目前,物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的幾大標(biāo)準(zhǔn),如NB-IoT、LoRa、SigFox等,正在用各自擅長的技術(shù)和應(yīng)用搶奪IoT風(fēng)口,以爭取在這片廣闊的市場上占得先機。
NB-IoT是電信標(biāo)準(zhǔn)延伸出來的,主要由電信運營商支持,而LoRa的標(biāo)準(zhǔn)是一個商業(yè)運用平臺,兩者主要差異在于商業(yè)運營的模式:NB-IoT基本是由電信運營商來運營,所以使用者必須用它的網(wǎng)關(guān)和服務(wù),而LoRa有各種不同的組合方式,商業(yè)的模式是完全不同的。
而在技術(shù)層面,NB-IoT和LoRa的差異不是特別大,各有優(yōu)缺點。在某些領(lǐng)域,國內(nèi)有一些用戶在并行使用這兩種技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)。NB-IoT比較受限于基站,而LoRa要加入一個網(wǎng)關(guān)比較容易,相對來說價格低很多。用戶可以根據(jù)需要,增加不同的網(wǎng)關(guān)覆蓋。LoRa的覆蓋程度可能比NB-IoT更廣一點。
LoRaWAN的特色
低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)預(yù)計將會支持物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)十億設(shè)備。而LoRaWAN是LoRa聯(lián)盟制定的一個開放標(biāo)準(zhǔn),它定義了基于LoRa芯片的LPWAN技術(shù)的通信協(xié)議。LoRa聯(lián)盟成立有兩年多時間了,且LoRaWAN在市場上部署已有一段時間,它有以下幾個特點:
1、長壽命,LoRaWAN的電池性能非常強,整個系統(tǒng)可以在非常省電的情況下工作。它有三個能效模式,可以根據(jù)耗電的情況,選擇不同的工作狀態(tài)。例如在水表上的應(yīng)用,可以有10年的壽命,這10年里不需要更換電池。
2、長距離,LoRaWAN可以實現(xiàn)幾十公里的數(shù)據(jù)傳輸,且整個系統(tǒng)架構(gòu)非常簡單,成本非常低。
3、安全。LoRaWAN制定了一個資料保密的安全協(xié)議,分兩個層級,一是在網(wǎng)關(guān)上面,二個是在傳輸數(shù)據(jù)上面的加密,需要兩個key,可以過網(wǎng)關(guān)把數(shù)據(jù)傳輸出去。在接收端還有一個解碼的Key。
4、可擴展容量,當(dāng)裝機容量比較大時,就需要可擴展能力支持,LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議允許隨意增加網(wǎng)關(guān)。
5、定位,LoRaWAN可以提供定位,而且無需GPS支持。
6、開放認(rèn)證,這可以讓互通性更容易實現(xiàn)。
在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建上,LoRaWAN可以支持私人網(wǎng)絡(luò),也可以支持公共網(wǎng)絡(luò),完全由使用者或運營商來決定提供怎樣的服務(wù),它也支持不同的運營模式,這由客戶和市場來決定。
LoRa聯(lián)盟提供認(rèn)證服務(wù),當(dāng)會員的產(chǎn)品做完之后,如果需要認(rèn)證,該聯(lián)盟協(xié)會的相關(guān)合作廠商可以提供LoRaWAN的認(rèn)證。
據(jù)來自LoRa聯(lián)盟大使的kenny pai介紹,目前,該聯(lián)盟已經(jīng)有超過500個會員,其中網(wǎng)絡(luò)運營商有83個,全球大概已經(jīng)超過了100個國家布置了LoRa網(wǎng)絡(luò),包括電信運營商、網(wǎng)絡(luò)運營商、私人獨立機構(gòu)自己使用的網(wǎng)絡(luò)。這些網(wǎng)絡(luò)遍及美國、加拿大、巴西、中國、俄羅斯、印度、馬來西亞、新加坡等國家和地區(qū)。
在中國,阿里巴巴是LoRa的積極推動者,其在浙江杭州、寧波都有相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。kenny pai表示,就中國來講,在我們會員反饋的信息里面,可以看到眾多垂直市場,如智慧城市、智慧家居、智慧農(nóng)業(yè)和智能消防等,都用到了LoRaWAN技術(shù),很多垂直解決方案已經(jīng)量產(chǎn)且面市了。
產(chǎn)品方面,各種設(shè)備一應(yīng)俱全,如基站,有很多家公司在做,包括網(wǎng)站的服務(wù)器,以LoRaWAN為主,提供整個網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。
漫游方面,由于不同的國家和地區(qū)使用的頻段不太一樣,所以,LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定好了一個漫游標(biāo)準(zhǔn),只要符合這個標(biāo)準(zhǔn),就可以跨區(qū)域、跨不同的運營商進行通信。
由于這個標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定出來了,而且大部分會員已經(jīng)通過,對于不同的運營商而言,如何開放LoRa Device到彼此的網(wǎng)域下,以及產(chǎn)生的費用等,是目前要面對的問題,需要運營商之間協(xié)調(diào)、溝通,以實現(xiàn)統(tǒng)一。
kenny pai表示,漫游是LoRaWAN的一個很強的特性,這在中國不明顯,因為中國比較廣大,整個國家是一個標(biāo)準(zhǔn),一般不存在漫游問題。而歐洲則不同,會面臨這個挑戰(zhàn),因為你只要離開一個國家,就要換一個運營商,他們需要跨不同國家做網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。
