伴随着物联网的低功耗广域连接需求的发展,LPWA技术也给中国物联网市场带来了大量新的商业机会。物联网的两个关键要素是低功耗的传感器和云计算,前者让大量应用变成了可能,后者让感知具有智能化,使各类应用变成现实。随着低功耗传感器和云计算的逐渐发展成熟,大量的应用需要低功耗、远距离、低成本的方案,如智慧城市、智慧农业、智能建筑中的应用。以LoRa、NB-IoT等为代表的LPWAN技术在这三方面的特点正好补齐了物联网发展中的短板。

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还在争论NB-IoT和LoRa谁干掉谁?他们面临着共同的“对手”
随着低功耗广域网络(LPWAN)市场教育的普及,关于这一领域主流技术之间的竞争替代关系一直成为人们讨论的话题。 当然,基于低功耗广域网络的物联网广阔市场仅处于起步的初期,每一项技术的商用还在探索阶段,尤其是诸如NB-IoT和LoRa阵营已形成全球庞大的产业生态,轻言哪一个阵营会被取代还为时过早,或许几个主流的技术最终平分天下。 不过,所有低功耗广域网络技术在普及中都面临着一些共同的“对手”需要去“战胜”,一些重要的壁垒需要去跨越,其中包括获得更多种类传感器支持和更低功耗的电池技术支持。 多样化的传感器,局域连接技术正在被蚕食 不论是授权频谱的NB-IoT/eMTC,还是非授权频谱的LoRa/RPMA/Sigfox等技术,所面对的大部分业务是需要低功耗、低频率上报的传感器数据。由于可以做到数年无需更换电池或充电,这些传感器可以和通讯模块封装在一起,更加便于用户安装使用。大量场景下的传感器对低功耗广域网络标准的支持非常必要,而在低功耗广域网络商用前,这些传感器大多支持Zigbee、ZWAVE、BLE等标准。 上月,LoRa联盟在苏州召开全员大会后,一家名为奈伯思(NETVOX)的厂商宣布和LoRa IP所有者Semtech公司合作,将其已有的250种基于Zigbee的传感器产品转换为基于LoRaWAN的产品,目前已经推出基于LoRaWAN规范的8个智能建筑传感器,包括温湿度、光照、液位等传感器产品。奈伯思一位高管透露,在将Zigbee的传感器转换为基于LoRaWAN传感器同时,也在积极推出基于NB-IoT的传感器产品。 早在2015年时,笔者曾经撰写了一篇名为《蓝牙要抢ZigBee的地盘?其实它们还有一个更强劲的对手是低功耗广域网络》的文章,从距离、功耗、组网等角度对低功耗广域网络和BLE、Zigbee做了比较,并指出低功耗广域网络具有直达云端的优势,认为未来低功耗广域网络会侵蚀一些BLE和Zigbee的市场。彼时,低功耗广域网络的认知度还不高,NB-IoT的名称刚刚定下来,而BLE公布Mesh路线图,业内更多讨论的是BLE和Zigbee之间的替代关系,关注重点并不在低功耗广域网络上。   正如奈伯思的决策,低功耗广域网络对BLE和Zigbee/ZWAVE等技术的冲击已开始显现。无独有偶,升哲科技(Sensoro)近期在北京部署了一张覆盖主要城区的LoRa网络的同时,在大量建筑内也部署了基于LoRa的湿度、烟雾传感器。此前,这些传感器只能通过Zigbee、ZWAVE来上报数据,现在就可以通过LoRa网络直接将数据传送至云端,无需在建筑内到处部署网关。笔者在和一些智慧建筑集成商从业者交流中,他们表示楼宇中不少传感器采用NB-IoT或LoRa是更为有效的方式,也正在考虑替换掉原有的Zigbee方式。 当然,并非所有支持局域连接的传感器都会转换为支持低功耗广域网络的传感器,那些需要自组网的场景中BLE Mesh或Zigbee仍然是最好的选择。不过,可以看出,不论是NB-IoT还是LoRa,其广泛的市场化需要越来越丰富的低功耗、廉价的传感器的支持,低功耗广域网络产业生态必须突破这一薄弱环节。 除了本身的通信技术低功耗,电池技术也迎来一些变革 节电是低功耗广域网络技术的最大亮点之一,不过,除了这些通信技术本身各类低功耗的设计外,行业应用的落地中还需考虑搭配使用的电池技术,包括电池本身的衰竭、成本、体积等,来支持行业应用真正做到便捷部署、5-10年寿命、低成本等特点。 近日,Semtech宣布和一家拥有全新电池技术的创业公司Imprint Energy合作,推动LoRa进一步普及。Imprint Energy拥有超薄的柔性印刷式电池技术的创新型企业,其电池产品能够支持那些超薄且外形小巧的设备和应用,如此一来,Imprint Energy的技术和LoRa的结合,会更进一步将LoRa应用于大量可穿戴设备、小型传感器等领域。   Semtech不仅仅是简单的合作,而是投资了ImprintEnergy公司。此前,笔者在《股价翻倍、全球事实标准,Semtech如何依靠LoRa成为物联网领域举足轻重的力量》一文中回顾过Semtech历次的投资并购,每次投资并购均产生非常成功的效果,而这次投资Imprint Energy和LoRa形成了极强的协同效应。 Imprint Energy由加州大学伯克利分校两位博士毕业生创立,这一印刷电池技术解决了锂电池的体积和柔性问题。 引用新浪科技此前的报道,尽管锌早已用于电池,但锌电池很难做到可充电,因为当锌与液态电解质结合时,会产生一种称为树枝晶的物质,这种细微的纤维会不断生长并阻碍充电反应。Imprint Energy通过锌与固态聚合物结合而成的电解质解决了这一难题;其次,Imprint的这种电池可以做到很薄,能够小到仅有几百微米;此外,锌也使得Imprint的电池更加安全,毒性比锂电池小,对于戴在人身上甚至植入体内的设备,锌电池是更安全的选择。 不过,在笔者看来,更为吸引人的是Imprint Energy公司对电池生产工艺进行改进和优化,能够使用多种类型的通用大批量打印设备进行打印,这就允许传统的电子制造商们能够在其现有的生产线上进行快速集成,这让Imprint Energy的技术走出小范围试验,支持低成本、大规模的商用出货。目前Imprint Energy 已经提供了数千个电池样品,多家合作伙伴已经使用其自己的设备打印出了电池。   国内一家名为常州恩福赛印刷电子公司也推出了类似印刷电池的“纸电池”,已应用于RFID标签、医疗等领域。 这些电池技术不仅仅用于基于LoRa的物联网应用中,其他低功耗广域网络的应用也可以采用,构成低功耗广域网络上游的一个重要的环节,扩大低功耗广域网络的应用范畴。 近期物联网智库推送一篇文章《为什么说现阶段的NB-IoT可能在为LoRa做嫁衣?》引起一些争议。笔者觉得目前两者分别在运营商级和行业级物联网领域推进,还未到需要马上投入竞争的阶段,更不是阻碍市场发展的因素。不过,它们共同面对的上游传感器、电池等领域,却是必须要去共同解决的,因为这些领域才是阻碍物联网落地的因素。 Read more.
