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產(chǎn)品分類

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類型分類:
科普知識
數(shù)據(jù)分類:
IoT傳感器

幾種LoRa應用協(xié)議的定義以及應用方向

發(fā)布日期:2022-05-25 點擊率:42

介紹一下這幾種協(xié)議的應用,供大家參考:

LoRa協(xié)議

LoRa?(Long Range,遠距離)是一種調(diào)制技術,與同類技術相比,提供更遠的通信距離。由于LoRa調(diào)制是物理層(PHY),因此也可將其用于不同的協(xié)議和不同網(wǎng)絡架構(gòu)(如Mesh、Star、點對點)等等。

可以將LoRa概括為以下幾種協(xié)議:

  • LoRaWAN協(xié)議

  • CLAA網(wǎng)絡協(xié)議

  • LoRa私有網(wǎng)絡協(xié)議

  • LoRa數(shù)據(jù)透傳

LoRa的協(xié)議不同,其產(chǎn)品和業(yè)務形態(tài)也有所不同。

LoRaWAN協(xié)議

LoRaWAN協(xié)議是由LoRa聯(lián)盟推動的一種低功耗廣域網(wǎng)協(xié)議,針對低成本、電池供電的傳感器進行了優(yōu)化,包括不同類別的節(jié)點,優(yōu)化了網(wǎng)絡延遲和電池壽命。LoRa聯(lián)盟標準化了LoRaWAN,以確保不同國家的LoRa網(wǎng)絡是可以互操作的。

LoRaWAN構(gòu)建的是一個運營商級的大網(wǎng),覆蓋地區(qū)乃至全國的網(wǎng)絡。經(jīng)過幾年的發(fā)展,目前已建立起了較為完整的生態(tài)鏈:LoRa芯片->模組->傳感器->基站或網(wǎng)關->網(wǎng)絡服務->應用服務

在芯片方面,Semtech授權了多家公司做芯片,如ST、Micorochip、華普等,使得芯片產(chǎn)品更為豐富,一芯多源,產(chǎn)品不再受限于一家供應商。未來或許會有更多的廠家授權,生產(chǎn)出滿足物聯(lián)網(wǎng)市場多樣化需求的產(chǎn)品來。

在LoRaWAN網(wǎng)絡還沒有部署好的時候,符合LoRaWAN協(xié)議的模組還不能像2G/3G/4G模組等一樣自由銷售。一般地LoRaWAN模組是與網(wǎng)關或基站的產(chǎn)品搭配一起銷售。部分廠家也開源了終端部分,提供網(wǎng)關和網(wǎng)絡服務部分的解決方案。

在LoRaWAN的產(chǎn)品中,多數(shù)廠家是以提供(云)端到(終)端的解決方案為主,包括模組、網(wǎng)關和網(wǎng)絡服務器(Network Server),如NPlink、八月科技、華立、唯傳、門思、未來寬帶等公司。由于對設備數(shù)據(jù)的要求不同,LoRaWAN網(wǎng)絡服務(NS)有的是私有化部署,有的是部署在公有云或第三方網(wǎng)絡服務器上。

面向運營級的網(wǎng)關產(chǎn)品需要用到運行Linux的處理器,成本相對比較高。ST和RisingHF一起開發(fā)了一款低成本的基于STM32的網(wǎng)關。網(wǎng)關的Demo Kit采用了ST公司的STM32F746 Nucleo板子和Semtech公司的網(wǎng)關模組。STM32F746 Necleo板(NUCLEO-F746ZG)使用了基于ARM Cortex-M7內(nèi)核的STM32F746ZG,主頻為216MHz,1082 CoreMark/462DMIPS,LQFP144, 1MB FLASH。ST還推出了基于ARM? Cortex?-M7內(nèi)核的STM32H7系列更高性能的MCU,400MHz處理器頻率下性能可達到2010 CoreMark /856 DMIPS,為低成本的網(wǎng)關產(chǎn)品提供了更多MCU產(chǎn)品選擇的機會。基于STM32的低成本網(wǎng)關適合于一些小范圍內(nèi)或節(jié)點為數(shù)不多的應用。

LoRa市場的業(yè)務特點產(chǎn)生了像LORIOT、AISenz等的專業(yè)的網(wǎng)絡服務公司,提供基于LoRaWAN網(wǎng)絡的管理平臺和應用服務。當數(shù)據(jù)成為一種服務,與產(chǎn)品相結(jié)合,硬件不再是產(chǎn)品的全部,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的定義或許會因此而改變,會產(chǎn)生出一些新的商業(yè)模式。

