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。

LoRa组网案例3:智能温控,上报+唤醒
案例背景 舒适的温度可以提高人们的工作效率,一般办公楼都配置中央空调,如此一来,一方面保证温度合适,另一方面需要节能减排。可以设计一个智能温控系统,在办公区域布置100个温湿度传感器,温湿度值为8字节,每5分钟自动调节中央空调的温控功率。 提取需求 因素 指标 距离 方圆500米,层高可达36楼,墙壁和门等会造成信号衰减 带宽 纯负载带宽:(100 * 8 * 8 + 10 *8) bit / (5 * 60) s =22bps,属于超低带宽要求 功耗 苛刻,温湿度传感器电池供电,非采集时段要求休眠节能 规模 100个终端,小等规模无线网络 拓扑 主动上报+唤醒下发 成本 终端数量较多,硬件成本尽可能低;不允许有流量费用。 应用LoRa系统 这是一个典型的“长距离,低功耗,低带宽,低成本”无线网络,可以选用锐米LoRa第二代系统。 空中速率档位=远距离,低速率,可以发挥LoRa超长距离通信能力; 频率=470MHz,免费频段; 射频发射功率=20dBm; 终端节点个数=100 单次上传最大字节=8 Slot时长=1800ms 注释: GetMinSlotLen(8, RF_SPEED_LOW, SYST_TDMA_WAKE)=1795,取1800ms。 二次上报间隔=300000ms 唤醒data最大字节=10 唤醒ack最大字节=0 唤醒间隔=300000ms 唤醒间隔与带宽利用如下图所示: Read more.
LoRa组网案例2:控制路灯,唤醒下发
案例背景 现代城市,一般在马路的两侧每30米布置一盏路灯,对路灯的控制包括: 开关:灵活地对“全部 / 部分 / 单盏”路灯进行开启和关闭; 策略:根据昼夜长短、天色亮暗、车行人多寡和节假日,调节亮度。 上述控制数据不超过10字节,要求在5秒钟内路灯做出响应,单个子网覆盖6km。 提取需求 因素 指标 距离 3000米,城市高楼会造成信号衰减 带宽 纯负载带宽:(10 * 8bit) / 5s=16bps,属于超低带宽要求 功耗 严格,路灯有市电供应,但数量庞大,节能意义十分重大 规模 400个终端,中等规模无线网络 拓扑 仅唤醒下发 成本 数量庞大的市政设施,硬件成本要尽可能低,不允许有流量费用。 应用LoRa系统 这是一个典型的“长距离,低功耗,低带宽,低成本”无线网络,可以选用锐米LoRa第二代系统。 空中速率档位=远距离,低速率,可以发挥LoRa超长距离通信能力; 频率=470MHz,免费频段; 射频发射功率=20dBm; 终端节点个数=400 唤醒data最大字节=10 唤醒ack最大字节=0 唤醒间隔=2000ms 注释: GetTime4WakeExchange(10, 0, RF_SPEED_LOW)=1881,取2000ms。 唤醒间隔与带宽利用如下图所示: Read more.
LoRa组网案例1:温度采集,主动上报
案例背景 一方圆500米的冶炼厂,需要将窑温控制在1200摄氏度,为此设计一个自动测温与添料系统:布置100个温度监测点,温度值为4字节,每5分钟采集一轮,电池供电。使用无线系统将温度值传输到服务器,计算并控制添加燃料的数量。 提取需求 因素 指标 距离 约500米,有少许障碍物,有电磁干扰 带宽 纯负载带宽:(100 * 4 * 8bit) / (5 * 60s)=11bps,属于超低带宽要求 功耗 苛刻,电池供电,非采集时段要求休眠节能 规模 100个终端,小规模无线网络 拓扑 仅主动上报 成本 无线通信系统所占比例不超过设备预算1%,不允许有流量费用。 应用LoRa系统 这是一个典型的“抗干扰,低功耗,低带宽,低成本”无线网络,可以选用锐米LoRa第一代系统。 空中速率档位=远距离,低速率,可以增强LoRa通信抗干扰能力; 频率=470MHz,免费频段; 射频发射功率=20dBm; 终端节点个数=100 单次上传最大字节=4 Slot时长=1300ms 注释: GetMinSlotLen(4, RF_SPEED_LOW, SYST_TDMA) =1210,取1300ms。 二次上报间隔=300000ms 时隙与带宽利用如下图所示: Read more.
