进入中国十年，LoRa朝着更智能的世界迈进
2023-04-27
17:30:25
来源: 李寿鹏
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作为一项填补了蜂窝、Wi-Fi 和低功耗蓝牙 (BLE) 空白的技术，拥有低功耗、低成本、广覆盖和免频段授权等优势的LoRa®从面世之日起就受到了市场的高度关注，在过去多年的发展中，LoRa为包括智慧城市、家居和建筑、社区、农业、计量和公用事业、医疗保健、环境以及供应链和物流在内的多类型应用提供了灵活的支持, 也赋予了开发者高度的灵活性和创新空间。
据Semtech全球销售高级副总裁 Mike Rodensky介绍，截至2023年3月30日，全球已部署了600万个基于LoRa的网关，基于LoRa的终端节点达到了3亿个，采用LoRaWAN连接的公共网络运营商达181家且还在持续增加。据ABI Research预测，到2026年，LoRa 将占据全球非蜂窝低功耗广域网（LPWAN）连接超过50%的份额。
拥有巨大市场潜力的中国市场，无疑将成为LoRa的重中之重。
LoRa进入中国的十年
从Semtech亚洲区销售副总裁黄旭东的介绍我们得知，随着2013年第一个LoRa产品的面世，Semtech就就马不停蹄地与中国的生态合作伙伴合作，将这个极具优势技术的带来亚洲，利尔达就是其中不得不提的合作伙伴。
“利尔达方面一眼就注意到了LoRa的包括大幅降低功耗和改善灵敏度等在内优势，为此他们第一时间就与我们建立合作，并在拿到LoRa芯片之后就马上开始测试、验证，我们也从这一年开始推广LoRa。”黄旭东接着说。
在这些生态合作伙伴的合作推动下，LoRa从2013年开始就在中华大地开花结果，在2015年就获得了大型的燃气表和水表公司的认可。按照黄旭东所说，当时的LoRa技术其实是针对水表、气表、电表等表类应用场景。尤其是水表，因为其应用环境非常恶劣，很多时候需要埋在地下，并需要人工抄表。而LoRa技术的出现，就就可以简化整个抄表和组网流程，大幅降低成本。
黄旭东骄傲地表示，根据过往的经验，表类应用需要很长的认证周期，但LoRa技术在这方面却很快得到认证，并在一年内就实现量产，这足以体现LoRa的优势。
到了2016年，无线设备商大厂也注意到了LoRa技术的易部署、且完全符合物联网远距离应用要求等优势，于是他们很快就加入了LoRa联盟，并且发起了中国LoRa应用联盟（CLAA），一起推动LoRa技术的发展。这些伙伴的积极参与，也让LoRa在2017年就国内达成总出货量突破1千万美元的目标。
因为看到了物联网市场的前景，以及LoRa和整个云平台结合的可能性，包括阿里巴巴、腾讯和京东这几家在内的互联网大厂也都纷纷加入了LoRa联盟，还投入了很多资源去推广LoRaWAN和LoRa技术。在2018一年，Semtech还将LoRa芯片IP授权给阿里巴巴，让这家互联巨头在LoRa的发展方面更具灵活性。
进入2019年，中国工信部公告52号规范了LoRa技术参数，让其可以用在智慧大楼、智慧园区、智能表计等私网的应用里面，为LoRa在中国明确了稳定的发展环境。
和笔者一样，也许不少读者对工信部当年这个公告有了一定的误解。认为官方限制了这个技术在国内的发展。针对这个问题，Semtech 中国区 LoRa 市场战略总监甘泉再次回应道：“52号文其实是对LoRa有很大帮助，因为它加强了LoRa行业中的规范，如规范了输出功率、发包时长等，这有利于行业发展。”他进一步指出，52号文说LoRa不可以组一个大网，但这也不是LoRa在国内的主要发力方向，私有网络才是LoRa在国内的应用大舞台。
面对大家对于频段相关规定的困惑，甘泉接着说：“LoRa在国内应用是可以使用在470频段以及433频段的，这也是符合规范的，只是在两个频段之内，对LoRa使用的规范和要求略有不同，仅此而已。”