LoRaWAN目前還基本上是面向toB的市場,還沒有普及到toC市場。一些具有行業(yè)或市場資源的公司會較早地部署LoRaWAN網(wǎng)絡,改變原有或創(chuàng)造新的應用系統(tǒng),而低功耗廣域網(wǎng)市場的創(chuàng)新活力也在于此。

CLAA協(xié)議

“中國LoRa應用聯(lián)盟(China Lora Application Alliance,簡稱CLAA)是在LoRa Alliance支持下,由中興通訊發(fā)起,各行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用創(chuàng)新主體廣泛參與、合作共建的技術聯(lián)盟,旨在共同建立中國LoRa應用合作生態(tài)圈,推動LoRa產(chǎn)業(yè)鏈在中國的應用和發(fā)展,建設多業(yè)務共享、低成本、廣覆蓋、可運營的LoRa物聯(lián)網(wǎng)。中興通訊作為LoRa Alliance(簡稱LoRa聯(lián)盟)董事會成員,與LoRa聯(lián)盟成員一起共同推動LoRa技術在全球低功耗廣域網(wǎng)絡(LPWAN)建設和產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。”--->來自百度百科

中興通訊在LoRaWAN的基礎上優(yōu)化了協(xié)議,構(gòu)建了共建共享的LoRa應用平臺。憑借中興通訊行業(yè)的實力和影響力,在CLAA平臺上已聚集了很多公司的產(chǎn)品。CLAA提供網(wǎng)關和云化核心網(wǎng)服務,可快速搭建起LoRa網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應用來。

CLAA有四種主要的業(yè)務合作模式:

·        獨立運營商:提供全套解決方案;支持客戶建網(wǎng),并與CLAA共享物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通

·        大型合作伙伴:直接參股,CLAA負責建網(wǎng),多城市大范圍覆蓋,享受全網(wǎng)整體受益,CLAA承擔運維費

·        中小型客戶:直接采購設備,CLAA協(xié)助建網(wǎng),城市級或區(qū)域級覆蓋,享受城市級、區(qū)域級收益,客戶承擔運維費

·        專業(yè)渠道商:直接采購設備,自行微客戶建網(wǎng),協(xié)助客戶運營,客戶承擔運維費用

LoRa私有網(wǎng)絡協(xié)議

在面向小范圍節(jié)點數(shù)不多的應用中,使用LoRaWAN網(wǎng)關部署網(wǎng)絡成本就顯得高了。用一個或幾個SX127x做一個小“網(wǎng)關”或“集中器”,無線連接上百個的SX127x,組建一個小的星型網(wǎng)絡,通過自己的LoRa私有通信協(xié)議,就可以實現(xiàn)一個簡單的LoRa私有網(wǎng)絡,這也是一種比較靈活方式。

當然,協(xié)議也可以是LoRaWAN協(xié)議。

LoRa數(shù)據(jù)透傳

利用SX127x產(chǎn)品的出色的遠距離傳輸特性,搭配MCU做成LoRa模塊,使用MCU封裝AT命令,并保留有RS232/485等接口,將LoRa用于簡單的數(shù)據(jù)傳輸應用。華普的LoRa數(shù)據(jù)透傳模塊就是這樣的產(chǎn)品。

SX127x產(chǎn)品還可以與4G等各種無線通信技術相互結(jié)合,做成無線通信融合模塊,滿足不同行業(yè)的應用需求,這也是LoRa應用的一個特點。

結(jié)束語

在Machina Research一份報告-《LPWA Technologies - Unlock New IoT Market Potential》中提到了LPWA市場中的六種實體:

● 移動網(wǎng)絡運營商(Mobile Network Operators)

● 非移動網(wǎng)絡運營商(Non-mobile network operators)

● 系統(tǒng)集成商(Systems integrators)

● 大型工業(yè)區(qū)和園區(qū)(Large industrial areas and campuses)

● 產(chǎn)品制造商(Product manufacturers)

● 傳感器原始設備制造商(OEMs)

物聯(lián)網(wǎng)低功耗廣域連接的發(fā)展需求,讓產(chǎn)品商、服務商、運營商等等看到了新的市場發(fā)展機會,紛紛搭建平臺、接產(chǎn)品、做應用,以圖在新的應用領域里先人一步取得商機。產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的成熟也有利于行業(yè)健康長遠的發(fā)展。

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閱讀更多: LoRa中文學習資料, LoRa實驗室, LoRa物聯(lián)網(wǎng)技術入門

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