厚德载物 智慧互联 NB-IoT助力清华新型智慧校园建设
智慧校园通过应用最前沿的信息和通信技术,深入校园建设管理的各个领域,形成崭新的校园管理模式,显著提升校园管理水平与服务质量。近年来,在清华大学信息化办公室的统筹下,清华大学学生社区管理部门与中国电信集团合作,积极采用新一代物联网NB-IoT技术,大力推进智慧校园项目落地,多种新型智能设备在清华大学学生社区部署,进一步方便了师生的生活。 校园里的神奇盒子   清华大学校内的智能垃圾箱。资料图 2016年12月的一个早上,清华园看起来和平时一样。紫荆公寓8号楼的李扬同学早早地去紫荆食堂吃早饭,路过路口时,一个“五颜六色”的垃圾箱吸引了他的注意,“这个垃圾箱难道有什么特别之处?” 正想着,他看见一个路过的同学拿着一个塑料袋伸了一下手,垃圾箱便“自己张开了嘴”,等同学把垃圾扔进去以后,它自己又“合上了嘴”。 李扬似乎对这个新出现的垃圾箱很满意:“我觉得这样设计好多了,以前的垃圾桶都是敞口的,部分垃圾暴露在空气中,不仅气味难闻,而且招惹蚊蝇,有时候垃圾还会溢出来,这样设计就干净多了。” 据附近的工作人员介绍:紫荆公寓8号楼前的这个智能垃圾箱,能通过手势感应开启,防止违规捡拾。烟感报警、自动灭火功能有效消除火灾隐患。智能感应压缩有助于减轻异味,提高空间利用率。垃圾装满后自动发出清运信号,避免无效巡查,提高效率。智能垃圾站通过太阳能供电,节能降耗,绿色环保。 垃圾处理更智能   清华园内的智能垃圾站。资料图 负责清运垃圾的张师傅每天都会按时到紫荆23号楼东侧的智能垃圾站清理垃圾。智能垃圾站投入使用以后,他不再需要从原来零散的垃圾投放点收集垃圾,保洁人员将垃圾投放到这个智能垃圾站,垃圾站堆满后,他可以通过手机客户端收到提示,减少了巡视次数,提高了工作效率。不仅如此,张师傅还告诉我们,只有保洁员通过刷卡才能打开垃圾站的门,有效防止了拾荒者违规捡拾造成垃圾散落到周围地面。 张师傅介绍说:清华园每天产生约45吨垃圾,垃圾处理一直是困扰校园环境的难题。在智能垃圾站布局和落地之前,各单位就近投放产生的垃圾。清华园一共有200多个零散的垃圾点位,装垃圾的“黑袋子”随处可见。为了改善校园环境,提高管理水平。 智能垃圾站的出现,使得原先校内四处堆放的“黑袋子”有了一个固定而美观的去处。其次,垃圾站内还设置了红外线感应装置,垃圾装满到一定程度时,滑板自动抬升,垃圾沿滑板形成的斜坡滑进垃圾站最里面,不再需要保洁员手动将垃圾推入内部,直接确保垃圾充分装满垃圾站。另外,和敞口垃圾站相比,智能垃圾站的密闭和压缩功能避免了异味和蚊蝇滋生,同时它还配备淋浴喷头,可以直接冲洗,确保环境卫生的同时价格低了人工成本。  智慧社区初体验 记者了解到:除此之外,在学生社区管理部门的努力下,我校的智慧社区建设还进行了很多其他方面的尝试,智能路灯、智能门锁、智能电表已在校内不同区域进行试点。 智能路灯通过NB-IoT网连接社区内所有路灯灯具,远程监控和调试。接受NB-IoT信号开启关闭,解放了路灯电网的使用限制,原本只能夜间使用的路灯电网现在可以24小时供电。路灯所连起来的电网也成为垃圾箱和垃圾站的主要电力来源,使垃圾处理系统能够正常运行,及时发出信号,便于工作人员查看处理。   一卡通智能门锁。资料图 智能门锁可以实现校园一卡通刷卡开门,同学们下课回到宿舍,只需用校园卡轻轻一刷,就可以轻松开门,再也不用因为忘带钥匙而苦等室友或者跑到学生服务总台去借还钥匙。同时,楼长们也可以通过刷卡记录掌握学生的住宿生活行为规律。另外,在特殊时期,如发生火灾时,管理人员可以即时查看宿舍内人员,远程开锁,从而最大限度地进行安全救援。 智能电表基于云端数据管理,可以实现网上售电、实时查询,在电卡余额不足突然断电时,同学们不再需要为充电费专门跑一趟学生服务总台,可以直接线上支付,实时查询余额也可以提醒同学们及时缴费,避免停电带来不便。另外,针对传统电表无法识别的违章电器,智能电表可以结合宿舍全天候的用电记录进行区分判断,及时处理违章电器,尽早消除安全隐患。 这些智能设备的部署与应用体现学生社区管理部门的工作水平,紧跟智能时代的信息潮流,将物联网技术和智能管理思维运用到了校园管理的具体细节中,让清华师生更早地享受到了物联网技术给我们的日常学习生活所带来的便利。后期,智慧校园的建设将会进一步推进智能设施将覆盖整个清华园,让智慧思维深入我们生活的每一个细节之中。 Read more.
2018第三届下一代物联网及应用国际峰会(加速LPWAN产业发展)
在前2届成功举办的基础上,2018第三届下一代物联网国际峰会将结合第二届中国国际智慧农业峰会将于20118年1月30号-2月1号在上海长宁区皇冠假日酒店举办,本次大会您会听到LPWAN领域各个标准(NB-IOT, LoRA, Sigfox,Ingenu,Wi-sun,Weightless-P)的代表的精彩发言,以及运营商的的部署, 本次大会也会重点关于LPWAN在表计,智慧城市,和农业领域的应用探讨。 如您需了解更多信息,请联系:Jackie:17756332677 021-5182 7931 大会官网:http://www.nexgen-iot.com 大会时间:2018年1月30日-2月1日 会议地点:上海市长宁区皇冠假日酒店 Read more.
