智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。
智慧城市的建设在国内外许多地区已经展开，并取得了一系列成果，国内的如智慧上海、智慧双流；国外如新加坡的“智慧国计划”、韩国的“U-City计划”等。LoRa应用学习站将收集和整理基于物联网的智慧城市解决方案及应用，以供大家交流学习和参考运用。
基于LoRa模块的无线远程抄表应用
1.项目介绍 传统的人工电力抄表方式存在数量大、分布广、误差大等缺点，而且有些电表安装地点偏远，有些则需要带电作业，危险比较大，需要花费大量的人力物力，除了造成资源的严重浪费外，在实时性、准确性和应用性等方面都存在诸多不足之处。 随着城市居民住宅建设和农村小城镇建设日益发展，独立电能表数量迅速增多，抄表计量也日趋复杂，所以远程抄表已成为智能电网中的重要组成部分，其中无线传输方案必不可少。近年来随着LoRa技术的发展，可与GPRS网络技术相结合实现远程无线自动抄表。 使用 GPRS网络实现远程抄表系统，不仅拥有覆盖性广、通讯成本低，能够高效、实时的远程读取数据，而且还能提高电力单位对抄表业务的管理规划性，解决了布点分散难以管理的问题。尤其在用电高峰期，电力用户用电信息采集系统可对区域用电状况进行全面监控和均衡调度，有效地保障了企业生产和居民生活的用电。由此成为电力相关单位理想的电力抄表方案。 注：除了智能电表外，还可以是水表、燃气表，热力表等。 2.系统需求： 所有电表都可嵌入无线模块，其数据能够通过LoRa无线网络准确传到网关，再经由运营商2G/3G网络传到远端服务器； 在远程云管理平台上，能够进行实时监测和管理控制电表的数据； 管理人员可以通过手机APP随时随地查看电表的运行状态，快速进行用电户用电量查询； 除了远程能够采集到电表数据，抄表人员也能够在本地现场使用手持终端定时定点进行巡检用电校对；同时也能在本地通过RS232/485串口采集电表数据。 3.解决方案： 抄表系统由智能电表（内嵌F8L10D模块）、GPRS网关和服务器管理平台组成。电表的数据定时传给无线模块F8L10D，并将此数据通过LoRa无线网络汇总到F8114L GPRS网关，然后F8114L将LoRa无线数据转化成TCP/IP网络数据，再通过GPRS运营商2G网络和Internet公网，最终将数据传送到远端云服务器上。当然，同时也可以在本地中控室通过RS232/485串口接收到智能电表的数据。 系统星型拓扑如下图所示： 抄表系统由无线集中器和无线电表（内嵌LoRa模块）组成，集中器通过3G/4G无线网络接入Internet，将电表数据传输到数据中心。另可支持抄表人员，进行手持终端的巡检抄表。方便维护管理。 与传统电表相比,采用LoRa的智能电表准确、快速采集记录居民的实时用电数据，提高了工作效率，保证服务质量。在用电高峰期间，电力用户用电信息系统可对区域用电状况进行全面监控、均衡调度，进而有效地的保障企业生产和居民生活用电。 方案提供：福建四信（http://www.four-faith.com/） 方案咨询：http://www.four-faith.com/html/nongchan/510.html#consultBox 样机申请：http://www.four-faith.com/html/cooperation/yangji/ Read more.
LoRa组网案例5：无线电表，唤醒+总线
案例背景 某用电采集系统，为减少布线和施工的代价，计划使用无线采集方案。在方圆1km的区域，连接400块电表。基于国网电表通信协议，响应时间要求小于10秒。需要和某电表通信时： 先广播该电表号和请求命令，约20字节； 对应表号的电表根据命令发送回复帧，约100字节； 非该表号的电表不予回应。 通信拓扑如下图所示： 提取需求 因素 指标 距离 1000米，墙壁、门等会造成信号衰减 带宽 纯负载带宽：(20 * 8 + 100 * 8)bit / 10s =96bps，属于低带宽要求 功耗 要求，电表由市电供应，但数量庞大，节能意义重要。 规模 400个终端，中等规模无线网络 拓扑 唤醒下发+总线上报 成本 终端数量庞大，硬件成本要最低；不允许有流量费用。 应用LoRa系统 这是一个典型的“长距离，低带宽，低成本”无线网络，可以选用锐米LoRa第二代系统。 空中速率档位=远距离，低速率，可以发挥LoRa超长距离通信能力； 频率=470MHz，免费频段； 射频发射功率=20dBm； 终端节点个数=1(解释：400个终端共享总线，地址全部分配为0x0001) 单次上传最大字节=100 Slot时长=4000ms 注释：GetMinSlotLen(100, RF_SPEED_LOW,SYST_TDMA_WAKE)=3610 二次上报间隔=10000ms 唤醒data最大字节=20 唤醒ack最大字节=0 唤醒间隔=10000ms 注释：GetTime4WakeExchange(20, 0, RF_SPEED_LOW)=2083 唤醒间隔与带宽利用如下图所示： Read more.
