炭，还是锦上添花？ 答案很简单，能帮助客户省钱的、赚钱的，能保障人身安全、提供社会便利、维护社会稳定的物联网应用，一定是雪中送炭的，而方便好玩的一定是锦上添花的。 案例一：普陀智联城市大脑。垃圾箱房满溢，家里煤气没关好，窨井盖没盖好，报警装置立即报告给相关部门；消防通道有车停放，超过5分钟地磁自动报警……在普陀区，41个物联网应用场景，9万个传感器遍布全区5.5平方公里，将数据采集至城市大脑进行实时分析和判断，生成处置流程，自动派单，整合公安、交警、城管、市场、市容、环卫等力量及时处置，让城市变得更有序、更安全和更干净。 案例二：智慧梦想小镇。在杭州余杭区的梦想小镇，基于阿里云IoT的Link WAN平台布设了LoRa网络来提供城市管理服务。在已交付的第一期项目中，LoRa技术在环境卫生，智慧停车，井盖监控等应用上为小镇管理者和居民提供便利的服务。 运营者能够赚钱 孤岛式的物联网应用能赚钱吗？估计要打一个大问号。对于运营商、应用提供商等，物联网连接规模越大，价值越大，这个道理自不待言。 案例三：上海东方明珠转型智慧城市服务商。采用LoRa技术承接了上海市六个区的智能化方案落地和运营，利用LoRa技术对城市消防、小区安全及城市孤寡老人进行全面感知，并通过事件联动相关部门加快处置流程，帮助城市政府提高工作效率，也帮助市民得到更加优质的服务。 对广电企业而言，LoRa是目前最合适的物联网技术。一方面，广电企业的频谱资源完全可以承载LoRa网络，而且LoRa低成本、产业成熟、部署方便的特点也完全满足广电企业切入各地数字城市建设的迫切需求。根据目前公开资料，北京歌华有线、东方明珠、华数传媒、四川广电网络已经与阿里云IoT联合宣布，在LoRa网络和物联网服务方面开展深度合作。双方将依托频谱资源、物联网全链路资源，快速、低成本地搭建物联网络。 2、LoRa具有成为企业级WiFi的独特价值 与其他LPWAN技术一样，LoRa具备广覆盖、大连接、低功耗、低成本等物联网特性，可广泛应用于多种场景。 与其他LPWAN技术不一样的是，LoRa的易部署、自主性与安全性。且经过国内外的多个商业落地，我们可以断言，LoRa更适合企业用户对自主性、快速性要求高，对连续覆盖、深度覆盖要求高的场景，如园区、工厂、厂矿、农场、物流集散地、综合体、人居社区等环境。 应用很关键，连接是基础，LoRa在连接上有何特别之处？ 连接: 适用于企业专网部署 说到连接，LoRa特别之处是其网络构架，该构架独辟蹊径，简单灵活，也调优了LPWAN共同具备的大连接、广覆盖、低功耗和低成本等特性。 如上图，LoRa网络构架由终端节点、网关、网络服务器和应用服务器四部分组成。 大多数的网络采用网状拓朴，这易于不断扩张网络规模，但缺点在于使用各种不相关的节点转发消息，路由迂回，增加了系统复杂性和总功耗。 但LoRa采用星状拓朴，网关星状连接终端节点，但终端节点并不绑定唯一网关，相反，终端节点的上行数据可发送给多个网关。 LoRa星状拓朴的好处有三： 1）结构简单，部署灵活 星装拓扑结构简单，网关选点、部署灵活，且时延低。由于无线系统非常复杂且依赖于环境，如果没有任何经验，部署网络时必然会遇到不少麻烦，花费大量时间和精力，因此简化集成、灵活的网络部署方式是发展趋势，这也是LoRa的设计初衷。 2）调优功耗、覆盖、容量等性能 星装拓扑可将智能化的、复杂的和耗电较高的工作交给网关/网络服务器来处理，来延长终端电池寿命；网关执行自适应数据速率，适应不同终端节点的速率和功率，从而获得最大的网络容量和最长的终端电池寿命；同时，相比于网状拓扑，星装拓扑减少了同步开销和跳数，可进一步降低功耗。 3）当终端节点处于移动状态时，无需网关间切换，这利于资产跟踪等物联网应用。 从网络构架看，LoRa除了与其他所有LPWAN技术一样具备广覆盖、低成本、低功耗、低速率、高安全等特性之外，还有一颗“小、快、灵”的梦想。它适用于企业专网部署，自己部署网关，覆盖几公里范围的园区，也考虑到了如同手机网络一样的大型公共网络部署。 技术：LoRa五大优势成全球企业通用物联网技术 一是广覆盖。