锐米通信:如何规划中小型LoRa物联网系统
1 背景概述 无线通信技术在物联网应用中大致分为三大阵营,它们的特征如下表所示: 无线技术 市场份额 适合场景 不适合 2G/3G/4G 10% 长距离,高速率 电池供电,低价格 WiFi/ZigBee/BT 35% 短距离,室内通信 电池供电,长距离 LoRa等 55% 长距离,低价格,低功耗 高速率 LoRa以其“一长三低”(长距离,低功耗,低价格,低速率)的特点,特别适应大量的物联网需求:表计集抄、资产管理、环境监测等场合。本文结合锐米LoRa系统讲述“规划中小型LoRa物联网系统”的方法论。 2 LoRa应用场景 2.1 采集数据 如图2-1所示:电/水/燃气表计、温湿度、烟雾、PM2.5和红外线的传感器数据都需要接入Internet,即WSN(Wireless Sensor Network)无线传感器网络。一般而言,传感器数据具备:采集量少、间隔均匀、主动上报的特点,锐米LoRa系统第一代和第二代都满足此应用需求。 图2-1 采集数据 2.2 远程控制 现实应用中,需要远程控制设备:路灯、广告灯、空调、电机、阀门、门禁和开关等。这种通信拓扑如图2-2所示,需要支持唤醒下发,即:平时LoRa终端处于休眠节能状态,远程控制时,唤醒该终端并通信。 图2-2 远程控制 2.3 采集+控制 如图2-3所示,有这样一类设备:电/水/燃气表计、精密机床、中央空调、农业灌溉、智能路灯等,它们既需要“主动上报”传感器数据,又需要“唤醒下发”实现远程控制;第二代锐米LoRa系统支持这2种通信需求。 图2-3 采集+控制 3 三步走规划法 尽管我们最大可能地降低使用LoRa系统的复杂度,毕竟它是一个物联网系统,具备一些评估和开发工作量。一般而言,一种无线网络只适应某些通信需求,因此,我们建议用户按“三步走”方法规划物联网。 第一步:提取需求,按“距离、带宽、功耗、规模、拓扑和成本”刻划无线网络; 第二步:采购1套锐米LoRa系统,评估是否满足需要建设的物联网; 详情请参阅《评估与开发锐米LoRa系统导航图》 http://www.rimelink.com/nd.jsp?id=44&_np=105_315 第三步:将Smart Object(Sersor or Actuator)连接锐米LoRa终端, 将Cloud连接锐米LoRa网关,组建一个物联网系统。 Read more.
动手演练:通过LoRaWAN将数据从节点发布到后端服务器
在本视频教程中,Andri向我们介绍了利用LoRaWAN协议的LoRa通信的用例。 我们将学习如何通过网关从节点到后端发布数据。使用的节点是通过Raspberry Pi Hat网关运行的ESP8266微控制器和RFM95W LoRa收发器。 数据被发布到云中的服务器。 马上享受快乐动手实验吧! 相关资料: 使用https://github.com/andriyadi/single_chan_pkt_fwdhttp://cloud.makestro.com上的云软件,以及如何准备使用的硬件。 RFM95W收发器:http://www.hoperf.com/rf_transceiver/lora/RFM95W.html ESP8266微控制器:https://shop.makestro.com/product/espectro-core/ LoRa Raspberry Pi Hat:https://shop.makestro.com/product/lora-arduino-raspberry-pi-hat/ 学习小组招募: 喜欢动手的程序猿们喜大普奔时刻来临了!来临了!来临了! 来自安爵士亲手制作的有关LoRa网关、终端等硬件开发系列学习视频登陆LoRa学习站,英文好的同学们可以先睹为快了,如果你英文足够好,又有兴趣参与LoRa学习资料翻译组,欢迎注册我们的网站会员并留言“加入学习视频翻译”。 Read more.