LoRa组网案例4：无线水表，上报+唤醒
案例背景 水表无线集抄具备很多好处：容易施工、缴费便捷、方便查询等。长期以来困扰该方案的是，既要长距离通信，又要低功耗以延长电池使用寿命。现在，LoRa无线可以解决该难题。 以32层高，每层4户为例，集抄128支水表；每15分钟抄读约10字节用水数据；10秒内能控制任意表计开阀（2字节，欠费停水，续费使用）。 提取需求 因素 指标 距离 层高可达32楼，墙壁和门等会造成信号衰减 带宽 纯负载带宽：(128 * 10 * 8 + 2 * 8 * 90)bit / (15 * 60)s =13bps，属于超低带宽要求 功耗 苛刻，水表电池供电，非通信时段要求休眠节能 规模 128个终端，小等规模无线网络 拓扑 主动上报+唤醒下发 成本 终端数量庞大，硬件成本要最低；不允许有流量费用。 应用LoRa系统 这是一个典型的“长距离，低功耗，低带宽，低成本”无线网络，可以选用锐米LoRa第二代系统。 空中速率档位=远距离，低速率，可以发挥LoRa超长距离通信能力； 频率=470MHz，免费频段； 射频发射功率=20dBm； 终端节点个数=128 单次上传最大字节=10 Slot时长=7000ms 注释：GetMinSlotLen(10, RF_SPEED_LOW,SYST_TDMA_WAKE)=1795 二次上报间隔=900000ms 唤醒data最大字节=2 唤醒ack最大字节=0 唤醒间隔=7000ms 注释： GetTime4WakeExchange(2, 0, RF_SPEED_LOW)=1680 唤醒间隔与带宽利用如下图所示： Read more.
中兴物联副总孙公航：5G、LPWA技术是未来物联网主流技术
8月18日，中兴物联副总经理孙公航在“2016中国国际物联网与智慧中国高峰论坛”上，就物联网下一代通讯技术，做了主题为“万物皆联，感知智慧”的演讲。 孙总首先引用了最新调查报告说明物联网的发展进程。据Gartner与IDC联合预测：到2018年，全球物联网设备将达到160亿个；Cisco预测的更加大胆：到2020年全球物联网设备将达到500亿个。全球五大咨询公司之一埃森哲的研究显示，物联网技术将推动中国GDP的实际增长。埃森哲研究显示，物联网将成为中国经济增长的新动力(310328)，到2030年实现GDP国内生产总值累计增长1.8万亿美元。到2030年，制造业、公共服务和资源产业将占物联网所推动中国经济增长总额的60%以上，分别位列前三名。 孙公航表示，在国家政策引领和市场需求推动下，预计2016年中国将新增连接5000万。这些连接主要集中在车联网、智能表计、移动支付和安防监控等四个行业市场。 智能表计市场，国网公司、南网公司每年有300~400万台无线公网模块需求。当前GPRS模块占比80%，CDMA占比10%，LTE模块占比10%，LTE模块的份额呈现快速增加的趋势。 在移动支付市场，国内每年的无线POS市场规模大约600~700万台，其中CDMA模块仁占2%左右，其余为GPRS模块。在安防监控市场，无线安防监控设备正在从3G需求向4G需求过渡，国内铁塔公司的基站监控需求呈现爆发式增长。 孙总认为，NB-IoT、LoRa技术为代表的LPWAN技术将是主要的解决方案，而展望未来，5G将是物联网发展所主要依赖的技术。孙总重点推介了中兴物联NB-IoT和LoRa产品方案，向在座听众隆重介绍中兴物联的新产品和新技术。 Read more.