从LoRa后续的发展看来，甘泉的这种观点也获得了印证。如到了2020年，LoRa被纳入国网的电力物联网标准。LoRa生态圈的合作伙伴也不仅限于商用客户，还涵盖了学校和政府部门等。
2021年，Semtech又针对智能楼宇推出了私有网参考设计，支持客户和生态圈的合作伙伴发展物联网方案。Semtech还提供连接技术和组网技术，支持客户把物联网应用做得更好；2022年，LoRa CloudTM被集成至腾讯云物联网开发平台，一起推动LoRa EdgeTM地理定位平台的发展，以更好地满足国内客户的地理定位服务需求。同年，LoRa针对智慧工厂和公共安全推出了基于LoRa的私有网参考设计。
黄旭东表示，在进入国内十年后，LoRa 产业链现在已吸引超过3000家国内企业加入其中，LoRa在物联网垂直市场中的发展硕果累累，实现了在各大重点垂直市场的成功部署。当中就包括智慧公用事业（代表性客户：华润、新奥）、电网监控系统（代表性客户：上电科、安科瑞）、工业/工厂自动化（代表性客户：研华、有人）、智慧农业（代表性客户：矽递、滴翠）、资产管理（代表性客户：座头鲸、门思）、安防和消防（代表性客户：北大青鸟、华消）、智慧园区和楼宇（代表性客户：唯传、星纵、信锐）。
领先的解决方案是底气
LoRa之所以能够在中国市场披荆斩棘，除了网络本身的设计特点外，与时俱进的领先芯片和解决方案是其重要的信心来源。Semtech中国区市场战略总监成晓林也指出，中国是公司重要的市场之一，这些年公司也一直在支持中国物联网市场的发展。
首先，从2013年推出的第一代LoRa产品，到2018年推出了第二代低功耗LoRa芯片，再到后来推出带有定位功能的LoRa芯片，Semtech与时俱进地根据市场需求及时地为中国市场带来极具竞争力的产品。
“我们第三代的LoRa Connect收发器LR1121现在也成功上市。”甘泉接着说。他表示，LR1121是LoRa一颗无线芯片，不仅具有LoRa技术低功耗、远距离的特点，还可以与LR1120和LR1121引脚兼容，使用起来非常方便。同时，LR1121也支持LoRa Basics调制解调器软件，简化了开发过程。LR1121支持多频段的特点，使它可以在很多地方使用，同时芯片级加密也提高了通信安全性。
需要强调的是，与LR1110和LR1120芯片不太一样的是，LR1121不带定位功能，但能够支持包括Sub-GHz 、2.4GHz LoRa和卫星通讯S频段在内的多频段。这些丰富的无线连接能力也让它在市场上找到巨大的机遇。
据介绍，这颗芯片不仅适用于Sub-GHz或2.4GHz的场景，在两者结合起来的场景也可以用。因此，对于一些船只或者国际物流，这颗芯片就能起到很大的帮助作用。“这颗芯片还可以应用于包括公用事业、工业、智慧农业、环境、智能楼宇和家居、零售、智慧城市和医疗在内的多样化场景中，让你即使只使用其中的Sub GHz或者2.4GHz，也能带来更好的效果。”甘泉补充道。
其次，如成晓林所说，因为意识到不但要持续推出LoRa芯片，很多客户还需要组网方案，因此LoRa联盟推出基于LoRa技术的LoRaWAN低功耗广域网标准，这在国内也得到了广泛应用。另外，在部分应用场景中，一些客户倾向于使用私有组网方案，这就促成了具备以下几个主要特点的FMS LoRa组网解决方案的诞生：
1、一些客户需要轻量级的组网协议，而FMS恰好适应了这种需求；
2、低成本网关设计，支持单网关或多网络级联；
3、国内有的客户希望把网络服务器下沉到网关里面。在FMS里面，我们就把NS（Network Server）下沉到主网关，这样在云上处理会比较简单；