LoRa无线技术在物联网中的应用
LoRa是低功耗广域网通信技术中的一种,是物理层或无线调制用于建立长距离通信链路。许多传统的无线系统使用频移键控(FSK)调制作为物理层,因为它是一种实现低功耗的非常有效的调制。LoRa是基于线性调频扩频调制,它保持了像FSK调制相同的低功耗特性,但明显地增加了通信距离。 LoRa的优势在于技术方面的长距离能力。单个网关或基站可以覆盖整个城市或数百平方公里范围。在一个给定的位置,距离在很大程度上取决于环境或障碍物,但LoRa和LoRaWAN有一个链路预算优于其他任何标准化的通信技术。 ​LoRaWAN LoRaWAN定义了网络的通讯协议和系统架构,而LoRa物理层能够使长距离通讯链路成为可能。 LoRaWAN自下而上设计,为电池寿命、容量、距离和成本而优化了LPWAN(低功耗广域网)。 ​网络架构 在网状网络中,个别终端节点转发其他节点的信息,以增加网络的通信距离和网络区域规模大小。虽然这增加了范围,但也增加了复杂性,降低了网络容量,并降低了电池寿命,因节点接受和转发来自其他节点的可能与其不相关的信息。当实现长距离连接时,长距离星型架构最有意义的是保护了电池寿命。 电池寿命 在LoRaWAN网络中的节点是异步的通信的,当其要发送的数据准备好的时候通信,无论是事件驱动还是时间调度。在网状网络或同步网络,如蜂窝,节点必须经常唤醒以同步网络,并检查消息。这个同步明显消耗能量,是减少电池寿命第一推手。 网络容量 为了使远距离星型网络能够实现,网关必须具有非常高的容量或性能,从大量的节点接收消息。高网络容量利用自适应的数据速率和网关中的多通道多调制收发器实现,因此可以在多信道上同时接受消息。影响容量的关键因素是并发通道数、数据速率(空中时间)、负载长度以及节点如何经常发送数据。因为LoRa是基于扩频调制,当使用不同扩频因子时,信号实际上是彼此正交。当扩频因子的发生变化,有效的数据速率也会发生变化。网关利用了这个特性,能够在同一时间相同信道上接受多个不同的数据速率。 如果一个节点有一个好的连接并靠近网关,它没有理由总是使用最低的数据速率,填满可用的频谱比它需要的时间更长。数据传输速率越高,在空气中的时间就越短,可以为其他要传送数据的节点开放更多的潜在空间。自适应数据速率也优化了节点的电池寿命。 为使自适应的数据速率工作,对称的上行链路和下行链路要求有足够的下行链路容量。这些特点使得LoRaWAN?有非常高的容量,网络更具有可扩展性。用最少量的基础设施可以部署网络,当需要容量时,可以添加更多网关,变换数据速率,减少串音次数,可扩展6~8倍网络容量。其他LPWAN技术没有LoRaWAN的可扩展性,缘于技术上的权衡,其限制了下行链路的容量,使下行链路距离与上行链路距离不对称。 LoRa的频段选择 按理论来说,可以使用150 MHz 到 1 GHz频段中的任何频率。在常用频段(如433MHz,470MHz~510MHz,780MHz以及欧美常用的868MHz和915MHz都属于常用频段)以外的一些频率并不能很好的支持。会有人质疑,LoRa网关使用免费频段,会不会容易受到频率干扰?抗干扰能力取决于LoRa技术本身的特性和网关的设计。LoRa技术本身拥有超高的接收灵敏度(RSSI)和超强信噪比(SNR)。此外使用跳频技术,通过伪随机码序列进行频移键控,使载波频率不断跳变而扩展频谱,防止定频干扰。 Read more.