说出来你可能不信,有人把BLE/ WIFI/ Zigbee与NB-IoT/ LoRa混搭在一起了…
在物联网领域,同时存在着各种各样的通讯技术。按传输距离的维度来划分,在局域无线网络范畴内,有广泛应用于可穿戴、家庭、企业等场景的BLE、WIFI、Zigbee、sub1G等;针对广域无线网络,有专门应用于低速率、低功耗、广覆盖物联网业务的LoRa、NB-IoT、eMTC等。 根据市场研究机构Gartner的最新数据显示,到2025年,所有物联网连接中的72%将使用WIFI和Zigbee这样的短距离传输技术。而包含Sigfox、LoRa和NB-IoT等技术在内的低功耗广域覆盖网络,在2025年将占据11%的物联网连接。 多种技术厮杀,物联网从业者应该如何取舍?很多芯片和模块厂商采用同时押宝多种协议的做法。常见的比如同时支持BLE、Zigbee、苹果Homekit和谷歌Thread等重要的局域IoT无线连接技术的单芯片,或同时支持NB-IoT、eMTC、E-GPRS等广域技术的多模产品。无论怎么组合,一般都是遵循局域技术+局域技术,广域技术+广域技术这样的套路。 然而有人却另辟蹊径,尝试把BLE/ WIFI/ Zigbee等局域技术与NB-IoT/ LoRa等广域技术在芯片或模块层面混搭在一起。听到这种思路,你的第一反应是不是不靠谱? “这样搞你的应用场景是什么?” “LPWAN本就是为了低功耗,你把它和WIFI混搭在一起还谈什么低功耗?” …… 关于问题的解答尚处于初始阶段,本文展示一些有益的尝试。 1 多彩的秋天,不仅服装混搭盛行,就连物联网领域将原本互不相干的BLE/ WIFI/ Zigbee与NB-IoT/ LoRa混搭的做法也正在创造潮流。 随着NB-IoT市场的爆发,ARM收购了两家相关领域的公司Mistbase和NextG-Com,积极布局。Mistbase是一家瑞典公司,提供完整的NB-IoT实体层解决方案。NextG-Com是英国公司,为NB-IoT提供完整的第2、3层软件栈。除了充分发挥这些公司的软硬件专业之长,ARM还投资了无线通讯设计,可以提供完整的NB-IoT芯片解决方案,从应用软件一直延伸到天线。 并购之后,ARM丰富并完善了Cordio产品线,以NB-IoT为基础,提供完整的低功率广域网络解决方案LPWAN,并以Bluetooth 5和IEEE 802.15.4标准,为无线个人区域网络WPAN提供完整的无线通讯到应用的服务。这一做法无疑为BLE、Zigbee与NB-IoT的混奠实了基石。 初创公司Pycom是一家多模物联网通讯开发板和模块制造商。创客们能够借助于Pycom的新型硬件,运用多种技术快速设计并连接设备,包括:近距离通讯技术Wi-Fi和BLE;LPWAN通信技术LoRa、Sigfox、NB-IoT和Cat M1等。 例如,L01模块和LoPy开发板支持LoRa远距离无线协议、Wi-Fi和蓝牙连接。借助于MicroPython脚本,器件编程速度可提高10倍,而在用作LoRa Nano网关时,能连接5公里半径范围内多达100个LoPy设备。 不过Pycom的产品定位于小型网关,主要面向开发者和极客,使其应用领域极为有限。 紧随其后,Telit推出了LoRaWAN协议与BLE的组合模块,已经上市。新模块完全符合最新的LoRaWAN标准,是公共或专用网络、智能表计、遥感、工业自动化/监测与控制、无线报警与安全系统、农业、资产追踪、街道照明和智慧城市应用的理想解决方案。 Telit型号为RE866的组合模块支持非授权LPWANLoRaWAN标准和863-931 MHz频段内的BLE近场通讯能力。它提供一条长距LoRaWAN无线电链路和不同的BLE外围及中央功能。该模块具备完全的无线传输能力,可通过远程固件安装和升级跟随标准的演变。 它是与之连接的BLE传感器装置之间的天然网关,将数据发送至LoRaWAN协议网络。RE866还与NE866(LTE Cat NB)模块针脚兼容,可以极低或零成本快速地从授权标准转换至非授权标准。 2 看到这里,也许你会发现,上述产品有个共性的迷茫:需求痛点和应用场景不明确。BLE、WIFI等局域技术和NB-IoT、LoRa等广域技术的混搭,到底可以解决什么痛点,市场突破口又在哪里?一家名为Sensoro的公司正在尝试拨开迷雾,给出清晰的解答。 通过与超过2100名客户交流之后,他们发现巨头们纷纷大举进入的智能家居目前市场刚需并不明确,只有低于20%的客户诉求。然而,与之形成鲜明对比的是,定位类设备的需求量正在爆发。 于是他们跑到深圳,前前后后花了10个月做了一圈调研,看了大量的所谓“山寨工厂”。有些事情超乎想象,通常一家规模不大的小工厂,每年定位类设备的出货量都可以达到500-600万件,根据测算,这样的白牌企业在深圳至少有50家,也就是每年出货量将近3亿件。虽然相比而言产品较为低端,但却货真价实。 如果具体来看这些定位产品的市场分布,主要聚集于“人”、“车”、“物”这三类对象的定位需求。(当然,车也是物的一种,但它的特殊之处在于,它还是物的载体。)其中关于“人”的定位需求仅占20%,大量的需求在于各种“车”,比如摩托车、小轿车、工业用车…以及各种“物”,比如牛、羊、猪…的定位,占到80%。 在调研中,他们被一名来自白牌企业的哥们问到,“你们知不知道四川有多少头黑猪?”随后其自问自答道:仅仅在林芝靠近藏区的一小片区域,就定位了超过4000万头散养黑猪,也就是生态猪,这些猪对当地人来说就是重要资产。他们当时完全听傻了。 针对定位服务这一市场需求,以前的方案往往使用GPRS+GPS,现在他们研发了LoRa+BLE双模SiP一体化组合芯片,已经可以量产。BLE短程技术与低功耗的LoRa结合,可以提供远距离的数据中继。两项技术均为低功耗,无需频繁更换电池: BLE将小型无线设备连接到任何需要的物理位置,创建一个集成的短距离网络,无需更换电池即可长时间工作,并可通过智能手机或平板电脑随时随地进行控制。 LoRa负责提供长期安全的双向数据传输和通信,它允许由BLE驱动的网络设备,通过超低功耗的方式与整个物联网网络进行较长距离的通信。LoRa可以发送和接收信号的距离可以达到15公里,并可通过增加额外网关,将距离延伸到数百公里。 肥水不流外人田,他们把LoRa+BLE双模SiP应用在烟雾传感器中,将其作为室内锚点,LoRa负责远程设备管理通讯,BLE负责定位导航,长短距离通讯一气呵成,取代了之前需要经常更换电池的sub1G方案。 基于在使用过程中的核算,新方案可以节省大概78%的成本,来自三个方面:第一是芯片成本,第二是通讯链路本身的成本,第三是在同样电池容量的情况下,人力成本的降低。 无独有偶,寻息电子也推出了蓝牙+LPWAN位置服务系统,通过iBeacon实现近场各类感知数据的采集,通过LoRaWAN将传感器采集数据进行回传。 3 未来之路充满争议,除了LoRa+BLE和LoRa+GPS的双模SiP,这家公司还在挑战排列组合的另一个“极限”:研发芯片级的NB-IoT+WIFI双模芯片级产品。 说到这里,不得不提及之前的两篇文章,笔者曾经分析过低功耗广域网络(LPWAN)和局域网络(LAN)之间的互补效应,并提出了多模通信技术的混搭,有可能率先突破与支持的应用场景。 以智能家电产品为例进行分析。在海尔推出NB-IoT空调时,其中一点是看重NB-IoT的覆盖优势,利用NB-IoT解决在空调中应用时配置的难点。 使用WIFI等短距技术需要用户自己进行配置,匹配过程十分繁琐,要经历手机APP下载、账号注册登录以及设备匹配等诸多步骤,让用户不胜其烦。复杂的操作无法匹配用户对易用性的要求,随着时间的推移,往往出现WIFI热点变化后家电无人维护而不再联网。最终导致使用频次堪忧,对于制造商和消费者而言,都无法实现其核心诉求。 NB-IoT技术相较于WIFI无线连接技术具有明显覆盖优势,能解决空调、冰箱、热水器等所处的边角地带信号不良的问题,甚至是地下室等WIFI盲区,基本保证家里无覆盖盲区。NB-IoT智能空调通过运营商网络直连到云平台,开机激活一次即可自动完成配置连接。在连接手机等移动终端时,通过手机扫秒空调上的二维码,一步即可完成绑定,实现远程操控。 更进一步分析,以往采用WIFI、蓝牙、Zigbee等局域网络技术的物联网场景中,厂商更多构建的是用户合适的使用场景,而对自己产品的生命周期管理缺乏更好的方式。低功耗广域网络LPWAN在各类产品中商用后,厂商可以对自己已经卖出去的产品进行远程生命周期管理,或许基于此能够形成更好的商业模式。 话说回来,同时使用NB-IoT和WIFI两种通讯方案,与研发NB-IoT+WIFI双模芯片毕竟是两回事,实践难度和应用场景都是不同套路。无论是为了提升产品生命周期管理能力、为了对原有解决方案进行纵向扩展,还是为了在复杂场景下提供更多选择,将NB-IoT与WIFI在芯片层面进行集成都并非刚需。 作为两种截然不同的技术,NB-IoT功耗低、速率低,相比之下WIFI功耗和速率都要高得多,将这组矛盾共同体做在一个“片”上,将会面临成本高、功耗不易控制、体积较大等情况,使得应用场景极为受限。 Sensoro把握的场景仍旧是基于位置的服务,设想中的方案采用电池供电,WIFI仅在需要时启动。暮秋至,初冬近,北京雾霾又起。无论如何,NB-IoT+WIFI融合之路,Sensoro已经起步,至于能在雾霾中前行多远,尚待时间的验证。   原文来源:物联网智库 Read more.
