2019 年 11 月底,工信部发布了一个公告(52 号),进一步规范了微功率短距离无线电发射设备的生产、进口、销售和使用。微功率设备在物联网中有着广泛的应用,无疑,52 号公告的发布,对于 LoRa 在中国市场的进一步落地是一个重大利好——厘清了规则,排除因政策的不确定性而带来的潜在风险,因而减少了市场的顾虑。

 

中国工信部 52 号公告对微功率设备的所有要求

限在建筑楼宇、住宅小区及村庄等小范围内组网应用;
任意时刻限单个信道发射;
民用计量设备应具有防干扰功能;
避免干扰当地的广播电台和电视台;
符合发射功率限值和发射功率频谱密度限值;
单次发射持续时间不超过 1 秒;
占用带宽不大于 500kHz。

 

日前,在 Semtech 主办的 2020 LoRa 创新应用论坛上,Semtech 携同 20 多家 LoRa 生态伙伴和解决方案厂商,分享了 LoRa 技术应用和市场发展的最新进展,以及 Semtech 不久前推出的首款地理定位方案的细节。论坛的主题是“自组、安全、可控”,Semtech 认为,这概括了 LoRa 的重要特性。

 

2020 LoRa 创新应用论坛

据 Semtech 中国区业务副总裁黄旭东介绍,作为一种长距离、低功耗的无线射频通信技术,LoRa 的用户可以使用非授权频段架设安全可控的私有物联网,这一特性使其在全球应用市场呈现持续高速增长的态势。截至 2020 年 1 月,全球已部署 80 多万个 LoRa 网关,终端节点超过 1.45 亿个。有 157 个国家和地区部署了 LoRa 或 LoRaWAN,预计到 2023 年,全球 43%的 LPWAN 物联网方案将基于 LoRa。

 

LoRa 联盟会员数量的迅速增长,也印证了这一趋势。目前全球已有约 500 个会员,包括阿里巴巴和腾讯等云服务商。黄旭东表示,中国市场已经建立起成熟的 LoRa 生态系统,包括系统模块、通信网络和云平台以及系统设备供应商,应用市场从三表、物流、楼宇,到工业、农业和医疗等多个垂直领域。

 

LoRa 联盟会员数量的迅速增长

 

“自组、安全、可控”这三个特性,Semtech 中国区业务副总裁黄旭东表示,LoRa 的自组体现在可在长距离范围内组建私网 / 专网,国外因无政策限制,可以覆盖到运营商网络的距离范围。在网络部署上,LoRa 可按需配置,并且可灵活扩展。而随着 52 号公告的发布,只要符合该公号技术要求,相关设备不用去无委会做型号核准。

私有物联网对安全性有较高的要求,LoRa 在这方面体现出其特性。在物理层,LoRa CSS 技术可以在噪声以下 20dB 进行解调,普通设备很难检测和干扰 LoRa 信号,这一特性通常是在军工应用中才有。而且,由于扩频信号具有很低的功率谱密度,对使用的各种窄带通信系统的干扰很小,因此一般设备也很难侦破和干扰到 LoRa 信号;在网络层,由于是本地收集,处理和存储数据,所以网络所有者可以完全控制;在应用层,LoRa 可根据应用层的要求进行加密,与网络层配合可实现应用层的整体安全性。如使用 LoRaWAN 协议的中国客户,即可通过在网络层和应用层进行加密,来实现端到端的安全性。

 

至于可控,一是指网络覆盖范围可控,二是产品、技术供应可控。Semtech 中国区市场战略总监甘泉表示,供应中国市场的 LoRa 芯片是由 Semtech (International) AG 研发和供应的。 Semtech (International) AG 是一家瑞士公司。LoRa 芯片的制造、组装和代理分销是在亚洲地区(如马来西亚、中国大陆和中国台湾)进行的。此外,Semtech (International) AG 已将其 LoRa 技术的某些制造权授权给了欧洲和亚洲的某些半导体公司,从而实现了 LoRa 芯片供应的多元化。

 

资产跟踪和管理是物联网的一个重要应用,这要求物联网设备具备地理定位功能。据调研公司报告预测,到 2025 年,“带有地理定位功能的物联网”市场的规模预计将从现在的 400 亿美元增长至 740 亿美元。

 

甘泉表示,基于物联网的资产跟踪和管理可以提高效率,配备地理定位功能的设备可优化资产管理操作流程,比如查询资产是静止或移动状态,防止货物丢失和损坏等。不过,由于传统设备定位基本是采用 GPS,在成本、功耗和安装维护难度上都比较高,因此在大规模部署上存在困难。

 

物联网资产管理需要经济实惠、简单高效,LoRa Edge 应运而生,该方案是 Semtech 最新推出的地理定位方案平台。据甘泉介绍,LoRa Edge 具有低功耗 Wi-Fi 和 GNSS 扫描功能,结合 LoRa Cloud 地理定位以及设备管理服务,可显著降低采用物联网来定位和监测资产的成本和复杂性。

 

由于不再需要添加 GNSS 和 Wi-Fi 器件,LoRa Edge 降低了设备的 BOM 成本,以及设计和采购复杂性。LoRa Edge 可以把到达时间差(TDoA)、GNSS 和基于 Wi-Fi 的云位置计算通过 LoRa Cloud 地理定位服务来进行计算,因此显著减少了设备的功耗——较现有方案低 10 倍。在总拥有成本(TCO)上,用户仅在需要进行资产定位时才需付费。LoRa Edge 配置了密钥,可提供安全的云连接,因此无需采用外部安全元件。

 

LoRa Edge 是 Semtech 最新推出的地理定位方案平台

 

LoRa Edge 的首款芯片组 LR1110 已经面市,其目标市场包括原有的低功耗 Wi-Fi 和低功耗 GPS 定位市场,原有 LoRa+BLE 定位市场,以及对 LoRa 灵敏度要求更高的市场。甘泉表示,今年 LoRa 市场的增长超过预期,中国市场表现亮眼,包括万科地产、手机厂等都开始导入 LoRa,展开合作。而对于应用场景有着深刻理解的专业方案供应商,是物联网方案落地的一个关键。