黄芝士LoRaWAN智能照明系统解决方案
商业利益 1、节能减排，环境友好 通过云端控制台控制需求发送到各LED调光器后，可由调光器自动完成LED工作状态的调控，以组成用户所需的照明环境，并达到节能降耗的效果。 2、节约成本 通过设置期望的光强及特殊照明效果营造特定场景对应的光环境，提高照明效率，节约成本。 3、远程检测 利用远程实时监测，管理各路灯的运作状态，警报检测系统及时更换故障灯。 4、提高管理水平，减少维护费用 在运行和维护成本节约高效的远程监控系统，消除了使用监测车，以检查故障灯，减少现场维护的次数，取消夜间乘工程车用肉眼检查路灯使用方式的人员配备，降低电能消耗。 LoRaWAN智能照明系统方案示范组合 功能: 1、使用云端平台查阅智能照明的数据 2、使用云端平台的命令更控制智能照明系统 3、开启RGB光发射二极管 4、关闭RGB光发射二极管 LoRaWAN智能照明系统方案设置组件 LoRaWAN机站（包8个Symphony link连接室内网关通道无线网路和以太网路回传类比数位转换器） Symphony link&LoRaWAN模组 感光电阻器 液晶显示器 红外线接收器 Read more.
基于Microchip PIC18F25K50 + RN2483 Lora智慧调光路灯
Microchip Technology Inc.（美国微芯科技公司）宣布推出采用LoRa™技术、符合低数据速率无线网络标准的全新系列模块中的首款产品，可实现的物联网（IoT）和机器对机器（M2M）无线通信距离超过10英里（郊区），电池使用寿命可达10年以上，并且能够将数百万的无线传感器节点与LoRa技术网关连接起来。全新433/868 MHz RN2483器件是一款已通过欧洲R＆TTE指令评估的射频模块，可显著加快开发速度并降低开发成本。此外，新模块体积小巧（尺寸仅为17.8×26.3×3 mm），并备有14个GPIO，以极小的占位空间即可灵活连接和控制大量的传感器与执行器。 据权威市场调研公司Gartner预测，到2020年可联网的物品将达到250亿件。目前IoT市场正呈现爆发式的增长，开发人员面临的挑战是如何以有限的资源建立简单、强大的基础设施。因此，他们希望有一款解决方案能满足整体拥有成本最低、易于设计、上市快、互操作性强且可在全国范围部署的要求。 RN2483具有可扩展性、可靠通信、移动性，并且能够在恶劣的室外环境中工作，非常适合用于范围广泛的低数据速率无线监测和控制设计。IoT和M2M应用实例包括：智能城市（路灯、停车和交通传感器）、能量计量（电/水/气智能仪表），以及工业/商业/家庭自动化（HVAC控制、智能家电、安防系统和照明设备）等。 【展示板照片】 【方案方块图】 【方案特性】 1) Long range: greater than 15 km 2) Low power consumption for 10+ year battery life 3) Operates in 433 MHz and 868 MHz bands 4) Embedded LoRaWAN Class A protocol 5) Easy to use ASCII command interface over UART 6) Supply voltage: 2.1–3.6V […] Read more.
基于Semtech LoRA 长距离无线技术之物联网火灾监控方案
火开展了人类的历史，但是火也摧毁了许多文化和财产。在需求与毁灭的平衡中我们所需要的有效的防火系统，如前端的侦测和后续我们所需要的有效的防火系统，其中最重要的是如何在起火的第一时间就能感知到并能迅速的将讯息通知给相关人员或是警卫；如能在这黄金时期予以处理就可以最少的力量把损害控制住。 一般对于火焰感知大都以侦测光谱为方法，其中分为远红外线及紫外线。因为紫外线乃使用电子管所以必须使用高压所以本方案使用半导体来侦测 760nm – 1100 nm光谱来感知火焰的发生。然后再使用Semtech长距离的无线传输技术，其优点是在极低耗电下可以提供高达-148dB的灵敏度让应用可以使用在长距传输及高穿透性的传输。此点可以确保火灾讯息可以确实传输侦测器的数据到数据收集器再经网络上传至云端。 【展示板照片】 【方案方块图】 【系统功能】 ① 传感器端 : 以单芯片接收由YG1006送来的数据，并转换单位为可判读的数据后经UART送至LoRa模块发送至空中。 ② 数据接收端 : 由LoRa模块接收到数据后经UART让单芯片读到有效数值后以SPI接口经W5100送至Internet。 ③ 网络端 : 把由单芯片送来的API、Sensor ID、Device ID及sensor Data送至云端服务纪录数据。 ④ 客户端 : 用户以计算机或是手机随时可以上网检查数据。 【方案特性】 ① 超长距离，低成本 : 因其Sensitivity 可达-148dB，此点可以让传感器部件的范围大幅增加。此点可减少repeater 用量节省成本。 ② 延长使用时间 : 由于待机电流低至2.5uA, 此低耗电特性比起GPRS来可以大大的减少耗电。所以可减小电池体积而增加其传感器待机时间。 我要联络 技术文档 我要联络 台湾Semtech产品线人员: semtech.tw_iot@yosungroup.com Read more.