LoRa单一网关的覆盖距离通常在3-5km的范围，在复杂的城市环境中可以超过传统蜂窝网络，空旷地域甚至高达15公里以上，在特定条件下100百公里的距离也能够成功。 二是低功耗，电池供电可以支撑数年甚至十多年。 三是高容量。GSM基站通常在小几千的连接，家用wifi 网关往往仅有20不到的终端连接能力，LoRa网关得益于终端无连接状态的特性，可提供超过两万以上的终端连接数量。 四是网络通信成本极低，同时支持窄带数据传输。 除了以上四点，本文重点聊一聊第五点：安全性。 “前瞻性安全设计”成技术亮点 如上图，LoRaWAN具有两个安全层：网络层安全和应用层安全，分别使用NwkSKey和APPSKey两个会话秘钥对所有网络数据流量进行加密保护。 •NwkSKey用于在终端和网络之间传输时加密MAC层有效负载，其用来计算信息完整性代码(MIC)值，以防止伪消息和验证终端节点，实现网络层安全。 •AppSKey用于在终端和应用服务器之间端到端加密应用负载，实现应用层安全，可确保网络运营商无法访问终端用户的应用数据。 LoRaWAN端到端的加密机制确保了只有持有密钥且被授权实体才能访问应用数据，防止了应用数据被窃听，保护了数据完整性和隐私。 此外，MAC还利用帧计数器（Frame Counter，FCNT）来确保不会重复收到一个已经收到的帧，此机制可以避免重放攻击。 NwkSKey和AppSKey是如何产生的呢？下面要说说LoRa终端的OTAA激活流程。 OTAA激活流程，也叫入网流程，该过程在发送实际数据之前生成每个设备的NwkSKey、DevAddr和AppSKey。 在理解该流程之前，再来了解一下一个根密钥AppKey，每一个LoRa终端具有一个唯一标识的128位AppKey， AppSKey 和NwkSKey由AppKey生成。 流程如下： 1）Join Request（加入请求） […] Read more.
目前国内最新PLC专用LORA无线通讯技术，解决自动化短距离无线传输
目前国内最新PLC专用LORA无线通讯技术,解决自动化短距离无线传输数据 什么叫LORA无线通讯模块？ 无线通讯模块由巨控开发。它采用最先进的创新性LORA 无线通讯方式，相对传统的数传电台，距离增加2倍以上。能适应点对点、点对多点的无线数据通信方式，具有通过无线方式完全隔离现场危险信号、安装方便、使用简单、抗干扰能力强、稳定可靠、高性价比等特点。该产品用于短距离（3KM）内组态软件和PLC，触摸屏和PLC，传感器和PLC，传感器和触摸屏，PLC和PLC之间的无线通讯。可以支持市面上常见的PLC,触摸屏，和组态软件。包括西门子，AB,三菱，施耐德，欧姆龙，信捷，台达等PLC协议及标准MODBUS、OPC协议。 LORA无线通讯模块GRM11X常见应用网络 PLC—–组态软件无线互联支持组态软件和多个PLC之间无线传输数据(485或者网口PLC 都可以) PLC与组态软件无线通信 PLC——触摸屏无线互联支持触摸屏和多个 PLC 之间无线传输数据(485 或者网口 PLC 都可以) PLC与触摸屏软件无线通信 PLC——PLC 无线互联可以支持分散在不同地方的 PLC 之间互相读写数据(485 或者网口 PLC 都可以) PLC与PLC无线互联 传感器——PLC 无线互联主站可以采集远程从站的开关或模拟数据，一个从站可以带 8 个数字模拟输入，4 个继电器输出 plc与传感器无线互联 实现不同 PLC 之间交换数据，实现 PLC 增加通讯口LORA无线通讯模块GRM11X同时具备网口和最多 2 个 485，并内置了各种主流的 PLC 协议。一个网口可同时支持 4 种协议，16 个设备。作为数据网关，LORA无线通讯模块GRM11X配置简单，PLC 无需编写任何通讯程序，可轻松实现不同设备之间的数据交换，非常适合 PLC 通讯口不够，或者需要和不同协议设备交换数据的场合。 模块之间协议转换 例 1：实现西门子 S7 1500 读取 MODBUS 仪表数据。 GRM110 模块网口可以支持 […] Read more.