阿里云的LoRa生態(tài)建設(shè)
阿里巴巴云也是LoRa聯(lián)盟的成員,今年3月份,阿里云IoT在深圳宣布,阿里云將全部進入物聯(lián)網(wǎng)。據(jù)來自阿里云IoT的王云詞介紹,他們在我們在阿里云搭建了一個物聯(lián)網(wǎng)云平臺,包括整個平臺環(huán)境,以及一站式開發(fā)IDE的環(huán)境工具,還包括ICA的物聯(lián)網(wǎng)運營標(biāo)準(zhǔn),這是在云側(cè)。
在端側(cè),有AliOS Things,這是嵌入式實時操作系統(tǒng),對比市面上的操作系統(tǒng),它集成了很多插件,以支持物聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)者更好的在端側(cè)連到阿里云。邊緣計算可以很好解決把云計算的能力向下延伸到靠近設(shè)備的邊側(cè),實現(xiàn)云、管、邊、端的協(xié)同計算。
阿里云的強項是云計算和整個基礎(chǔ)設(shè)施平臺,它并不擅長在單點的應(yīng)用上去做很多垂直應(yīng)用開發(fā)。所以,阿里云開發(fā)了一個阿里云Link WAN物聯(lián)網(wǎng)核心網(wǎng)的管理平臺,主要支持LoRa協(xié)議。
據(jù)王云詞介紹,Link WAN是基于LoRa網(wǎng)絡(luò),以及整個Link物聯(lián)網(wǎng)平臺,它他和阿里我們云的物聯(lián)網(wǎng)平臺緊密相連,也就是說,使用LoRaWAN作為連接的物聯(lián)網(wǎng)垂直應(yīng)用,也可以使用阿里的Link WAN 核心網(wǎng)平臺管理所有的基站和節(jié)點設(shè)備。它也可以使用Link物聯(lián)網(wǎng)平臺的功能,還可以選擇其他平臺。
從功能來看,Link WAN平臺包括網(wǎng)關(guān)的管理,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點結(jié)點的管理,網(wǎng)絡(luò)維護和計費功能,形成了一個閉環(huán)的LoRaWAN核心網(wǎng)。據(jù)悉,這里面沉淀了阿里巴巴多年來的核心技術(shù),包括海量連接技術(shù)。
除了Link WAN平臺,阿里云IoT還提供了非常豐富的LoRa產(chǎn)品,包括LoRa節(jié)點設(shè)備,LoRa網(wǎng)關(guān)到平臺。在LoRa的節(jié)點方面,阿里云有兩種方式,一是通過阿里云IoT安全的產(chǎn)品ID2,可以把標(biāo)準(zhǔn)的LoRa聯(lián)盟的安全密鑰下發(fā)下去,同時支持集成安全能力的芯片,網(wǎng)關(guān)可以把安全的SDK放進去,可以實現(xiàn)非常安全的鏈路。
王云詞表示,我們支持多樣化的場景,有三種方式:支持V2C,支持?jǐn)?shù)據(jù)直接上云,還直接通過我們的Link物聯(lián)網(wǎng)云平臺上傳數(shù)據(jù)。
據(jù)悉,阿里巴巴今年會在浙江杭州和寧波搭建城域網(wǎng),已經(jīng)具備商業(yè)的條件,同時在探討和各種各樣的合作伙伴拓展LoRa網(wǎng)絡(luò)的可行性,有些項目正在快速的推進當(dāng)中。
LoRa對園區(qū)的管理
在阿里巴巴自己的園區(qū),應(yīng)用了LoRaWAN的技術(shù)做園區(qū)管理。據(jù)王云詞介紹,2017年,他們我們在無錫鴻山打造了中國第一個物聯(lián)網(wǎng)小鎮(zhèn),在無錫鴻山城市管理當(dāng)中大量應(yīng)用了LoRa的傳輸技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)議來做城市的管理?!拔覀冊邙櫳讲渴鹆舜罅康?a target="_blank">傳感器,通過LoRa協(xié)議,把數(shù)據(jù)采集到我們的平臺上,做統(tǒng)一的管理。”王云詞表示。
王云詞舉了一個例子,是關(guān)于菜鳥物流園區(qū)是如何應(yīng)用LoRa技術(shù)的。據(jù)悉,菜鳥園區(qū)總建筑面積大概20萬平方米,這個園區(qū)用了4個LoRa的微型網(wǎng)關(guān),4個基站,就覆蓋了整個20萬平方米的園區(qū)。在這方面,我們有一些具體的應(yīng)用的場景。
一個場景是智能水表,在水表上面裝了相應(yīng)的LoRa模組,可以遠程抄取用水量,在我們整個Link物聯(lián)網(wǎng)云平臺上,使用了智能算法,可以計算出這些水的用量情況,以及一些特殊的異常情況。單表的用水量激增的時候,就懷疑這個地方可能是漏水了,或者一二級表的誤差數(shù)據(jù)激增,發(fā)現(xiàn)異常變化的時候,可以通過算法查找用水的情況。
有一個比較有意思的應(yīng)用,就是極具物流園區(qū)特色的智能井蓋。可以通過傳感器,結(jié)合LoRa技術(shù),檢測井蓋的傾斜度和井內(nèi)的水位情況。
還有一個特色是,貨物堆高堆到一定程度很危險,需要監(jiān)測有沒有超高,園區(qū)里有雷達對周圍做水平掃描,一旦貨物的高度到了警戒線,會觸發(fā)報警,通過LoRa網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡脚_上面,就可以監(jiān)測貨物的安全程度了。
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原文標(biāo)題:【今日頭條】論LoRa在物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議大戰(zhàn)的競爭優(yōu)勢
文章出處:【微信號:ChinaAET,微信公眾號:電子技術(shù)應(yīng)用ChinaAET】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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