基于Semtech LoRA 长距离无线技术之物联网一氧化碳警告方案
一氧化碳为无色无味的气体，中毒症状不容易于初期被察觉，因而成为居家环境中的隐形杀手。 动物在吸入过多一氧化碳后大多只有疲倦、头昏眩等轻微症状，所以往往在没有警觉下昏睡中死亡。对于此类无法察觉的气体我们可以使用MQ-7气体传感器来感知，其所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2) 利用高低温循环检测方式低温加热检测传感器的电导率因空气中一氧化碳气体浓度增加而增大，并于高温清洗低温时吸附的杂散气体。本方案就是以LoRa传输因气体浓度改变的电导变化信号至云端。 过去此类感知器大都以独立侦测或是以有线方式连结所有传感器，然后将收集到的把数据或是警告以PSTN或GSM传送出去。而现今物联网的应用可让我们可以把周遭的一些物品透过网络互相沟通，这样可让人们以更简单更可靠的方式来连接网络，但是对于如何延展搜集器到传感器的这一段路一直是困扰着IOT设计者。而Semtech LoRa长距离无线产品就是符合这一需求，Semtech长距离的无线传输技术的优点是在极低耗电下可以提供高达-148dB的灵敏度让应用可以使用在长距传输及高穿透性的传输。此点可以确保监测居家的一氧化碳浓度讯息可以确实传输到数据收集器再经网络上传至云端请求救援。而警卫室或是其他家人可以使用手机APP或是PC远程监控。 【展示板照片】 【方案方块图】 【系统功能】 ① 传感器端 : 以单芯片接收由MQ-7送来的数据，并转换单位为可判读的数据后经UART送至LoRa模块发送至空中。 ② 数据接收端 : 由LoRa模块接收到数据后经UART让单芯片读到有效数值后以SPI接口经W5100送至Internet。 ③ 网络端 : 把由单芯片送来的API、Sensor ID、Device ID及Co Data送至云端服务纪录数据。 ④ 客户端 : 用户以计算机或是手机随时可以上网检查数据。 【方案特性】 ① 超长距离，低成本 : 因其Sensitivity 可达-148dB，此点可以让传感器部件的范围大幅增加。此点可减少repeater 用量节省成本。 ② 延长使用时间 : 由于待机电流低至2.5uA, 此低耗电特性比起GPRS来可以大大的减少耗电。所以可减小电池体积而增加其传感器待机时间。 我要联络 技术文档 相关新闻 我要联络 台湾Semtech产品线人员: semtech.tw_iot@yosungroup.com Read more.
基于Semtech SX1276 LoRa技术的铁路移动物联网设计方案
利用物联网的LoRa网络，构造一个覆盖整个铁路沿线的实物互联网，在运行铁路沿线的动车也安装该设备，无需运营商即可实现联网。 (1)可靠性高。采用了LoRa扩频技术、碰撞避免机制，同时预留专用的时隙用于需要固定带宽的通信业务，避免了发送时数据的竞争和冲突； (2)功耗低，节点电池供电可以持续工作10年以上。 (3)安全，保密性高。无线模块提供了数据完整性检查和鉴权功能，支持AES-128加密算法。 (4)网络容量大。理论可支持多达65000个无线模块节点。 (5)远距离，>3Km; 取代传统的GPS定位系统，利用唯传特有的SmartKit技术，给铁路各区间网站安装一个唯一代码的物联网模块，该传感模块预先存储有所在地精确的GPS地理信息，利用设备端的位置服务（LBS）技术，打造铁路物联网机车定位、运行监控系统； 铁路移动物联网总体技术架构 : 【展示板照片】 【方案方块图】 【系统功能】 一、定位系统功能设计 1、定位模块采用电池供电，可支持2年供电； 2、前端定位模块采用星型组网； 3、每个模块定位范围20mX20m，定位精度1米; 4、后台通过云端管理前端定位模块的配置； 5、手持终端的APP可以响应每个定位模块的位置消息推送； 6、后台可以实时通过前端的定位模块确定手持终端所在位置； 7、定位模块符合工业级标准，支持IP65防水，适应各种恶劣环境，如雨、雪、高温（-40°C~80°C）等条件； 8、UV阻燃材料外壳 二、定位系统示意图 1、为保证定位精度，定位模块采用间隔20米在轨道两侧分布； 2、前端定位模块采用mesh组网，可结合网络传输模块，实现远程管理、配置； 3、手持终端可以实时获取定位点地理位置信息; 4、后台科实时监控手持终端所在位置，并获取运动轨迹； 5、在指定位置，可触发后台预定的指定控制指令，如短信、语音对讲等控制； 6、结合手持终端上的APP专有软件，实现特定功能； 【方案特性】 甲、 基于低功耗广域网LoRaWAN协议的物联网基站路由器GW5000，可以为物联网设备提供低功耗的、移动的、安全的本地双向通信服务。