未来难预测?这是关于LoRa与NB-IoT的N个最靠谱猜想
前不久ofo宣布将LoRa装备进其单车中,以实现完整的网络连接,为处在风口浪尖的LPWA(低功耗广域技术)再添“谈资”。作为专为远距离、低带宽、低功耗、大量连接的物联网应用而设计的LPWA技术,LoRa、Sigfox和NB-IoT等均趁势而起,各有拥趸,各据山头,到底是同室操戈还是和平共处?一众厂商围绕这些技术不断跑马圈地,到底谁将“笑傲江湖”?   LoRa部署和应用层层加码 除却在ofo的落地为LoRa再添“筹码”之外,LoRa最近的发展是“多点开花”。研华科技利用LoRa技术方案应用于工业物联网,云服务供应商奈伯思(Netvox)在不到6个月之内就成功地将LoRa技术引入到其受欢迎的8种智能楼宇传感器中。美国、加拿大均有厂商采用LoRa技术开展牲畜管理、救援服务等。   这只是应用的“冰山一角”。作为LoRa联盟的主要发起者之一以及LoRa底层核心技术供应商,Semtech无线和传感产品事业部市场营销副总裁黄旭东详细介绍说,基于LoRa联盟推出的LoRaWAN开放性规范的网络已在超过60个国家和地区部署,有50家运营商在进行布网,150多个项目在试点和部署。如美国Comcast公司去年在3个城市铺设了LoRa网络,两个月前决定再在12个城市铺设网络;法国Orange已在法国搭建LoRa网络;印度的TATA在30多个城市实现了LoRa网络的应用;韩国SK用4个月实现了整个国家LoRa网络覆盖。   在中国的布局亦在稳步推进。黄旭东提供的资料显示,LoRa已在智能表计、智慧城市和智慧农业中得到应用;试点正在开展,北上广深均已部署LoRa,在二线城市例如南京、苏州、杭州等也都有LoRa网络覆盖,29K以上的网关已安装;作为中国LoRa应用联盟(CLAA)的主力中兴通讯,正着力使国内LoRa-enabled网络接轨LoRaWAN规范。   而LoRa在全球物联网领域的普及离不开LoRa联盟的成立和成功运营。LoRa联盟亦不负众望,目前已有500家以上的成员,最近阿里巴巴也加入了LoRa联盟,将促进其应用进一步“下沉”。   除了智能表计之外,LoRa还“器重”智能农业、智能物流、智慧城市和智慧楼宇四大应用市场。黄旭东表示,目前智能表计市场应用市场最大,未来两三年物流应用将走强成为 “主力”,智慧城市、智能农业和智慧楼宇位列三甲。业界也预计,2017年LoRa芯片出货量将千万量级,未来的需求呈爆发式增长。     与NB-IoT竞合如何演变? 与今年频上“头条”的NB-IoT相比,LoRa与其的竞合之势充满想象。   但条分缕析,可谓各有伯仲。LoRa和NB-IoT虽然同属于LPWAN技术,但NB-IoT为授权频段,可直接部署于GSM或LTE网络,因而NB-IoT是运营商进军物联网的首选技术,这一点LoRa难以匹敌。但正因如此,NB-IoT主要依赖于运营商的基础设施,进行协议对接,因而在进度上需要考量网络建设情况。而LoRa工作在免授权频段,任何行业可灵活地自行组网,因而在运营成本、发射功率、基站搭建成本方面优势显著,并且LoRa技术发展较早,产业链相对成熟。但LoRa的长距离、低功耗,有时难免是以牺牲传输速度为代价的。   无论何种阵营,底层芯片技术的成熟与成本对未来对决走势起重要作用。NB-IoT不说了,铺天盖地的宣传中少不了英特尔、高通、华为、中兴微、Nordic、美满、MTK、RDA等等的身影。相较之下,LoRa技术却只是Semtch公司的专利。为适应市场的发展和需求,Semtech以IP授权的方式授予更多的公司来制造LoRa芯片,目前涵盖ST、Hoperf、Microchip、GemtekT等。   黄旭东还提到,Semtech主要的LoRa产品有两大系列,分别针对节点/传感器和基站端。此外,Semtech还针对专业的、稳定性强的网络服务器推出了LoRaWAN-enabled参考设计,针对小基站则提供Picocell Gateway的参考设计。   LoRa与NB-IoT的对垒,不仅是产业链共同参与后博弈的结果,时间节点、用户需求等也是最终决定因素。在很多情况下,用户惯性对产业格局的形成作用巨大。黄旭东就笑言,因为NB-IoT建网还需要时间,但市场不会等,这段“时间差”给了LoRa很多机会,在智慧农业、抄表等领域加快了部署。   或许诚如中兴微电子手机芯片规划部市场总监周晋所言,NB-IoT是大范围网络,LoRa是小网络,可灵活快速部署,未来将长期共存。大规模部署、大范围应用是NB-IoT阵营巨头所希望的,NB-IoT通过技术改造也具备了提供专网的特点,不过长尾部分更多是一些小批量、个性化的需求,LoRa等方案的灵活性和低成本仍会在这些长尾市场中发挥巨大作用。   仍需不断“进化” 然而作为一种新兴的物联网技术,LoRa仍需要“与时俱进”,在标准、速率等层面不断优化。   从Semtech推出的芯片就可看出各国标准的不统一。据了解,在中国LoRa市场,LoRa联盟推行的频段是470-510M赫兹,在欧洲国家推行的频段是868M赫兹等。而同一个地区内,标准也不统一,目前LoRa联盟在中国的使用频段划分和CLAA的频段划分有出入。黄旭东指出,这方面还要加强沟通,协商一致,以尽快制定出一套标准的频段和参数指标,毕竟这还涉及核心网、物理链路层等实现多网络的无缝融合和切换问题。同时,还要加快协议认证机构建立,确保互联互通。   此外,LoRa做到长距离(15~30英里)、低功耗是以牺牲传输速度为代价的,这让LoRa在应用上受到了限制。“Semtech会在扩频调制方面不断改进,提高速率。同时面向干扰问题,LoRa采用扫频方式,0的时候从高频扫到低频,1的时候从低频扫到高频,其中一个小频段受到干扰后,也可以通过扫频看到整个信号的频率趋势,从而提高信号的灵敏度。”黄旭东强调。   据了解,目前LoRa联盟正在为LoRa新增定位功能,提供基于网络和GPS的多种定位服务。该技术依靠到达时间差(TDoA)三角定位算法,可在乡村环境实现30米、城市环境150米精度的定位服务。同时,在核心网安全、部署及协议等方面着力轻量化。   最近,Semtech推出了全新工具来改善开发人员使用LoRaWAN协议的体验,近日推出集成了LoRa技术的Picocell网关模拟器,其中包括Linux和Windows支持软件,并提供一个免费的、非商用的LoRaWAN网络服务器演示平台,全新开发工具将降低客户最初参与和评估的门槛。黄旭东的期望是通过Semtech针对LoRa网络的Picocell参考设计,将各地铺设的小网最终连接组成一个无处不在的LoRa大网。   文章来源:与非网 Read more.