NB-IoT和LoRa都不要争了，你们都只能满足初级物联需求
最近， 有幸得一个朋友帮忙， 让我们有机会向深圳的一家如雷贯耳的电子产品代工巨无霸交流我们的解决方案。交流对象是这家公司的一个子公司的负责人，该子公司承担其全球供应链的物流业务， 也向其他工厂提供B2B的物流服务， 估计业内认识应该能够猜出这家公司的名字。 作为行业头部公司， 自然会不断尝试各种新的技术来提高其竞争力，因此， 在物联网方面他们已经尝试过了LPWAN的两个主流标准NB-IoT以及LoRa， Short range也尝试了BLE、Zigbee等。 Short Range的标准就不说了， 他们容量比较小， 覆盖距离也非常有限， 虽然他们能够适应单兵场景（就是单辆车上的管理）部分要求， 但也是削足适履的无奈之举，无法取得足够好的ROI（支出收入比）， 所以，并没有大规模地推广。 他们实际上更关注的是仓储盘点、资产管理和物流运输这三个方面， 因此，低功耗、容量大和覆盖距离广的LPWAN是他们更需要的技术。 他们也对他们分别做了测试和实验，结果非常令他们失望。 实际上，这虽然在我们的意料之中，但仍然值得写下来，以供大家在技术决策时有个参考。 NB-IoT实践 他们搭建了一个私有的NB-IoT网络， 包括NB-IoT基站，但试验下来发现问题很大。因为他们的需求是需要网络能够实时或者准实时响应， 因此，需要持续的双向通信， eDRX模式或者PSW模式并不适用，结果试验下来发现和2G网络的功耗相差无几；然后是容量问题， 一个基站下接200个终端网络就拥塞得很厉害， 导致响应时间很长。 他们的结论是NB-IoT宣传有很大的误导成分， 其所谓的低功耗、大容量在实时双向通讯的场景中根本无法实现。 所以，他们试验完了后，感觉有种被骗的感觉，认为NB-IoT的宣传有很大的问题， 应该要在宣传上注明其某些人们看重的特性的前提条件， 否则，对大多数人来说都会造成决策的失误，浪费了时间和金钱。 显然， NB-IoT完全不能满足他们的需求。 LoRa实践 他们也搭建了一个LoRa网络， 现有2000个终端（endpoints）。 LoRa有三种模式， Class-a和Class-b不适用双向实时或者准实时的应用， 因此只能使用Class-c模式。 试验中也发现了一些供应商宣传中的一些花招， 例如超低功耗、广覆盖、大容量是LoRa联盟一直着重宣传的三大特性，但在Class-c的模式下， 他们一块20000毫安时的可充电大电池也只能用5个月；覆盖距离和数据传输速率是成反比的，本身数据速率就不高， 当用更高的扩频因子而提升覆盖距离时，数据传输量就更是少得可怜；响应速度非常慢， 2000个终端盘点一下需要半个多小时，这也说明LoRa基站的真实的并发容量并不大， 相比于NB-IoT， LoRa的功耗确实要小一些， 但依然很不理想；要命的是由于LoRa使用的网络模型是Aloha， 因此， 根本不能用来做实时或者准实时双向通信， 对响应速度要求比较高的仓库盘点完全无法适用。 但对资产管理这类单向通信为主，偶尔双向通信的应用场景， LoRa还是可以用的，但在中国的问题是，LoRa所支持的subG频段事实上是被无线委禁止使用的。 那么最终的结果是， […] Read more.
LoRa模块的作用解析
LoRa模块是新兴的一种无线通讯技术，在系统中处于传输层的位置，可以将有线设备需要传输的数据通过RS485通讯线传输到该设备中，再将数据通过无线方式进行传输，支持多种协议，实现有线设备与无线设备之间的数据传输。 传输层作为连接感知层与网络层的纽带，通讯管理机、智能网关、无线传输模块可以实现感知网络与通信网络，以及不同类型感知网络之间的协议转换。针对不同的客户场景，传输层不同的产品支持多种通讯方式，如网口、串口、GPRS、4G、NB-IOT、LORA等；支持平台连接，满足多种PLC、仪表、综保等智能设备协议。 在众多通讯传输方式的选择上，LoRa模块的高灵敏度以及抗干扰能力在各行业中有了广泛应用，特别是低功耗、低成本成为很多客户选择它的原因。LoRa模块IOT-L2S-B是和远智能基于LoRa射频芯片设计制造的通用通讯交互设备。可广泛的应用于物联网、集中抄表、工业控制等方向，满足客户需求。 Read more.