LoRaWAN可以简化设备、用户、网络之间的交互，并提供标准。 乙、 GW5000的架构采用星型结构，可以在终端设备和中央网络服务器之间实现消息传递。GW5000可以通过标准的 IP 连接到服务器，前端节点设备通过单跳给单个或多个GW5000网关，实现无线通信。 丙、 前端设备与GW5000之间的通信可以通过不同的频道或数据速率建立，速率可以事先协商确认。为了节省电池续航时间，GW5000可以通过自适应速率机制来做到最大化地省电。采用唯传物联网基站技术的物联网基站路由器GW5000，用户从此可以拥有自己的物联网控制系统，实现定制化的智能服务，未来将广泛应用于智慧交通、能源管理、 智慧城市、工业4.0、智慧家居等领域。 我要联络 技术文档 我要联络 华南ST产品线人员: st.sc_iot@yosungroup.com 我要联络 台湾Semtech产品线人员: semtech.tw_iot@yosungroup.com Read more.
基于Semtech LoRa and GP2Y1010AU0F光学空气质量传感器方案
Semtech LoRa 长距离无线技术连接GP2Y1010AU0F 光学空气质量传感器，设计用来感测空气中的尘埃粒子可将检测器放置远程透过LoRa长距离传输监控污染物的空气质量，即使非常细小的如烟草烟雾颗粒也能够被检测到，通常应用在空气净化系统中及监控系统中. 【展示板照片】 【方案方块图】 【系统功能】 使用 LoRa 长距离无线技术可长距离监控危险场域的空气质量,也可监控学附近空气质量,以利安全及卫生监控. 【方案特性】 SX1276(Node)特点: A. LoRaTM Modem B. 168 dB maximum link budget C. +20 dBm – 100 mW constant RF output vs. V supply D. +14 dBm high efficiency PA E. Programmable bit rate up to 300 kbps F. High sensitivity: down to -148 dBm G. […] Read more.
基于Semtech SX1276 LoRa and SEN0161 水质酸碱监测方案
Semtech LoRa 长距离无线技术连接SEN0161 (pH meter)(水质酸碱监测)，设计用来监测水的酸碱值进而可以去了解水质变化是否遭受污染加以监测. PH传感器的电及采用薄离电及和参比电及组合在胶壳内不可填充式覆何电极,是PH计测量员件,用来测量水溶液中氢离子活度,既PH值. 【展示板照片】 【方案方块图】 【系统功能】 使用 LoRa 长距离无线技术可长距离监控水质酸碱值,可确保水质的安全. 【方案特性】 SX1276(Node)特点: LoRaTM Modem 168 dB maximum link budget +20 dBm – 100 mW constant RF output vs. V supply +14 dBm high efficiency PA Programmable bit rate up to 300 kbps High sensitivity: down to -148 dBm Bullet-proof front end: IIP3 = […] Read more.
基于Semtech SX1276 LoRa and GPS Ublox NEO-6m模块长距离GPS监控
Semtech LoRa 长距离无线技术连接(Ublox NEO-6m )GPS module，设计用来追踪 物品运送,人员(老人,小孩),宠物. 可做为防失窃及走失的监测感知器.透过蓝芽传送至手机可在 GOOGLE MAP 显示出位置. 【展示板照片】 【方案方块图】 【系统功能】 使用 LoRa 长距离无线技术可透GPS定位,可实时掌控物品或是人员未置可减少物品移失及人员走失的问题发生. 【方案特性】 SX1276(Node)特点: LoRaTM Modem 168 dB maximum link budget +20 dBm – 100 mW constant RF output vs. V supply +14 dBm high efficiency PA Programmable bit rate up to 300 kbps High sensitivity: down to -148 dBm […] Read more.