LoRa路测(二):山区测试
在上一篇文章中,AUGTEK介绍了城市路由网关在城市密集区的测试:通过在建筑密集的城区布置一台网关就可以很好地覆盖半径5KM左右的城区,为该区域的 智慧城市业务提供基础网络。今天AUGTEK继续放大招,带您看AUGTEK 网关在山区的覆盖效果到底如何! 这一次,我们的测试地点是重庆某AAAAA级风景区。高山峡谷,峦峰林海,大家随意感受下。在这样地形复杂的山区环境中,网络覆盖是比较棘手的问题,运营商网络虽能大致覆盖,但盲区多、局部弱覆盖、信号不稳定等问题仍无法忽视。此次测试的路线由客户规划,路线所在区域为运营商网络信号覆盖薄弱区,无线通讯困难,其他无线通讯难以覆盖,故客户拟采用LoRa技术进行测试。 测试地实景图 AUGTEK为测试高山、峡谷、多弯道以及多障碍物遮挡情况下AUGTEK网关的覆盖效果、信号质量及传输距离,在重庆山区展开了我们的测试。测试地带海拔约为1100m-1500m、地形复杂(可见如下等高图),可以很好的模拟部分山区应用场景, 为一些特殊环境的应用如森林防火、智慧农业、智慧林业、山区人员定位等提供一定的参考。 测试地等高图 AUGTEK的小伙伴经过实地考察后,将AUGTEK第一代网关架设在约1400m的山头铁塔上。其中蓝色星星代表网关架设地,蓝色线条表示测试路线。由于部分道路不通,AUGTEK小伙伴手持移动测试终端在部分路段乘坐汽车测试,在部分路段步行测试,故而测试点密集程度不一,分布情况不规律。本次测试网关发射功率为17dBm(50mW),SF值为12。 测试路线图 手持式移动测试终端内含Genie 模块与GPS定位模块,通电开启后即可在屏幕上显示信号强度(RSSI)、信噪比(SNR)和GPS坐标等数据。我们的测试小伙伴兵分几路,沿着规划好的路线一路测试。 AUGTEK的测试工程师 将回传的数据进行整合处理,可以得到如下的信号强度覆盖图,其中蓝色星星为网关架设地,红色散点为测试点,标签为各散点的RSSI值。对本次试点信号进行统计,有 83.5%的采样点信号均大于-130dBm,可知由于LoRa有着极低的接受灵敏度,即使在如此恶劣的环境下(其他传统的无线技术已经无法通讯),AUGTEK的无线传输方案也能较好的对其覆盖,并能稳定工作,满足客户数据采集等通讯需要。 RSSI覆盖图及统计图 AUGTEK网关在高山、峡谷地形的衍射、反射能力较强,覆盖效果良好。在多网关部署的情况下,对盲区会有很好补充覆盖效果。即使在山区,AUGTEK网关的平均覆盖距离也能保障在5KM左右。 AUGTEK EVK开发套件正在热销中,详情可见AUGTEK网上商城或在菜单栏【产品资料】联系我们。AUGTEK致力于为贵公司提供运营商级别的LPWAN全套解决方案与LoRa产品。 Read more.
LoRa路测(一):城市密集区测试
路测(Drive Test,DT)是无线网络优化的重要组成部分,是通信行业中对道路无线信号的一种最常用的测试方法。为提高测试效率,一般测试人员都是坐在汽车中,用专业的测试仪表对整个路段进行测试。 AUGTEK的路测小伙伴选取了国内比较典型的一些场景:住宅小区(城市密集区)、郊区、山区来进行测试,向大家展示不同环境下LoRa技术的覆盖效果。 在本文中,我们使用手持式移动测试工具,在南京市一成熟小区(城市密集区)对LoRa无线网络的下行信号进行系统的路测,获取了覆盖范围内信号强度RSSI、信噪比、GPS坐标等数据,并作出相应的路测图。本次测试网关发射功率为17dBm(50mW),SF值为12。 下图为本次测试环境。测试区域位于南京市浦口区桥北核心区域,该区域的小区的容积率在1.4~1.8之间,楼房高度普遍为10层-20层,建筑非常密集。该区域可以很好的模拟 智慧城市的绝大多数应用场景。 AUGTEK的小伙伴选取了其中一栋房屋的屋顶,安装上我们的LoRaWAN网关—城市路由。图中网关为AUGTEK第一代网关,现在的第二代网关体积更小、性能更优,已经可供测试。城市路由安装十分便捷,既不需要外接电源(使用太阳能板即可供电),也不需要复杂的固定点。 AUGTEK手持式移动测试终端内含LoRaWAN Genie 模块与GPS定位模块,通电开启后即可在屏幕上显示信号强度(RSSI)、信噪比(SNR)和GPS坐标等数据。 汽车在划定的区域一路行驶,数据连续读取,散点图如下: 将整合后的数据进行处理,可以得到如下的信号强度覆盖图。其中红色星型为网关架设地;红色区域(~-135dBm)表示该区域的信号很微弱,在这种情况下,丢包会陆续出现,无法保证可靠传输;黄色区域(-135dBm~-125dBm)表示该区域信号可以较低速率稳定传输,这样的传输距离是其他传统的无线传输无法比拟的;蓝色区域(-125dBm~-115dBm)表示信号非常好,基本上不会出现丢包;绿色区域(-115dBm~)表示该区域的覆盖效果极其好,能以最高的速率进行传输,基本上不会出现丢包。在城市密集区城市路由的有效辐射的半径大约为5km。 如下为信噪比示意图,可知在信噪比最差的情况SNR在-20dBm以下,传输依然能稳定进行。而一般的(G)FSK的调制方式SNR需要在8dBm以上才能稳定通信。 通过在建筑密集的城区布置一台网关就可以将半径为5Km的城区很好的覆盖,为该区域的 智慧城市业务提供基础设施。   在此篇文章中,AUGTEK以住宅区为例,向大家展示了城市密集区LoRa网络(单网关覆盖)的覆盖效果,为基于住宅、工厂等城市密集区的抄表、电力设备监控、停车管理系统、自行车管理系统、定位、智慧社区等应用场景提供参考。 在后续的文章中,AUGTEK将陆续向大家展示高楼穿层测试、山区测试、郊区测试和多网关建网测试。为管网监测、 智慧城市、森林防火、智慧农业、仓库监管等应用场景提供不一样的思路。 如果您想购买EVK套件,您可以在我们的右侧菜单栏联系我们哦,AUGTEK致力于为贵公司提供运营商级别的LPWAN全套解决方案与LoRa产品。 Read more.
