正如我们所知,物联网已经成为互联网发展的必然趋势了。物联网几乎能将所有的事物都接入了网络当中。LoRaWAN作为物联网的基本组成部分自然不容我们忽视,甚至可以毫不夸张的说,LoRaWAN网关的应用几乎占据了我们生活中的各个领域。

 

物联网旨在让任何物体能够连接到互联网并在很远的距离范围内与其他物体进行通信,这使得LoRaWAN的应用几乎涵盖生活的所有领域。同时,物联网在 LoRaWAN 的帮助下正在提高业务效率并改善全世界的生活。

 

我们应该明白,它不仅仅是一项技术。在不久的将来,它将改变日常生活,推动世界进入一个新的水平。

 

LoRaWAN的5个应用

 

作为和NB-IoT并驾齐驱的物联网连接技术,LoRaWAN的发展较为低调,但是也难掩其已经成为主流物联网连接技术的事实。

 

LoRa联盟推出的基于Semtech的LoRa技术的LoRaWAN这一开放性协议在全球各个国家得到了大量厂商的支持,已经能够支持全球几乎所有的国家、地区实现万物互联的应用场景,其覆盖的多样化垂直市场中包括了从农业、工业到智慧城市、社区和楼宇等领域。

 

以下是当前部署的部分用例:

 

#智慧农业


农业是世界上许多国家最重要的部门部分之一,它与生活和经济息息相关。

 

使用 LoRaWAN 的物联网应用可实现最大效率,从而减少环境影响、最大化产量和最小化费用。从测量影响作物产量的环境条件到跟踪牲畜健康指标,物联网正在逐步改善我们的农业系统。

 

由于LoRa技术具有低功耗、远距离特性和无线质量,所以使用LoRa传感器就能将信号从农场发送到云,用户就能使用信号数据改善运营、构建出一个巨大的智慧农业网络体系,从而改善农业状况。

 

以下示例说明LoRa 技术如何提高农业领域的效率。

 

Figure 1: 智慧农业

 

示例

 

1、智慧农业网络

农业公司Goanna Ag和澳大利亚运营商National Narrowband Network(NNNCo)已经部署了一个基于LoRaWAN的网络,以实现智能农业应用的LoRa物联网解决方案。

 

2、智慧养殖

启用LoRa的GPS跟踪器和生物识别传感器可以监测奶牛的重要器官和位置。还可以将配备LoRa的胶囊植入牛的胃肠道,用于监测各种健康指标和健康状况。一旦奶牛有什么异样活动或意外,农民都能及时获取到动物的实施情况。

 

3、环境监测

基于 LoRa 的解决方案提供土壤水分监测,以提供智能灌溉。


于LoRaWAN网关和各类LoRa传感设备,就可以快速地检测到土壤中的氮、磷、钾 (NPK) 水平,并将相关数据传输到终端。通过数据分析,农民就可以采取相应处理措施,从而帮助减少浪费并最大限度地提高作物产量。

 

#智慧城市


要成为“ 智慧城市 ”,一个地方必须适宜性、可持续发展方面保持进取心,并拥有及时,可靠的数字解决方案,以支持所有重要的公共活动和公用事业。

 

一般而言,LPWAN工具,尤其是LoRa技术,在这种“ 互联生态系统 ”中具有巨大的实施机会,这要归功于其出色的覆盖范围(10-15公里)和电池性能(约10年)。

 

以下示例说明LoRa 技术如何建设智慧城市:

 


Figure 2: 智慧城市

 

示例

 

1、智慧公交

通勤者可以使用基于LoRa的太阳能显示屏来显示信息,例如下一班车发车时间和最新时刻表的变化。这为通勤者节省了大量时间。

 

2、智慧路灯

基于LoRa的街道照明系统可以将电力成本降至最低,而不会影响城市的基础设施和设施。LoRa 技术以低成本和低功耗为目标的事实使该应用程序有效地成为可能。

 

3、智慧泊车

LoRa技术使部署使停车更容易,用户可以与任何支持LoRa的设备共享停车状态。这就可以将基本的商业和市政停车位转变为可以检测车辆的缺失、存在、到达和离开的智能空间。

 

4、智慧垃圾桶

利用智能操作平台和物联网技术,对垃圾箱进行系统化、智能化的管理,将分布于城市各处的垃圾箱联接成有机整体,使环卫工作人员全面掌握城市内垃圾储存情况和清运需求,有效提高城市环卫工作效率。

 

5、火灾探测系统和警报

在每个城市都有一些地方,比如茂密的植被,公园,娱乐场所等 – 更容易发生火灾。从安全角度来看,将火灾报警器和由LoRa技术驱动的传感器放置在这些区域非常有意义。如果发生任何紧急情况, 可以迅速将通知发送到当地消防部门 ,提供救济并限制损害程度。警报也可以通过附近建筑物发出的烟雾触发。

 

#智慧医疗


LoRa技术凭借其低功耗、低成本以及覆盖范围广的特点,还适用于医疗应用。对于改善医疗保健和民生有极大好处。

 

以下示例说明LoRa 技术如何改善智慧医疗:

 

Figure 3: 智慧医疗

 

示例

 

1、食品安全

LoRa 技术也可用于检查食物的温度,它既可以帮助防止食物变质和食物浪费、也有助于防止因储存温度而造成的食物损失和食品安全。

 

2、助听器

物联网连接的助听器可用于帮助听力损失患者。它支持 2.4 GHz 频段中的多种无线电协议,且在非常低的功率下有效。

 