COT LoRa 2.4GHz能传输多远、定位多准,我们用实测数据说话
SX1280(LoRa 2.4G)来了、COT协议栈来了、到底可以传输多远、定位到底有多准,是大家关心的问题。 基于SX1280(LoRa 2.4G)COT-MV1模组可以传输多远、定位精度如何,是目前大家关心的问题。 传输距离在无线电领域是一个比较模糊难以定义的问题,受到诸多因素影响,如发射功率、接收灵敏度、天线形式、通讯速率、设备使用的地理及建筑环境、设备使用场所的电磁环境等。 为保证距离评估具有典型意义,本次测试采用室外测试、室内测试二种结构阐述可以传多远,定多准。 通过测试LORA 2.4G 在12.5dBm发射功率情况下,可以实现家庭、别墅、单一楼层无盲区覆盖满足大多数应用场景。可以满足厂区、农场、高尔夫球场等大多数商业应用场景。适合区域微功率无线信号覆盖。 为什么需要区域微功率覆盖,这在大多数实时物联网、并有边缘计算需求的领域是非常需要的,例如智能家居中的门磁可以实现一节CR2450电池能连续工作大于10年,这在项目商业应用是非常重要的需求。 低功率、远距离带来的第二个好处是,传统纽扣电池可以使用,使商业应用产品的设计更加方便。 1.室外通讯可靠性测试 测试目的:测量在室外道路工况下的通信距离与丢包率、RSSI之间的关系 发射功率:12.5dBm 测试方法:使用2个COT-MV1,一收一发,发送节点位置固定,位于道路边缘,逐渐拉远接收节点的距离,接收节点亦位于道路边缘。收发节点均架设在1.6m高的三角支架上。发送节点以50%占空比连续发送数据包,接收点接收并统计信息,连续统计1000个数据包。改变参数进行多轮测试。 测试场地: 测试结果: 测试结果描述:见上表可见在通讯距离400米内,使用SF5可以可靠通讯。 测试结果描述:见上表可见在通讯距离600米内,使用SF7可以可靠通讯。 测试结果描述:见上表可见在通讯距离860米内,使用SF9可以可靠通讯,并有一定dBm冗余。 测试结果描述:见上表可见在通讯距离800米内,使用SF12可以可靠通讯,并有一定冗余。 2.室外通讯距离测试 测试目的:一个发送节点位于较高位置的楼顶,信号的覆盖范围,以及信号的绕射能力。 发射功率:12.5dBm 测试方法:使用2个COT-MV1,一收一发,发送节点位置固定,位于闽江学院教学大楼2号楼顶外延平台,接收节点架设在1.6m高的三脚架上,改变接收节点位置。发送节点以50%占空比连续发送数据包,接收点接收并统计信息,连续统计1000个数据包。改变参数进行多轮测试。 测试场地: 测试结果: 3.测距测试(走廊) 测试目的:测试COT-MV1模组在室内的测距精度以及测距能力 测试方法:使用2个COT-MV1,进行测距,固定一个节点,移动另外一个节点,每个测距点连续测试大于10次,求出平均值等统计信息。比较实际测距结果跟实际距离之间的偏差情况。 测试场地:办公楼6楼长廊,发送节点使用三脚架架高1.6m,接收节点位于离地面约50cm。   测试结果: 4.测距测试(空旷) 测试目的:测试COT-MV1模组在室外的测距精度以及测距能力 测试方法:使用2个COT-MV1,进行测距,固定一个节点,移动另外一个节点,每个测距点连续测试大于10次,求出平均值。比较实际测距结果跟实际距离之间的偏差情况。 测试场地:室外田径场,发送节点使用三脚架架高1.6m,接收节点位于离地面约30cm。   测试结果: 测距测试结果统计比较见图:   测距测试总结: 1)测距得到的距离值,总是比实际值偏低。室内走廊与室外空旷环境,测距效果,差距不大。 2)从绝对误差看,当实际距离在20米时,绝对误差达到最大值,接近10米,随着实际距离增加,误差值降低(小于6米)。这主要是由于COT-MV1的测距分辨率问题,导致在近场近距环境下,测距值与实际值偏差较大导致,这种偏差在20米时达到峰值。 4)从相对误差看,随着距离增加,相对误差则逐渐降低。 5)样本标准差体现了测距样本与均值的偏差离散度,从测试图可以看出,样本标准差呈现了波动的形态,当总体趋势来看,随着距离增加,离散度增加。 6)从样本标准差图可以看出,无论是室内环境还是室外环境,圆极化天线的测试结果离散度都比单极化天线要好,也即:圆极化天线可以保持较好的测距一致性。从测距的平均值和绝对误差来看,两种天线则没有明显的差别。 5.COT-MV1模组 COT-MV1模组由Apollo mcu+SX1280 2.4GHz radio构成,模组长宽高:18x12x2.7(mm),采用邮票孔封装,提供了一路SPI/I2C、一路UART(最高波特率可达921600bps)、一路SWD接口(支持SWIO调试)、32路可编程的通用输入输出接口(GPIO) 5.1.主要特性  5.2.模组引脚分布图 模组引脚图(顶视图) […] Read more.
LPWAN战火不止 封闭区域LoRa更具优势
物联网的通讯标准之争持续延烧,LoRa与Sigfox两大技术的应用领域重迭性相当高,也一直是被相关厂商作为相互比较的技术,事实上,LoRaWAN的传输距离远不及Sigfox,不过讯号也可传输数公里;且因LoRa技术具有开放性,意味着对该技术有兴趣的公司皆可布署/营运,因此LoRa在面对跨国传输时,将会产生漫游费用等问题,不过业界人士认为,在某一特定范围内/封闭型地区的应用,LoRa将较Sigfox更具有成本优势。 举例来说,在农场的应用情境中,倘若农场主人欲于每一头牛只上加挂传感器以便追踪;若是采用LoRa技术,使用者只须花费Lora传感器模块、网关(Gateway)、Wi-Fi,以及云端的建置成本即可做好牛只的管理。且LoRa也可透过现有传统LTE网络,将信息传送至云端,再透过更大范围的NB-IoT网络或者现有的4G LTE网络传送到开放的云端或私有云,整合多个厂区的数据进行汇整分析,就会是智能制造非常有用的信息。 但在此一类型的应用情境中采用Sigfox技术,每一头牛即视为单一节点;而Sigfox的特性即是每一节点,每一年皆须向Sigfox公司缴交年费(每一节点的费用将坐落在1~12元美金不等),就以封闭型的应用区域而言,LoRa将更具有成本优势。 在物联网的浪潮中,更低功耗/成本的数据收集与传输,无疑是未来重要的发展方向;以往各类不同的物联网设备搭载的通讯协议不尽相同,只能各自建立其网络,例如上述所提到的水/电/燃气三表系统,若是搭载的通讯协议不同,将消耗人力与设备建置成本。 目前无论是国内外企业,或是政府组织,皆寻求建立出一套共同的无线网络环境,希望可借此将不同的物联网应用放入统一环境中运作,倘若是在封闭型的场域中,透过LoRa或许可更加完整其应用。 Read more.