4、干扰规避和频率调整。现在蓝牙、Wi-Fi、蜂窝、LoRa等无线技术非常多，干扰是很难避免的。Semtech在FMS里面增加了一个功能，可以扫描环境里面的干扰源，实现干扰规避和频率调整；
5、FMS支持半双工和全双工的应用；
6、FMS还支持CSMA，LBT以及特有的频率规划；
“这种设计保证了系统容量的可裁剪性和扩展性，适用于几十、几百、甚至几千节点的LoRa应用场景，能够适配大、小应用场景的组网设计；具备快速处理告警能力，尤其适合对告警响应实时性要求较高的众多使用场景，包括烟感/消防、安防、大型园区和厂房。”成晓林表示。
为了简化开发者的设计，Semtech还携手上海复旦微电子推出MCU+SX126x参考设计，该参考设计采用了Semtech LoRa Core SX126x系列芯片以及复旦微电子的FM33LE0系列MCU产品，包含硬件参考设计以及基本的软件参考代码设计，能够为表计、消防安防和环境检测提供有力的支持。
正如甘泉总结所说，Semtech不只是提供芯片，更提供从云到端的服务，打造市场领先的“芯片到云”服务平台。借助芯片的一些加密的引擎，云到端的服务也能更好地保证安全性。同时，云端管控可以减少很多的运算，能够实现更低成本、更低功耗。Semtech后续还将在这个方向上持续地发力，为客户提供一个从云到端的更加完善的解决方案，支持功耗更低的各类物联网创新应用。
写在最后
正因为拥有如此多优势，LoRa在中国乃至全球市场获得了越来越多的认可，在过去的两年，LoRa也取得了不少的突破。
如LoRa联盟在2022年宣布了LoRaWAN能够支持IPv6，这为LoRa发展打开了更加广阔的市场机遇；也是在这一年，LoRa联盟吸收了93个新成员；LoRaWAN在2021年已经被国际电信联盟（ITU）正式批准成为低功耗广域网络（LPWAN）的开放性全球标准。作为一项成熟的技术，也是提供多个组网选项的LPWAN技术，LoRaWAN支持公共网络、私有网、卫星、社区以及混合型网络。
“Semtech的愿景是致力于通过领先、创新和高质量的技术解决方案，建设一个更智能、互联和可持续的世界。公司也将坚持以突破性技术，引领行业的发展。”Semtech全球销售高级副总裁 Mike Rodensky在重申。
据Semtech全球销售高级副总裁 Mike Rodensky介绍，截至2023年3月30日，全球已部署了600万个基于LoRa的网关，基于LoRa的终端节点达到了3亿个，采用LoRaWAN连接的公共网络运营商达181家且还在持续增加。据ABI Research预测，到2026年，LoRa 将占据全球非蜂窝低功耗广域网（LPWAN）连接超过50%的份额。
拥有巨大市场潜力的中国市场，无疑将成为LoRa的重中之重。
LoRa进入中国的十年
从Semtech亚洲区销售副总裁黄旭东的介绍我们得知，随着2013年第一个LoRa产品的面世，Semtech就就马不停蹄地与中国的生态合作伙伴合作，将这个极具优势技术的带来亚洲，利尔达就是其中不得不提的合作伙伴。
“利尔达方面一眼就注意到了LoRa的包括大幅降低功耗和改善灵敏度等在内优势，为此他们第一时间就与我们建立合作，并在拿到LoRa芯片之后就马上开始测试、验证，我们也从这一年开始推广LoRa。”黄旭东接着说。
在这些生态合作伙伴的合作推动下，LoRa从2013年开始就在中华大地开花结果，在2015年就获得了大型的燃气表和水表公司的认可。按照黄旭东所说，当时的LoRa技术其实是针对水表、气表、电表等表类应用场景。尤其是水表，因为其应用环境非常恶劣，很多时候需要埋在地下，并需要人工抄表。而LoRa技术的出现，就就可以简化整个抄表和组网流程，大幅降低成本。
黄旭东骄傲地表示，根据过往的经验，表类应用需要很长的认证周期，但LoRa技术在这方面却很快得到认证，并在一年内就实现量产，这足以体现LoRa的优势。