低功耗广域网(LPWAN)中的LoRa连接
在中国低功耗广域网(LPWAN)市场中,LoRa和NB-IoT无疑是最热门的LPWAN无线技术。LoRa工作在免授权的Sub-Ghz频段上,受益于其免费的频谱资源,企业都可以参与到LoRa的产品应用和网络的建设。 Wi-Fi、蓝牙等近距离无线通信技术无法满足物联网的大规模部署,以ZigBee等为代表WSN网络虽是可以低成本低功耗接入,但目前还形成不了广域的覆盖和部署,也还限于小范围的应用。移动网络虽是全国范围的部署,但其接入点(GPRS/3G/4G)功耗偏高,尤其是对于电池供电的场合,无法满足低功耗低成本接入的需求。 物联网的发展带动了万物互联的需求,大范围大规模的“物”将会连接入网络,这就需要一张可以广域覆盖的大网络,如同现在移动网络一样。以NB-IoT和LoRa为代表的低功耗广域网正好满足了这些需求。 大规模物联网络时代已经开始了,一场新的物联网的竞赛也已在LPWAN市场上展开了。本文就来看一下LoRa应用连接的一些情况。 LoRa调制解调器 SX1276/77/78 收发器是LoRa的调制解调器,是Semtech公司的专利调制技术,用于远距离扩频通信。最大链路预算达到了168dB,高灵敏度与+20dBm 功率放大器的集成使这些器件的链路预算达到了行业领先水平。除LoRa调制之外,SX1276/77/78 收发器还支持FSK、GFSK、MSK、GMSK和OOK 等调制方式。 点对点的连接 在实际应用中,很多应用是利用了LoRa的远距离低功耗穿透性好的特性,将SX127x系列产品作为数据透传应用,实现点对点数据的传输,应用相对简单。 一对多的连接 当多个设备需要数据通信时,将一个SX127x连接管理多个SX127x,从而形成一个小无线网络,对一些应用这种方式还是比较实用的。在LoRa大范围的网络没有建立起来之前,小无线网络更有点现实的意义,可以很好地建立起远程的连接和通信,不需要太多的投入,就可以获得一些好的应用。当节点越来越多的时候,这种连接方式就会有了一些局限,没有频谱管理和通信机制的保障。 从低功耗广域网(LPWAN)和LoRaWAN长远发展来看,还是需要构建一个完整的LoRaWAN网络来管理大规模的节点。 LoRaWAN网络的连接 下图是一个LoRaWAN网络架构图: 从LoRaWAN网络架构图来看,网关(Gateway)与节点(Sensor)之间支持LoRa/FSK调制方式的无线连接;网络服务器(Network Server)和网关(Gateway)之间的回程通过以太网、WiFi和3G连接,走IP协议(IP Stack)。LoRaWAN是一个端到端的数据通讯无线连接,建立了一套完整的通信机制,并有安全保证。 LoRa的应用与开发相对比较开放,也可以在LoRaWAN上做自己的协议。Actility(LoRa合作伙伴)和其他合作伙伴在LoRaWAN上面实现了6LoWPAN。 小网和大网 根据信号覆盖范围大小或项目大小,LoRaWAN网络可分为小网和大网。小项目或覆盖范围小可选择小网,几个网关就可以管理很大一片区域的设备,如停车场管理等。中兴发起的中国LoRa应用联盟(CLAA),正在做的是一个大网,可以是一个城市,甚至是全国的网络覆盖。 混合组网 LPWAN技术就是要将“物”大规模连接到网络,因为规模大又不能增加太多成本。LoRa提供了更多灵活的选择。SX127x系列产品支持多种FSK模式,可与现有的支持FSK的无线设备连接,再接入LoRa网络。这不仅扩展了LoRa的连接,还降低了接入的成本。SX127x系列产品还支持还支持WM-Bus 和IEEE802.15.4g 等系统的高性能(G)FSK 模式。 单一的技术解决不了所有的连接,混合组网是一种比较现实可行的方式。LoRaWAN的网关也是支持多种连接技术接入网络。未来也许有可能,NB-IoT和LoRa相互融合,在没有NB-IoT信号的地方或许也可以使用LoRa来连接。互联互通也是物联网的一个主要特点。 成本预算 LoRa网络部署的成本预算也是一个重要的考虑因素,部署什么样的网络就有什么样的基础建设成本投入。在低功耗广域网的应用中,除考虑产品成本因素之外,还需要考虑部署和运营的成本。 节点接入成本 以目前的市场行情来看,LoRa节点的成本也不算低,降低LoRa接入成本也是在实际应用中需要考虑的。