物联网应用繁花似锦,LoRa和NB-IoT如何PK?
从运动手环到共享单车,持续增加的物联网应用给我们的生活带来翻天覆的变化,有了运动手环,我们可以实时监控健康状况,有了共享单车,我们可以自由出行。权威机构预测,到2020年物联网设备的数量将达到500亿,而且还会有新的应用出现,面对如此庞大的目标市场,虽然软件、安全、云计算、用户接口等方面都已经成熟,但是物理层的硬件性能在物联网节点迈向500亿规模却出现了瓶颈。只有使用一种广泛的技术,才可能使得电池供电的无线节点数量达到预计的规模。LoRa 技术的出现打破了这一瓶颈,它使用扩频调制技术大大提升了物理层硬件的性能。 LoRa技术由Semtech公司推出,该公司无线和传感器产品市场及应用副总裁黄旭东介绍,“对于3G、5G通信来说,很多公司参与制定标准,因此加入了很多IP,导致协议很复杂,而物联网不需要这么复杂的协议,所以我们选择做低速率应用,LoRa技术具有远距离、低功耗、互操作性、低成本、安全、大容量和可定位的优势。从目前的应用趋势来看,LoRaWAN被部署在全球超过60个国家和地区,成立于2015年的LoRa联盟拥有超过500家成员。” 在应用方面,LoRa技术在频频发力,ofo正在将LoRa器件和无线射频技术(LoRa技术)装备进其单车中,以补充其授权频谱连接选项来实现完整的网络连接;研华科技也采用集成LoRa技术的Wzzard LRPv节点和SmartSwarm 243网关来扩展无线产品线;云服务供应商奈伯思(Netvox)在不到6个月之内就成功地将LoRa技术引入到其受欢迎的8种智能楼宇传感器中。未来,LoRa有望在智能农业、智能物流、智慧城市和智慧楼宇四大应用市场发挥重要作用。黄旭东表示,“目前智能表计市场应用市场最大,未来两三年物流应用将成为主力,智慧城市、智能农业和智慧楼宇位列三甲。业界也预计,2017年LoRa芯片出货量将千万量级,未来的需求呈爆发式增长。” 有市场需求的地方就有竞争,除了LoRa技术,NB-IoT(窄带物联网)技术也定位在物联网应用领域,因此竞争在所难免,我们不防先把两种技术比较一下:   LoRa技术 NB-IoT技术 传输距离 提供最大168dB的链路预算,一般来说,在城市中无线距离范围是1-2公里,在郊区无线距离最高可达20km。 具有164dB的链路预算,GPRS的链路预算有144dB,LTE是142.7dB。一般地,NB-IoT的通信距离是15km。 功耗 服务时间长达10年; 服务时间长达10年; 网关 需要部署网关 不需要部署网关,可直接部署于GSM或LTE网络 大容量 基于LoRa的大容量基站每天可支持数百万条消息,单个基站可支持数千台设备; 一个扇区能够支持10万个连接; 定位 通过使用低功耗无线电三角测量技术,LoRa技术可实现定位; 可实现定位,室外NB-IoT宏站系统的定位算法误差优化到20m-30m;   LoRa资源免费,成本更低 物联网应用需要考虑许多因素,例如节点成本,网络成本,LoRa和NB-IoT选择了不同的频段。NB-IoT使用了授权频段,有三种部署方式:独立部署、保护带部署、带内部署。全球主流的频段是800MHz和900MHz。中国电信会把NB-IoT部署在800MHz频段上,而中国联通会选择900MHz,中国移动则可能会重耕现有900MHz频段。而LoRa主要在全球免费频段运行,包括433、868、915 MHz。黄旭东解释,“由于LoRa是工作在免授权频段的,无需申请即可进行网络建设,网络架构简单,运营成本也低。” 在硬件成本方面,LoRaWAN模块的总体成本在8-10美元左右,约为NB-IoT等蜂窝LTE模块价格的一半。而NB-IoT网络的复杂性越高,知识产权相关(授权频段方面)费用更高,相对而言,LoRa的成本更低。 部署方式不同,各有利弊 LoRa和NB-IoT的另一个区别是,LoRa需要单独设立网关,而NB-IoT直接连接GSM或LTE网络基站。如果运营商想进入物联网领域,NB-IoT可谓首选,LoRa难以匹敌。但是这对NB-IoT来说无疑也是一层阻碍,NB-IoT高度依赖于运营商的基础设施,如果网络建设不到位NB-IoT也无法铺设。对比之下,LoRa可以在任何行业自行组网,不受制于基础网络设施,在没有基站的偏远地区,物联网设备依然可以实现联网运行,而NB-IoT就很难实现组网。而且NB-IoT升级到先进的4G/ LTE基站比LoRa通过工业网关或塔顶网关部署更昂贵。 对于LoRa来说,自行组网增加了建设的灵活度,但是会比NB-IoT增加网关硬件,如果未来网关数量巨大,硬件管理会有困难,好在LoRa技术发展较早,产业链相对成熟。关于LoRa是否会直接连接到基站的问题,黄旭东表示,“LoRa可以采取先建设小基站,再连接大基站的模式,但是也可以直接连接到大基站。” 在底层硬件提供方面,NB-IoT由于参与制定者众多,因此芯片供应商中少不了英特尔、高通、华为、中兴微、Nordic、美满、MTK、RDA等公司。而LoRa技术只是Semtch公司的专利,相对而言提供商阵容没有这么繁华,为适应市场的发展和需求,Semtech以IP授权的方式授予更多的公司来制造LoRa芯片,如ST、Hoperf、Microchip、GemtekT等。 LoRa和NB-IoT可能实现互补 既然LoRa和NB-IoT各有利弊,还有另一种声音表示,未来物联网部署将呈现LoRa和NB-IoT互补覆盖的局面。LoRa和NB-IoT相比功耗更低,成本更低,能够满足物联网碎片化的应用需求。而NB-IoT带宽更大,更适合大网覆盖,不过其只能部署在有长期供电的场景下,而LoRa并不需要。这也意味着,未来NB-IoT做大网覆盖,而LoRa在NB-IoT上做低功耗覆盖来满足各种应用场景需求。这也就是说未来大部分物联网应用将发生在LoRa上,并通过NB-IoT传输数据。 文章来源:与非网 Read more.