到了2016年，无线设备商大厂也注意到了LoRa技术的易部署、且完全符合物联网远距离应用要求等优势，于是他们很快就加入了LoRa联盟，并且发起了中国LoRa应用联盟（CLAA），一起推动LoRa技术的发展。这些伙伴的积极参与，也让LoRa在2017年就国内达成总出货量突破1千万美元的目标。
因为看到了物联网市场的前景，以及LoRa和整个云平台结合的可能性，包括阿里巴巴、腾讯和京东这几家在内的互联网大厂也都纷纷加入了LoRa联盟，还投入了很多资源去推广LoRaWAN和LoRa技术。在2018一年，Semtech还将LoRa芯片IP授权给阿里巴巴，让这家互联巨头在LoRa的发展方面更具灵活性。
进入2019年，中国工信部公告52号规范了LoRa技术参数，让其可以用在智慧大楼、智慧园区、智能表计等私网的应用里面，为LoRa在中国明确了稳定的发展环境。
和笔者一样，也许不少读者对工信部当年这个公告有了一定的误解。认为官方限制了这个技术在国内的发展。针对这个问题，Semtech 中国区 LoRa 市场战略总监甘泉再次回应道：“52号文其实是对LoRa有很大帮助，因为它加强了LoRa行业中的规范，如规范了输出功率、发包时长等，这有利于行业发展。”他进一步指出，52号文说LoRa不可以组一个大网，但这也不是LoRa在国内的主要发力方向，私有网络才是LoRa在国内的应用大舞台。
面对大家对于频段相关规定的困惑，甘泉接着说：“LoRa在国内应用是可以使用在470频段以及433频段的，这也是符合规范的，只是在两个频段之内，对LoRa使用的规范和要求略有不同，仅此而已。”
从LoRa后续的发展看来，甘泉的这种观点也获得了印证。如到了2020年，LoRa被纳入国网的电力物联网标准。LoRa生态圈的合作伙伴也不仅限于商用客户，还涵盖了学校和政府部门等。
2021年，Semtech又针对智能楼宇推出了私有网参考设计，支持客户和生态圈的合作伙伴发展物联网方案。Semtech还提供连接技术和组网技术，支持客户把物联网应用做得更好；2022年，LoRa CloudTM被集成至腾讯云物联网开发平台，一起推动LoRa EdgeTM地理定位平台的发展，以更好地满足国内客户的地理定位服务需求。同年，LoRa针对智慧工厂和公共安全推出了基于LoRa的私有网参考设计。
黄旭东表示，在进入国内十年后，LoRa 产业链现在已吸引超过3000家国内企业加入其中，LoRa在物联网垂直市场中的发展硕果累累，实现了在各大重点垂直市场的成功部署。当中就包括智慧公用事业（代表性客户：华润、新奥）、电网监控系统（代表性客户：上电科、安科瑞）、工业/工厂自动化（代表性客户：研华、有人）、智慧农业（代表性客户：矽递、滴翠）、资产管理（代表性客户：座头鲸、门思）、安防和消防（代表性客户：北大青鸟、华消）、智慧园区和楼宇（代表性客户：唯传、星纵、信锐）。
领先的解决方案是底气
LoRa之所以能够在中国市场披荆斩棘，除了网络本身的设计特点外，与时俱进的领先芯片和解决方案是其重要的信心来源。Semtech中国区市场战略总监成晓林也指出，中国是公司重要的市场之一，这些年公司也一直在支持中国物联网市场的发展。
首先，从2013年推出的第一代LoRa产品，到2018年推出了第二代低功耗LoRa芯片，再到后来推出带有定位功能的LoRa芯片，Semtech与时俱进地根据市场需求及时地为中国市场带来极具竞争力的产品。
“我们第三代的LoRa Connect收发器LR1121现在也成功上市。”甘泉接着说。他表示，LR1121是LoRa一颗无线芯片，不仅具有LoRa技术低功耗、远距离的特点，还可以与LR1120和LR1121引脚兼容，使用起来非常方便。同时，LR1121也支持LoRa Basics调制解调器软件，简化了开发过程。LR1121支持多频段的特点，使它可以在很多地方使用，同时芯片级加密也提高了通信安全性。