对于LoRa芯片(SX127x)本身只是一个PHY,而且还支持FSK模式,用LoRa芯片的FSK模式连接传统的FSK产品或设备,再通过LoRa接入网络,这样会降低节点接入的成本。 ST未来将会推出基于LoRa的SoC产品,这也多了一个选择,系统设计成本可能会降低。Semtech公司也在不断发展新的产品。随着市场规模的发展也会带来产品成本的降低。 网关覆盖成本 一个LoRaWAN网关在大城市里的覆盖范围一般在600~3000米。任何的无线网络都会存在着一些盲点或盲区,LoRaWAN网络也不例外。对于项目的全名信号的覆盖,网关的位置和安装的数量还需要根据实际测试情况来定。为降低网关的部署数量,在一些位置可以通过LoRa路由来实现信号较低成本的深入覆盖。 项目运营成本 LoRaWAN产品或项目不再是一个单品或交易完就结束了,还有后台和网关的管理与维护成本。低功耗广域网技术改变了传统产品的定价方式,可以从运营成本和用户的收益连接起来,由此可以延伸出一些新的商业模式来。 有关本产品和方案,可微信咨询作者: iwangzhijie Read more.
一文看懂NB-IoT所有猫腻:华为如此青睐的原因?
前言 上月16号, NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,窄带蜂窝物联网)作为3GPP R13一项重要课题,其对应的3GPP协议相关内容获得了RAN全会批准,正式宣告了这项受无线产业广泛支持的NB-IoT标准核心协议历经2年多的研究终于经全部完成。 华为也在今年的世界移动大会物联网峰会上正式面向全球发布了端到端NB-IoT解决方案,使物联网成为运营商未来的基础类业务之一。解决方案主要包括:Huawei LiteOS与NB-IoT芯片使能的智能化终端方案、平滑演进到NB-IoT的eNodeB基站、可支持Core in a Box或NFV切片灵活部署的IoT Packet Core、基于云化架构并具有大数据能力的IoT联接管理平台等,满足了运营商IoT业务低功耗广域覆盖的核心需求。 背景 据相关报道,截至2015年底,国内三大运营商的物联网连接用户数总计已接近一亿户。而据中国科学院物联网研究发展中心预计,2016年国内物联网行业的整体收入将超过一万亿元。如今物联网技术在行业应用的比例逐年提高,渗透生产制造、交通物流、健康医疗、消费电子、零售、汽车等应用行业。万物互联的时代正以极其迅速的脚步走进我们的生活。 物联网的无线通信技术很多,主要分为两类:一类是Zigbee、WiFi、蓝牙、Z-wave等短距离通信技术;另一类是LPWAN(low-power Wide-Area Network,低功耗广域网),即广域网通信技术。LPWA又可分为两类:一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术;另一类是工作于授权频谱下,3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术,比如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT等。 按照网络传输速率分类,如图。 由上图可知,高速率业务主要使用3G、4G技术;中等速率业务主要使用GPRS技术。低速率业务目前还没有很好的蜂窝技术来满足,而它却有着丰富多样的应用场景,很多情况下只能使用GPRS技术勉力支撑。 所以基于对对蜂窝物联网这一趋势和需求的敏锐洞察,2013年初,华为与业内有共识的运营商、设备厂商、芯片厂商一起开展了广泛而深入的需求和技术研讨,并迅速达成了推动窄带蜂窝物联网产业发展的共识,NB-IoT研究正式开始。NB-IoT标准具体演变历史是怎样的?你接着往下看。 NB-IoT标准演变历史 2013年初,华为与相关业内厂商、运营商展开窄带蜂窝物联网发展,并起名为LTE-M(LTE for Machine to Machine)。在LTE-M的技术方案选择上,当时主要有两种思路:一种是基于现有GSM演进思路;另一种是华为提出的新空口思路,当时名称为NB-M2M。 2014年5月,由沃达丰,中国移动,Orange,Telecom Italy,华为,诺基亚等公司支持的SI “Cellular System Support for UltraLow Complexity and Low Throughput Internet of Things” 在3GPP GERAN工作组立项,LTE-M的名字演变为Cellular IoT,简称CIoT。 2015年4月,PCG(Project Coordination Group)会议上做了一件重要的决定:CIoT在GERAN做完SI之后,WI阶段要到RAN立项并完成相关协议。 2015年5月,华为和高通在共识的基础上,共同宣布了一种融合的解决方案,即上行采用FDMA多址方式,下行采用OFDM多址方式,融合之后的方案名字叫做NB-CIoT(Narrow Band Cellular IoT)。 2015年8月10日,在GERAN […] Read more.