兼容、开放、共赢!IOCA一系列LORA新品发布
IOCA是一家物联网产品与平台的服务提供商,从2015年开始密切关注并逐步开展LoRa技术的研究与产品开发工作,经过两年多的努力,开发出来了一系列产品,并在诸多行业中得到了成功应用。 借助2017云博会的机会IOCA正式对外发布了一系列软硬件新产品,包括LoRa基站2.0,LoRa路测器,婴啼LoRa无线AP和IOCA物联网云平台。结合之前已经批量投产的三款LoRa节点,四款室内外基站和一款轻量级服务器,以及一批应用产品,包括:LoRa烟感,地磁,温湿度监控,定位器,四表集抄,环境监测,水质监测等诸多产品与解决方案,至此完成了无线通讯、应用产品与云平台三大板块的拼接! 新品一:IOCA基站2.0 该基站的特点是:一站式安装,无依赖部署,太阳能供电,4G入网,现场安装简单方便,智能网关监护系统为整个系统保驾护航,大大降低了网关维护成本! 新品二:IOCA LoRa路测器 IOCA路测器具有盲点补报、分析、记录、提醒等特色功能,结合手机APP能对测试任务进行完整的记录和完美的再现。 新品三:LoRa室内无线AP 它具有部署灵活,快速入网,双向通讯,即时控制,安全加密。同时其低成本,低功耗的特点,受到了业内的广泛关注,非常适合应用在智能楼宇,智慧社区,节能控制等诸多室内应用场景。 本次IOCA展出的产品还包括:   四表集抄解决方案   LoRa烟感与地磁   LoRa 智能仓储&电子标签   LoRa模块与开发板 IOCA的经营理念是“三化一赢”,即私有化、软硬件一体化和定制化,一赢为数据共赢!私有化指的是私有化数据、私有化部署和私有化服务!客户拥有数据的所有权,我们能够提供完整的解决方案,当项目积累的数据具有了大数据的商业价值时,我们愿意与客户共同开发,一起挖掘数据的价值,实现利益共赢! 躬自厚,致行远!乘风破浪,扬帆启航,IOCA愿与物联网行业同仁,一起努力,共同构建智慧、开放、和谐、健康的物联网行业新生态! Read more.
物联网推动智能家居应用加速发展
广泛的物联网应用当中,门坎最低且相关应用最多的当属智能家居(Smart Home),因家庭最贴近人们的生活,将日常生活与物联网结合,从最初的物联网装置到系统整合演变为平台及服务的延伸,此过程为的就是不断满足消费者的需求。 近年来,由于互联网及智能移动装置的普及,物联网(Internet of Things, IoT)在各领域的应用迅速拓展,并带动相关市场的兴起。根据市调机构IDC预测,物联网于2015~2020的年复合成长率(Compound Annual Growth Rate, CAGR)为15.6%,全球市场规模于2020年将达到1.29兆美元。而物联网的装置数量也将超越智能手机,于未来几年,总数将累积达到300亿个。由上述这些数据可看出,物联网仍是未来科技的发展重点。 简单来说,物联网就是让物体能够实现互联互通的网络,结合不同产业的资源,将现有的技术延伸。对于广大的物联网市场,各家厂商纷纷投入相关技术研发,为的是尽早开始布局以抢先取得商机。为了因应物联网对于网络低功耗、低成本、长距离及大量联机等要求,低功耗广域网(Low Power Wide Area Network, LPWAN)则是为此而发展之网络技术。 目前较为被关注之LPWAN技术分别为LoRa、NB-IoT及Sigfox,这三项技术各自具有优势,根据不同的需求及特性,将决定LPWAN技术适用于哪种物联网应用。以LoRa为例,台北市政府去年布建了十二个LoRa无线通信基地台,利用其低功耗、低成本及长距离等特性,打造一个通讯范围覆盖全台北市的大型物联网网络,将整个城市当做智能城市的创新实验平台。 除了通讯技术之外,不论是软件(Software)、硬件(Hardware)、半导体(Semiconductor)、制造(Manufacturer)或系统整合(System Integration)等厂商,皆陆续推出相关之产品与解决方案。随着各项技术逐渐趋近成熟,使得物联网装置的效能持续提升,体积随之越来越小,价格则变得更加便宜。 物联网加速智能家居发展 在广泛的物联网应用当中,门坎最低且相关应用最多的当属智能家居 (Smart Home),主要是家庭最贴近人们的生活,将日常生活与物联网的概念相互结合,在家庭生活中体现人与物或是物与物之间相连的目标。借助整合家中的各种装置及系统以促成家庭自动化,进而提高人们的生活质量,如智能家电、能源管理、家庭娱乐、安全监控及居家照护等皆为智能家居考虑的重点。 智能家电的相关产品大多皆是透过无线网络 (Wireless Network)与移动应用程序 (Mobile Application, Mobile App)连接,主要可分为两种类型。一种是让家电支持联网的功能来提供不同的服务,如智能冷气、智慧冰箱及智慧洗衣机等家电。以洗衣机为例,当洗衣机连上网络,即可在衣服洗完之后,利用推播讯息主动通知用户,以减少衣服被遗忘而未晾干的情形。另一种则是借助其他的装置使既有之家电实现联网及控制等功能,例如智能插座、窗帘控制器及红外线控制器等装置。 以目前市面上的红外线控制器为例,即是将微控制器 (MCU)、红外线发射器(Infrared Emitters)、无线网络模块(Wi-Fi Module)等现有技术结合,用户可以在移动装置上针对家中红外线遥控的电器设备进行远程控制,由于红外线遥控属于标准的无线通信技术,因此可以达到不同厂牌、不同产品之间的互操作性。 当终端设备及装置联网之后,透过不同功能的结合能够让智能家电提供更全面的应用及服务。举例来说,温湿传感器主要用来监控室内的温度及湿度,跟冷气及除湿机串联之后,就可以从量测的结果来判断是否达到预先设定之条件,以远程遥控冷气及除湿机的状态。除了调节温度之外,若是加上用户的行为分析,像是将用户调整温度的习惯与室内的温度、湿度、光线及其他因素进行分析并学习,即可因应室内的环境因素自动调整至最舒适的环境,借此还可以提升电器的使用效率,进一步达到节能的效果。 在现今的社会当中,居家安全一直是民众的重要考虑,对于家中没有保全系统的一般家庭或是租屋族,可以避免昂贵的费用及额外的施工来达到智能家居安全的诉求。以安全监测来看,烟雾传感器、水滴传感器及门窗开阖传感器等皆是相关的应用产品,当侦测到家中的异常情形可实时通知住户进行相对应的处理。 而智能门锁较一般门锁具有更高的安全性,可减少门锁被破坏及窃盗的情形发生,提供完善的居家防护。而网络摄影机也是智能家居常见的一项产品,不论是关心小朋友读书的情形,或是观看宠物在家中的举动,甚至是长辈的居家照护,即使是出门在外也能随时掌握家中动态。全球人口老化已经是必然的趋势,根据估计,台湾在2025年高龄人口占比将超过20%,因此,居家照护也是智能家居未来不可或缺的一环。 面对市面上众多的智能家居产品,每个产品皆有专属的应用程序,即便是再怎么人性化的操作接口,也将显得繁琐及复杂。因此,如何整合不同厂商的产品将是一个重要的关键,而当前声势较为浩大的当属Amazon、Apple及Google三大公司,皆提供第三方的开发工具,让厂商得以将终端硬件和平台整合在一起,串联并发展出许多自动化的智能家居服务。 智能语音助理进驻客厅 而近年来不断推陈出新的语音装置,可视为继计算机及手机之后的下一个运算平台,且随着人工智能 (Artificial Intelligence)的兴起,于自然语言处理(Natural Language Processing, NLP)方面有相当的进展,可望以语音做为用户与装置间友善的互动方式,减化复杂繁琐的操作过程以提升更高的便利性。无论是查询当天的天气、交通、新闻及个人行程,播放音乐或控制家中的电灯、窗帘、空调等电器设备,都可透过语音来达成。 Amazon 由网络书店起家的Amazon,于2014年推出智能蓝牙喇叭Amazon Echo,内建自家开发的语音助理Alexa,让用户可以轻松的透过语音使用Amazon及第三方服务商提供之服务,像是达美乐披萨(Domino’s Pizza)、福特汽车(Ford)、美国智能手表品牌Fitbit、智能家居品牌SmartThings及优步(Uber)等等。在2017年2月23日,Amazon宣布Alexa支持的服务指令已达到10,000个,代表Alexa可提供相当丰富的语音服务。 而今年又相继推出Amazon Look及Amazon Show等产品,加上镜头和触控屏幕之后,使语音助理进一步升级为个人穿搭助理并让信息可视化,以提供用户更多的互动方式。Amazon深耕电子商务多年,从网络零售到无人商店一直专注于使用者的需求,将有助于Amazon在智能家居市场之扩展。 Apple 2014年的全球开发者大会(Apple Worldwide […] Read more.