玩转LoRa物联网之天线选型
天线的性能在LoRa物联网中占据特别重要的位置，而在实际应用中，仅仅知道A天线比B天线好使，距离更远，并不清楚是什么原因造成了A比B好使，从而在应用中没有选择的方向。而在LoRa天线的介绍中，基本有以下参数：阻抗、驻波比、增益、频率、频率带宽等参数，都代表什么，如何选择？下面就简单介绍下几个不同的参数。 LoRa玻璃钢天线 阻抗： 天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。因为目前市场大部分的标准的阻抗值均为50Ω，这个使用是基于约定俗成的习惯。 驻波比： 它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。驻波比为1，标识完全匹配。一般市面上的天线驻波比一般<1.5即可。 天线增益： 天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，它是选择基站天线最重要的参数之一。天线增益越大越好。 LoRa吸盘天线 在确定参数之后就能理解就市场上的弹簧天线、玻璃钢天线、小吸盘、铜棒天线、胶棒天线等不同形态的天线，选择时其实形态本身不重要，重要的是天线的参数以及现场的环境，比如内置的天线，受制于尺寸，一般用弹簧天线，当然需要根据外壳的结构和材质重新匹配天线。而在室外网关，建议一般用玻璃钢天线，室内的节点吸盘、胶棒均可。 LoRa 433MHz 弹簧天线 Read more.
物联网之LoRa开发与应用六（LoRa自组网络设计）
深入了解LoRaWAN 内容概要： 1、LoRaWAN概述 2、LoRaWAN终端（重点掌握） 3、LoRaWAN服务器 LoRaWAN是什么： LoRaWAN采用星型无线拓扑：End Nodes（节点）、Gateway（网关）、Network Server（网络服务器）、Application Server（应用服务器） LoRaWAN通信协议： 低功耗、可扩展、高服务质量、安全的长距离无线网络 LoRaWAN通信机制： LoRaWAN与其他组网协议对比： LoRaWAN网关SX1301：（8通道的LoRa接口用于LoRa节点的接入、一个FSK接口用于FSK节点的接入、1个LoRa网关间通讯的接口） 大容量的网络规模、高速度的通信机制 有三种节点类型：Class A、Class B、Class C LoRaWAN终端Class A：（平时处于休眠模式，当他需要工作的时候才会去发送数据包，所以功耗比较低。但是实时性较差，间隔一段时间才能下行通信） LoRaWAN终端Class B：（当需要节点去响应实时性问题的时候，首先网关会发送一个信标，告诉节点要加快通讯，快速工作，节点收到信标之后，会在128秒内去打开多个事件窗口，每个窗口在3-160ms，在128秒内可以实时对节点进行监控） LoRaWAN终端Class C：（如果不发送数据的情况下，节点一直打开接收窗口，既保证了实时性，也保证了数据的收发，但是功耗非常高） LoRaWAN服务器框架： LoRaWAN服务器通信接口： LoRaWAN服务器通信协议： LoRa自组网架构设计 内容概要： 1、MAC协议设计 2、LoRa自组网协调器设计 3、LoRa自组网节点设计 MAC协议重要性：解决信号冲突的问题、尽可能地节省电能、保证通信的健壮和稳定性 MAC协议种类： 1、信道划分的MAC协议：时分（TDMA）、频分（FDMA）、码分（CDMA） 2、随机访问MAC协议： ALOHA,S-ALOHA,CSMA,CSMA/CD CSMA/CD应用于以太网 CSMA/CA应用于802.11无线局域网 3、轮讯访问MAC协议： 主节点轮询 工业Modbus通信协议 时分复用：（在一定的事件内去分配时间槽，每个时间槽分给一个节点，使节点在这个时间槽里通信，如果不在这个时间槽是不能通信的。和电脑CPU的时间片是一个道理） 优点：节省电能、最大化使用带宽 缺点：所有节点需要精确的时钟源，并且需要周期性校时； 向网络中添加和删除节点都要有时隙分配和回收算法。 频分复用：（CPU是多核，多任务同时进行：不同频率的通信可以同时进行） 优点：增加通信容量、提高通信可靠性 缺点：物理通道增加，成本增加 轮询访问： 优点：协议简单，易开发 缺点：通讯效率低、网络规模小（只能接入1-247个节点） 基于时分复用LoRa自组网设计： […] Read more.