无线通讯LoRa—SX1278芯片开发笔记
1、资源搜集Datasheet 和驱动源码 从Semtech官网下载最新驱动代码 http://www.semtech.com/apps/filedown/down.php?file=sx12xxDrivers-V2.1.0.zip Datasheet我上传了资源,中文版和英文版都有,还带了笔记的 http://download.csdn.net/detail/csdn_logo/9560768 2、过一遍Datasheet,过之前必须对一些英文缩写有些了解,不然会要到处翻 专业术语及其缩写: FHSS 跳频扩频技术             FIFO 先进先出队列,这里代表队列寄存器  PA 功率放大器                       LNA 低噪声放大器 SNR 信噪比                           SF 扩频因子                                                      PLL 锁相环                            CAD 信道活动检测 CR 编码率                              BW 带宽                                                              RS符号速率                           Preamble 序头 。。。 重要参数: 扩频因子 RegModulationCfg 因为不同扩频因子(SpreadingFactor)之间为正交关系,因此必须提前获知链路发 送端和接收端的扩频因子。另外,还必须获知接收机输入端的信噪比。在负信噪比条件下信 号也能正常接收,这改善了LoRa接收机的灵敏度、链路预算及覆盖范围。 注:SF=6 时必须用ImplicitHeader 模式   循环纠错编码cyclic error coding   信号带宽Bandwidth 较低频段(169 MHz)不支持250kHz和500kHz的带宽   数据包结构      序头preamble          […] Read more.
LoRaWAN版本历史及协议格式说明
译文参考 翻译原文链接: LoRaWAN 规范 1.0 (章节2~4) LoRaWAN 规范 1.0 (章节5) LoRaWAN 规范 1.0 (章节6) LoRaWAN 规范 1.0 (章节7) LoRaWAN 规范 1.0 (章节10~13) 英文文档下载链接LoRaWAN1.0.1_d3 LoRaWAN Specification 1R0 LoRaWAN1.0.2 第7章物理层(Physical layer)的内容放到另一个文档LoRaWAN Regional Parameters 修正章节4.3.1.1中与ADR相关的错误描述(要写成ADR_ACK_LIMT而不是ADR_ACK_DELAY) 修正章节18.2标题错误(1.0.1中是19.2) 增加MAC命令DlChannelRec,该命令用来修改节点下行频率 增加MAC命令Tx ParamSetupRec,此命令用来远程修改某些区域中节点的最大TX驻留时间和最大无线电发射功率 终端设备能够处理多个ADRreq命令(章节5.2) 明确AppKey定义 LoRaWAN1.0.1_d3 该版本是一些bug修复,协议本身没有什么改动。 阅读中文翻译的朋友可以略过大部分改动,因为这些在翻译过程中已经处理了。 变化如下: 明确 RX 窗口开启时间 修正 章节NA 中 DR2 负载大小上限 修正 7.2.2 中的拼写错误 对 7.2.2 […] Read more.