3、实时踪迹定向

实时跟踪阿尔茨海默氏症和痴呆症患者。支持LoRaWAN的可穿戴设备可实时监控阿尔茨海默氏症患者情况,当患者离开指定的安全区时,这些设备会及时提醒护理人员,从而确保患者的最大安全。


LoRaWAN网关也可应用于儿童可穿戴设备,支持LoRa的手镯和智能手表可用于跟踪儿童的位置。父母可以随时知道孩子在哪里,当他们有危险和意外时也能最快时间找到。
 

4、智慧存储

利用 LoRaWAN 协议和基于云的应用平台,提供适用于医疗保健的固定资产和移动资产的统包式温度监测解决方案进行医疗冷链检测。例如,基于 LoRa 的医用冰箱,可实时监测储存疫苗、药物和血液等医疗用品的环境温度。

 

#智慧家居


智慧家居基于LoRa扩频通信技术,打造从感知层到应用层两者之间完整的物联网通讯解决方案。让家居设备通过LoRaWAN网络,互联互通,自主交互,自主学习,提高人们的生活效率,提升人们的生活品质,降低人们的生活压力。

 

以下示例说明LoRa 技术如何建设智慧家居场景:

Figure 4: 智慧家居

 

示例

 

1、安全监测

LoRa 技术设备穿透密集建筑材料的能力使其成为基于 LoRa 的智能家居和建筑设备的理想平台。由于这项技术的远程能力,支持 LoRa 的传感器可以跟踪家中的流浪资产并检测危险,优化公用场所使用并提供整体安全。

 

2、漏水检测及防损

由于漏水造成的损坏对财产和房屋所有者构成重大威胁,基于 LoRa 的温度和湿度传感器可以防止房屋漏水和损坏。通过在易受此影响的家庭区域(如浴室和厨房)中简单安装基于 LoRa 的设备。

 

3、消防疏散系统

启用 LoRa 烟雾传感器可以检测危险区域,并通过指示离开危险场所的最快和最安全方向来帮助人们在这些区域中导航。

 

4、智能门锁

启用一部LoRaWAN小型网关以及无线门磁、红外感应仪和紧急求助按钮三款终端传感器。将用于预警的传感器与安全摄像头和自动门锁相结合,以实施安全防控。

 

5、家电监测

常态化监控家庭电器设备的运行状态、元器件状态、通讯状态、能耗 计量、异常状态告警等。实现对家庭电气设备的自动化控制、远程控制,可自主编程。

 

6、智慧社区

简舒智慧社区由LoRa超远无线传输协议搭建,方圆十里内均可轻松接收与发送信息,由“一个平台,四大系统”组成,即:一个物业云服务管理平台,以及社区安全管理系统、物业管理系统、社区周边O2O服务系统、智慧家庭系统。

 

#智慧工业

 

智能工业是物理设备、电脑网络、人脑智慧相互融合、三位一体的新型工业体系。智能工业将具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节,大幅提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,将传统工业提升到智能化的新阶段。

 

以下示例说明LoRa 技术如何建设智慧工业:

 

Figure 5: 智慧工业

 

示例

 

1、工业应用

基于 LoRa 的技术可以通过使用智能建筑机械、传送带传感器来检测危险,防止传送带故障并降低维护成本,从而有利于工业运营。此外,还有用于接缝罐、反铲挖土机、叉车、柴油罐车和卡车的智能传感器

 

由于其广泛的能力,基于 LoRa 的解决方案可以监控具有恶劣天气条件的偏远地区的工业应用。它通过克服距离界限同时仍然最大限度地提高监控效率和整体生产力来做到这一点。

 

2、智能计量、供应链和物流

基于LoRa 技术远距离、低功耗的特性和强大地理定位能力,使得车辆、货物、卡车和其他资产可以在大地理区域和恶劣的环境条件下轻松监控,让智能供应链和物流更轻松地进行高价值资产运输。

 

3、资产跟踪

物联网设备制造商 Ercogener 开发出用于监测工业资产的端对端跟踪解决方案。法国国有铁路公司 SNCF 实施了跟踪解决方案,以实时查看其重要资产的动态。

 

LoRaWAN 网络是此应用的主要连接方式,可以实现更长的设备电池寿命,因为位置和传感器信息仅每 10 分钟发送一次,每天最多发送 144 条消息。较长的电池寿命限制了重新现场更换电池的次数,并显著改善了整个设备生命周期的管理成本。

 

4、优化运营

世界大型能源公司雪佛龙计划用无线物联网传感器器件将其所有高价值的关键现场资产连接起来。雪佛龙位于加利福尼亚州的圣华金谷 (SJV) 事业部在 38 平方英里的范围内运营着六个油气田。2019 年,SJV 实施了 LoRaWAN 网络基础设施,以数十个具有 4G 蜂窝回传连接的 MultiTech Conduit 网关覆盖油田,将网关数据直接发送到雪佛龙 Microsoft Azure 物联网服务。

 

未来的 LoRaWAN

 

LoRaWAN 网络易于部署,方便成千上万的传感器/器件以更低的成本、跨更长的距离收集和发送数据,且电池寿命显著延长。

 

在像中国这样的国家中,有着许多非常大的城市和不断增长的人口,应用智慧城市技术对于提高城市居民的生活效率至关重要。

 

如今,全球已有数百家公司加入 LoRa Alliance,LoRaWAN 网络已扩展到 99 个国家/地区、通过 148 个网络运营商提供服务,并且网络还在不断增长。

 

根据国内相关研究机构数据,近年来中国物联网市场增速稳定在20%~25%,在“新基建”时代,增速将达到25%~30%。在此过程中,LoRaWAN将与NB-IoT、Cat1等多种物联网连接技术协同工作,大放异彩。