需要强调的是，与LR1110和LR1120芯片不太一样的是，LR1121不带定位功能，但能够支持包括Sub-GHz 、2.4GHz LoRa和卫星通讯S频段在内的多频段。这些丰富的无线连接能力也让它在市场上找到巨大的机遇。
据介绍，这颗芯片不仅适用于Sub-GHz或2.4GHz的场景，在两者结合起来的场景也可以用。因此，对于一些船只或者国际物流，这颗芯片就能起到很大的帮助作用。“这颗芯片还可以应用于包括公用事业、工业、智慧农业、环境、智能楼宇和家居、零售、智慧城市和医疗在内的多样化场景中，让你即使只使用其中的Sub GHz或者2.4GHz，也能带来更好的效果。”甘泉补充道。
其次，如成晓林所说，因为意识到不但要持续推出LoRa芯片，很多客户还需要组网方案，因此LoRa联盟推出基于LoRa技术的LoRaWAN低功耗广域网标准，这在国内也得到了广泛应用。另外，在部分应用场景中，一些客户倾向于使用私有组网方案，这就促成了具备以下几个主要特点的FMS LoRa组网解决方案的诞生：
1、一些客户需要轻量级的组网协议，而FMS恰好适应了这种需求；
2、低成本网关设计，支持单网关或多网络级联；
3、国内有的客户希望把网络服务器下沉到网关里面。在FMS里面，我们就把NS（Network Server）下沉到主网关，这样在云上处理会比较简单；
4、干扰规避和频率调整。现在蓝牙、Wi-Fi、蜂窝、LoRa等无线技术非常多，干扰是很难避免的。Semtech在FMS里面增加了一个功能，可以扫描环境里面的干扰源，实现干扰规避和频率调整；
5、FMS支持半双工和全双工的应用；
6、FMS还支持CSMA，LBT以及特有的频率规划；
“这种设计保证了系统容量的可裁剪性和扩展性，适用于几十、几百、甚至几千节点的LoRa应用场景，能够适配大、小应用场景的组网设计；具备快速处理告警能力，尤其适合对告警响应实时性要求较高的众多使用场景，包括烟感/消防、安防、大型园区和厂房。”成晓林表示。
为了简化开发者的设计，Semtech还携手上海复旦微电子推出MCU+SX126x参考设计，该参考设计采用了Semtech LoRa Core SX126x系列芯片以及复旦微电子的FM33LE0系列MCU产品，包含硬件参考设计以及基本的软件参考代码设计，能够为表计、消防安防和环境检测提供有力的支持。
正如甘泉总结所说，Semtech不只是提供芯片，更提供从云到端的服务，打造市场领先的“芯片到云”服务平台。借助芯片的一些加密的引擎，云到端的服务也能更好地保证安全性。同时，云端管控可以减少很多的运算，能够实现更低成本、更低功耗。Semtech后续还将在这个方向上持续地发力，为客户提供一个从云到端的更加完善的解决方案，支持功耗更低的各类物联网创新应用。
写在最后
正因为拥有如此多优势，LoRa在中国乃至全球市场获得了越来越多的认可，在过去的两年，LoRa也取得了不少的突破。
如LoRa联盟在2022年宣布了LoRaWAN能够支持IPv6，这为LoRa发展打开了更加广阔的市场机遇；也是在这一年，LoRa联盟吸收了93个新成员；LoRaWAN在2021年已经被国际电信联盟（ITU）正式批准成为低功耗广域网络（LPWAN）的开放性全球标准。作为一项成熟的技术，也是提供多个组网选项的LPWAN技术，LoRaWAN支持公共网络、私有网、卫星、社区以及混合型网络。
“Semtech的愿景是致力于通过领先、创新和高质量的技术解决方案，建设一个更智能、互联和可持续的世界。公司也将坚持以突破性技术，引领行业的发展。”Semtech全球销售高级副总裁 Mike Rodensky在重申。
责任编辑：sophie
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