目前，在全球運(yùn)營(yíng)商將4G作為主流網(wǎng)絡(luò)且開始商用5G的背景下，2G網(wǎng)絡(luò)的退網(wǎng)正在實(shí)施。與此同時(shí)，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，對(duì)于低速率、低功耗的無線連接的需求仍在不斷增長(zhǎng)。以LoRa^® 為代表的低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)（LPWAN）技術(shù)填補(bǔ)了這一缺口，LoRa從最初在小范圍使用的無線技術(shù)，近年來已經(jīng)成長(zhǎng)為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域普遍認(rèn)可的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，LoRaWAN^® 更在2021年獲批國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。LoRa生態(tài)發(fā)展蓬勃，國(guó)內(nèi)的LoRa產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)數(shù)量已超過3000家。

為了更好地服務(wù)國(guó)內(nèi)的LoRa生態(tài)，Semtech為中國(guó)市場(chǎng)開發(fā)了LoRa私有網(wǎng)參考設(shè)計(jì)，免費(fèi)提供給國(guó)內(nèi)的LoRa客戶。該參考設(shè)計(jì)具有低成本、低延遲快速響應(yīng)、支持下行控制且低功耗等特點(diǎn)，將進(jìn)一步豐富LoRa組網(wǎng)選項(xiàng)，助力產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)拓展市場(chǎng)。

LoRa私有網(wǎng)參考設(shè)計(jì)

LoRa是一種長(zhǎng)距離、低功耗、易部署的無線射頻通信技術(shù)。自從LoRa技術(shù)面世以來，基于LoRa的組網(wǎng)協(xié)議只有LoRaWAN一種。LoRaWAN協(xié)議是一個(gè)針對(duì)廣域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，其特點(diǎn)是網(wǎng)關(guān)協(xié)作和接入量大。而針對(duì)自組的區(qū)域性組網(wǎng)，該協(xié)議有著實(shí)時(shí)性和下行容量的局限，在國(guó)內(nèi)一些基于LoRa的項(xiàng)目中，企業(yè)需要結(jié)合應(yīng)用需求，對(duì)硬件和組網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行更改和優(yōu)化，即開發(fā)企業(yè)自身的私有網(wǎng)方案。

隨著LoRa技術(shù)的不斷推廣，LoRa應(yīng)用擴(kuò)展到越來越多的垂直領(lǐng)域，對(duì)于LoRa組網(wǎng)方案也提出了更多挑戰(zhàn)。例如，工業(yè)控制、智能樓宇等領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)于實(shí)時(shí)性和下行控制提出了更高要求；同時(shí)，在LoRa技術(shù)應(yīng)用最廣泛的表計(jì)場(chǎng)景中，也有越來越多的客戶提出了下行控制和主動(dòng)抄表的需求。

針對(duì)市場(chǎng)趨勢(shì)和客戶需求，Semtech發(fā)布了中國(guó)區(qū)LoRa私有網(wǎng)參考設(shè)計(jì)。該參考設(shè)計(jì)無需使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，可以使用LoRa終端芯片作為網(wǎng)關(guān)，支持終端之間的互相通信、組控和群控，實(shí)現(xiàn)低延遲、低功耗的下行控制，從而能夠更好地滿足各種靈活應(yīng)用需求，并降低系統(tǒng)成本。

技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

● 架構(gòu)簡(jiǎn)單：LoRa私有網(wǎng)參考設(shè)計(jì)不需要使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（Network server，NS），其優(yōu)點(diǎn)是開發(fā)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。開發(fā)難度也大幅度降低。

● 低成本：基于LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)關(guān)必須使用SX130X網(wǎng)關(guān)系列芯片，而LoRa私有網(wǎng)參考設(shè)計(jì)可以使用LoRa芯片作為網(wǎng)關(guān)，如SX126X/7X或者LLCC68等；同時(shí)，其所使用的終端處理器對(duì)于存儲(chǔ)容量的要求也較低，可以采用成本更低的MCU。該參考設(shè)計(jì)可以顯著降低系統(tǒng)成本。

● 支持終端的D2D通信方式：支持終端之間的相互通信，在網(wǎng)關(guān)缺失的場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)設(shè)備間互控，大大增加系統(tǒng)的靈活度。

● 支持組控和群控：可以對(duì)受控設(shè)備分組，實(shí)現(xiàn)分組控制，如可以提升樓宇燈控應(yīng)用的管理效率。

● 低延遲快速響應(yīng)：支持超低延遲的控制管理，對(duì)于工業(yè)控制應(yīng)用有很大提升。

● 支持下行控制且低功耗：針對(duì)大量低功耗控制場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)距離低功耗應(yīng)用中的低延時(shí)下行控制。

● 網(wǎng)絡(luò)容量更大：對(duì)傳統(tǒng)的星狀網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和大容量的網(wǎng)絡(luò)接入。

未來展望

LoRa的全球部署正在加速，據(jù)ABI Research預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)到2026年，50%的LPWAN物聯(lián)網(wǎng)解決方案將會(huì)使用LoRa方案。在國(guó)內(nèi)，LoRa已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于包括智能建筑/樓宇、工業(yè)園區(qū)、資產(chǎn)追蹤、電力與能源管理、表計(jì)、消防安防、智慧農(nóng)業(yè)與畜牧管理、疫情防控與醫(yī)療健康等多個(gè)領(lǐng)域。

創(chuàng)新應(yīng)用是LoRa推廣的抓手，而應(yīng)用的發(fā)展離不開創(chuàng)新和全面技術(shù)支持。LoRa私有網(wǎng)參考設(shè)計(jì)的面世，能夠更靈活地滿足國(guó)內(nèi)客戶的多樣化需求，幫助企業(yè)提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)LoRa生態(tài)的持續(xù)發(fā)展與繁榮。