LoRa快速全面入门
物联网应用中的无线技术有多种,可组成局域网或广域网。组成局域网的无线技术主要有2.4GHz的WiFi,蓝牙、Zigbee等,组成广域网的无线技术主要有2G/3G/4G等。这些无线技术,优缺点非常明显,可如下图总结。在低功耗广域网(Low Power Wide Area Network, LPWAN)产生之前,似乎远距离和低功耗两者之间只能二选一。当采用LPWAN技术之后,设计人员可做到两者都兼顾,最大程度地实现更长距离通信与更低功耗,同时还可节省额外的中继器成本。 图1 LPWAN技术对比和LoRa技术的定位 LoRa 是LPWAN通信技术中的一种,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。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式,为用户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。 LoRa技术具有远距离、低功耗(电池寿命长)、多节点、低成本的特性。 图2 LoRa技术特点 下图以美国情况为例,从灵敏度、链路预算、覆盖范围、传输速率、发送电流、待机电流、接收电流、2000mAh电池使用寿命、定位、抗干扰性、拓扑结构等参数上比较了Sigfox、LTE-M、ZigBee、WLAN、802.11ah和 LoRa的区别。 图3 LoRa与其他无线通信技术的比较 LoRa网络构成 LoRa网络主要由终端(可内置LoRa模块)、网关(或称基站)、Server和云四部分组成。应用数据可双向传输。 图4 LoRa网络体系结构 LoRa联盟 LoRa联盟(LoRa Alliance)是2015年3月Semtech牵头成立的一个开放的、非盈利的组织,发起成员还有法国Actility,中国AUGTEK和荷兰皇家电信kpn等企业。不到一年时间,联盟已经发展成员公司150余家,其中不乏IBM、思科、法国Orange等重量级产商。产业链(终端硬件产商、芯片产商、模块网关产商、软件厂商、系统集成商、网络运营商)中的每一环均有大量的企业,这种技术的开放性,竞争与合作的充分性都促使了LoRa的快速发展与生态繁盛。 图5 LoRa联盟 LoRa在中国 中国LoRa应用联盟(China Lora Application Alliance,简称CLAA)是在LoRa联盟支持下,由中兴通讯发起,各行业物联网应用创新主体广泛参与、合作共建的技术联盟,旨在共同建立中国LoRa应用合作生态圈,推动LoRa产业链在中国的应用和发展,建设多业务共享、低成本、广覆盖、可运营的LoRa物联网。 2016年12月中国LoRa物联网产业运营联盟正式揭牌成立[3]  ,意味着LoRa这一LPWAN(低功耗广域网)技术在国内将进入到大规模商用部署阶段,也意味着我国将成为全球最大规模的LoRa商用市场。鹏博士、Semtech、中科智城、中兴通讯、诺基亚上海贝尔、云帝斯等十多家企业成为首批联盟成员。 相比其他技术,LoRa成本低、功耗低,技术成熟,尤其是其产业链最为完善,国际上的商用案例也更加丰富。但LoRa在中国发展却缓慢,虽然LoRa模块目前已广泛应用于物联网产业链中的M2M行业,但由于缺乏基础网络和技术人才的支撑,产业生态无法形成闭环。在物联网基础较发达的中国台湾,例如台湾清华大学等已经开始为学生提供基于LoRa物联网技术的应用学习班[4]  。反观国内大学目前的物联网专业,还鲜有开设LoRa技术及应用的课程,虽然目前民间技术网站的学习热情正在逐步高涨的,例如国内的LoRa应用站已经开始整合翻译LoRa技术资料,甚至筹备针对物联网专业大学生的LoRa实验室课程等。 网络部署 目前LoRa网络已经在世界多地进行试点或部署。据LoRa Alliance 2017年公布的数据,已经有30多个国家开始建网,150多个城市开始进行试点。中国AUGTEK在京杭大运河完成284个基站的建设,覆盖1300Km流域;美国网络运营商Senet于2015年中在北美完成了50个基站的建设、覆盖15,000 平方英里(约38850平方千米),预计在第一阶段完成超过200个基站架设;美国最大的有线电视公司Comcast宣布采用LoRa技术,首先将在费城和旧金山地区完成网络部署,并提供计量相关(抄表等)、环境监测相关(温湿度、污染、噪声监测等)和追踪定位相关等服务。法国电信Orange宣布在2016年初在法国建网;荷兰皇家电信kpn宣布将在新西兰建网,在2016年前达到50%覆盖率;印度Tata宣布将在Mumbai和 Delhi建网;Telstra宣布将在墨尔本试点…… 图6 LoRa全球网络部署 LoRaWAN协议 LoRaWAN是 LoRa联盟推出的一个基于开源的MAC层协议的低功耗广域网(Low Power Wide Area Network, LPWAN)标准。这一技术可以为电池供电的无线设备提供局域、全国或全球的网络。LoRaWAN瞄准的是物联网中的一些核心需求,如安全双向通讯、移动通讯和静态位置识别等服务。该技术无需本地复杂配置,就可以让智能设备间实现无缝对接互操作,给物联网领域的用户、开发者和企业自由操作权限。 LoRaWAN网络架构是一个典型的星形拓扑结构,在这个网络架构中,LoRa网关是一个透明传输的中继,连接终端设备和后端中央服务器。网关与服务器间通过标准IP连接,终端设备采用单跳与一个或多个网关通信。所有的节点与网关间均是双向通信,同时也支持云端升级等操作以减少云端通讯时间。 终端与网关之间的通信是在不同频率和数据传输速率基础上完成的,数据速率的选择需要在传输距离和消息时延之间权衡。由于采用了扩频技术,不同传输速率的通信不会互相干扰,且还会创建一组“虚拟化”的频段来增加网关容量。LoRaWAN的数据传输速率范围为0.3 […] Read more.
上海-盾构机租赁平台寻求基于LoRa的设备状态监控方案
现有一批挖地铁的盾构机设备,想找一家供应商提供基于LoRa技术的终端和网络服务,用于监控这些租赁设备的状态,主要是判断设备是否处于闲置的状态,希望方案使用简单、准确、成本低的传感器,配合LoRa传输数据,后台可方便监控设备状态,希望有现成的标准产品或者方案,最好公司在上海或者附近,如有公司可提供解决方案的,可以在下方留下单位+联络人电话,或者添加微信号woodcar,注明:盾构机。 Read more.