使用LoRa技術(shù)提高效率

當(dāng)一項(xiàng)激進(jìn)的技術(shù)進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)，設(shè)計(jì)師會(huì)關(guān)注它如何改變世界。對(duì)于 LoRa 設(shè)備和無(wú)線射頻技術(shù)（LoRa 技術(shù)），這意味著它的長(zhǎng)距離和低功耗可以通過(guò)以更少的基礎(chǔ)設(shè)施和成本實(shí)現(xiàn)更大的覆蓋范圍來(lái)顯著簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。

與其他選項(xiàng)相比，該技術(shù)的無(wú)線通信提供的優(yōu)勢(shì)非常顯著。其強(qiáng)大的穿透力在密集的城市地區(qū)可達(dá) 2 英里，并在偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村景觀中提供長(zhǎng)達(dá) 30 英里的戶外視線 (LOS)。LoRa 采用開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行，可與 LoRaWAN、IEEE 802.15.4g 和 WMBus 協(xié)議一起使用，并提供與封裝兼容的 IC 以支持全球覆蓋。

出于多種原因，基于 LoRaWAN 的傳感器和網(wǎng)關(guān)（基站）的成本通常低于競(jìng)爭(zhēng)的低功耗廣域網(wǎng) (LPWAN) 技術(shù)。首先，沒(méi)有無(wú)線頻譜許可費(fèi)用，因?yàn)樗鼈冊(cè)谖唇?jīng)許可的頻譜中運(yùn)行。基于蜂窩的技術(shù)在許可頻譜中運(yùn)行，并且由于 3GPP 傳統(tǒng)而產(chǎn)生知識(shí)產(chǎn)權(quán) (IP) 版稅。

在基于 LoRaWAN 的應(yīng)用中，電池供電的傳感器支持低運(yùn)行成本，該傳感器可以運(yùn)行長(zhǎng)達(dá) 20 年。它還消除了 GSM、LTE 或 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)中使用的傳感器電源接線。最新的 Semtech SX126x 系列接收器電流為 4.5 mA，與上一代產(chǎn)品相比降低了 50%，并提供 +22 dBm 的高功率選項(xiàng)。這將基于 LoRa 的傳感器的電池壽命延長(zhǎng)了 30%，從而顯著降低了電池更換頻率。此外，基于標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線固件更新 (FUOTA) 功能允許設(shè)備在其生命周期內(nèi)得到維護(hù)。

LoRa 的長(zhǎng)距離和能源效率使設(shè)計(jì)人員能夠消除對(duì)中繼器的需求。這降低了基礎(chǔ)設(shè)施成本并提供了增強(qiáng)的容量，可擴(kuò)展性以支持每個(gè)網(wǎng)關(guān)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的節(jié)點(diǎn)，每個(gè)網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)安全地傳輸?shù)交谠苹蚧?a target="_blank">公司的服務(wù)器進(jìn)行分析，允許最終用戶根據(jù)硬實(shí)時(shí)指標(biāo)，而不是猜測(cè)。

這些性能特征使 LoRa 成為要求在惡劣環(huán)境中輕松安裝、低成本以及穩(wěn)健、安全通信的網(wǎng)絡(luò)的首選解決方案?，F(xiàn)有應(yīng)用包括在停車計(jì)時(shí)器、收費(fèi)站和交通信號(hào)燈中安裝無(wú)線傳感器。基于 LoRaWAN 的網(wǎng)絡(luò)提供的遠(yuǎn)程監(jiān)控有助于城市減少排放并管理交通流量以減少擁堵。無(wú) GPS 地理定位還允許低成本傳感器安全地跟蹤人員、寵物和主要資產(chǎn)。

一系列基于 Semtech LoRa 的設(shè)備補(bǔ)充了與領(lǐng)先硅制造商產(chǎn)品的兼容性，這些設(shè)備經(jīng)過(guò)優(yōu)化以支持無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的各種應(yīng)用。為了在低數(shù)據(jù)速率和低功耗通信中實(shí)現(xiàn)高可靠性，sub-GHz 無(wú)線電收發(fā)器為 LoRaWAN 以及傳統(tǒng) G/FSK 調(diào)制提供靈活的支持。簡(jiǎn)單的基于命令的界面和從 150 MHz 到 960 MHz 的連續(xù)頻率覆蓋范圍使這些收發(fā)器能夠用于全球所有主要的 sub-GHZ ISM 頻段。

實(shí)施 LoRa 的范圍從在小型、私有、基于家庭的網(wǎng)絡(luò)中使用該技術(shù)到具有國(guó)家或國(guó)際影響力的公共網(wǎng)絡(luò)。與 FSK 相比，高鏈路預(yù)算提高了 30 dB，以抑制同信道干擾，并將功耗降低七倍，從而最大限度地降低運(yùn)營(yíng)成本。這使得 LoRa 成為提高各種行業(yè)和應(yīng)用效率的可行選擇。

可受益于 LoRa 差異化優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用包括物聯(lián)網(wǎng)和 M2M 網(wǎng)絡(luò)的大容量無(wú)線監(jiān)測(cè)和控制，以及安全和入侵系統(tǒng)、火災(zāi)探測(cè)、訪問(wèn)控制和空氣質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理。LoRa 技術(shù)還有助于發(fā)展高安全性遠(yuǎn)程無(wú)鑰匙進(jìn)入 (RKE) 和有源 RFID 系統(tǒng)，并為家庭和公司建筑提供綠色解決方案。擁有超過(guò) 500 家公司成員的非營(yíng)利組織 LoRa 聯(lián)盟的支持使設(shè)計(jì)師有信心將最具挑戰(zhàn)性的設(shè)計(jì)理念建立在這項(xiàng)新技術(shù)上。

如今，LoRaWAN 已被 60 多個(gè)縣的 100 多家公共運(yùn)營(yíng)商部署，該技術(shù)使產(chǎn)品能夠更智能、更清潔、更有效地管理資源。對(duì)于最終用戶，LoRa 提供了硬性的實(shí)時(shí)指標(biāo)，可用于塑造更大的運(yùn)營(yíng)優(yōu)勢(shì)。對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，使用簡(jiǎn)單、遠(yuǎn)程和低功耗 LoRa 的決定是由創(chuàng)建創(chuàng)新和高效系統(tǒng)的雄心推動(dòng)的。

　　審核編輯：湯梓紅