物联网之火——LoRa前世今生、组网结构、典型应用场景有哪些？

根据GSMA Industry Paper报告预测，2019年全球将有超过二十亿部LPWAN装置联网，物联网产业链纷纷看好低功耗广域网的潜在商机，那么LPWAN到底是什么？LoRa又是什么？小黑板敲起来。

LPWAN（low-power Wide-Area Network，低功耗广域网）专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计的，是近年国际上一种革命性的物联网接入技术。2016年全球有85个LPWAN部署网络部署宣布，几乎是2015年29个的3倍。LoRa已经具有更加成熟的生态链和更快的商用步伐，预计未来几年仍然保持成倍增长的速度。下面一张图，从不同无线技术对比，看出LPWAN的优势。

物联网应用中无线技术主要分为两种，一种是近距离无线技术，比如：蓝牙/WiFi/ZigBee。另外一种则是组成广域网的技术如2G/3G/4G，各个技术优缺点非常明显，在LPWAN技术产生前，通常远距离和低功耗两者只能取其一。LPWAN技术产生后，鱼和熊掌的问题可谓得到平衡，除实现更长距离通信和超低功耗外，还可以节省额外的中继器成本。

LoRa 是LPWAN通信技术中极具代表性技术，是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案，这种传输方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统，进而扩展传感网络。目前，LoRa 主要在全球免费频段运行，包括433、868、915 MHz等。

（图片来源于网络）

LoRa网络主要由终端（内置LoRa模块）、网关（或称基站）、服务器和云四部分组成，应用数据可双向传输，如下图：

LoRa终端是LoRa网络的组成部分，一般由LoRa模块、LoRa网关和传感器等器件组成。LoRa终端可使用电池供电，能够远程定位。每一个符合LoRaWAN协议的终端都能与符合LoRaWAN的网关直接通讯，从而实现互联互通。

在部署LoRa物联网应用时，需要有较强的技术基础，尤其是LoRaWAN协议，设计一个稳定可靠的产品系统，仍有一定的技术门槛。宏电作为物联网通信领航者，深入研发和创新，推出基于LoRa技术的低功耗终端，主要应用在智能抄表、智能停车、智慧农业、智能安防、智慧路灯等领域。

特色功能：

◆超远距离传输：最高可达无遮挡15公里，市区8公里

◆超低功耗待机：可灵活地调整功率等级，适配传输中对于距离和速率的需求，支持多种休眠和待机模式

◆支持多种联网通讯方式：支持点到点通讯、GPIO控制双向通讯、串口数据透传双向通讯

◆支持LORAWAN协议：支持LORAWAN低功耗广域网协议，不同国家LoRa网络可互操作

LoRa网关位处LoRa星形网络的核心位置，是终端和服务器（Server）间的信息桥梁，是多信道的收发机。LoRa网关有时又被称为LoRa基站或LoRa集中器，宏电提供基于LoRaWAN协议的网关/基站，是建设低功耗广域网的关键节点设备，可以实现多频点多信道的并发接收。

特色功能：

◆支持LORAWAN、MQTT协议

◆4G全网通

◆支持LAN/WAN以太网

◆支持LORA终端定位、测速

◆可实现多平台多网关智能选路

宏电基于LPWAN技术，打造从感知层到应用层两者之间完整的物联网无线通信端到端解决方案，解决方案系统架构为：宏电Wedora云平台、LoRa网关、LoRa模块等，具有可网管、远距离、高容量、低功牦、低成本、抗干扰等特性。

LoRa技术因为其低功耗、深度覆盖、容易部署等优势使得其非常适用于要求功耗低、距离远、大量连接以及定位跟踪等的物联网应用，如智能抄表、智能停车、车辆追踪、宠物跟踪、智慧农业、智慧工业、智慧城市、智慧社区等等应用和领域。

智慧油田

利用各种在线的、实时测量的感知设备，诸如安装在油气水井、管道、油气处理、加工、储运设备上的各种仪表等信息传感设备，将传感器采集到的数据传输到企业服务中心和云平台，以实现智能化管理。

智慧农业

对农业来说，低功耗低成本的传感器是迫切需要的。温湿度、二氧化碳、盐碱度等传感器的应用对于农业提高产量、减少水资源的消耗等有重要的意义，这些传感器需要定期地上传数据，而且很多偏远的农场或者耕地并没有覆盖蜂窝网络，更不用说4G/LTE了，而LoRa十分适用于这样的场景。

智慧水务

通过数采仪、无线网络等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态，并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供排水设施，以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程，从而达到“智慧”的状态。

物流追踪

追踪或者定位市场的一个重要的需求就是终端的电池使用寿命。物流追踪可以作为混合型部署的实际案例。物流企业可以根据定位的需要在需要场所部网，LoRa可以提供这样的便捷部署方案。

智能建筑

对于建筑的改造，加入温湿度、安全、有害气体、水流监测等传感器并且定时的将监测的信息上传，方便了管理者的监管和运维。