4月16日，LoRa 聯盟（LoRa Alliance）發(fa)布了 LoRaWAN 開發(fa)路線(xian)圖，以(yi)引導該標(biao)準未來演進的方(fang)向。
LoRaWAN 開(kai)發路線(xian)圖
LoRa 作(zuo)為低功(gong)耗(hao)廣域網(wang)通(tong)信領域的“明星”之一，是 Semtech 公司專有的一種基(ji)于擴頻技術的超(chao)遠(yuan)距離無線傳輸技術。而 LoRaWAN 則是用來定義網(wang)絡的通(tong)訊協議和系統架構，由 LoRa 聯(lian)盟推出的低功(gong)耗(hao)廣域網(wang)標準(zhun)，可以有效實現 LoRa 物理層支持遠(yuan)距離通(tong)信，可以完(wan)成設備的入網(wang)管(guan)理，數據(ju)加密，速(su)率(lv)控制(zhi)等(deng)。
最新發布的這份新路線圖強調了 LoRaWAN 從構建和互連網絡到專注于使技術更快、更容易部署的演變，計劃進一步增強 LoRaWAN 標準中已納入的幾個關鍵功能。LoRa 聯盟對此表示，這項工作已成功使 LoRaWAN 成為部署量最多的低功耗廣域物聯網（LPWAN），引領(ling)了行業發展，推動了物(wu)聯(lian)網連接的(de)增(zeng)長。
哪些演進值得關注？
縱觀這份(fen)路(lu)線圖，可以看(kan)到(dao)(dao) LoRa 聯(lian)盟的工作主(zhu)要(yao)從五個(ge)方向展(zhan)開，跨越了四個(ge)相互重疊的階(jie)段：從 2015 年(nian)(nian)至 2017 年(nian)(nian)期間建立網(wang)絡(luo)，到(dao)(dao) 2018 年(nian)(nian)至 2020 年(nian)(nian)期間連接網(wang)絡(luo)，再(zai)到(dao)(dao) 2021 年(nian)(nian)至 2023 年(nian)(nian)期間使(shi) LoRaWAN 網(wang)絡(luo)的部署更加(jia)容易。遙望 2027 年(nian)(nian)，相關(guan)標準將使(shi)應用程序更容易實現可擴(kuo)展(zhan)性。
路線圖的一些(xie)核心要點如下：
①目標市場的擴展
通過 LoRaWAN 增強(qiang) NTN（非地(di)面網絡技術） 的連接性，例如通過長距離-跳頻(pin)擴頻(pin)（LR-FHSS）更好地(di)優化(hua)頻(pin)譜，使 LoRaWAN 遠遠超出對大規模(mo) IoT 網絡的預期容量要(yao)求。
增強的(de)中(zhong)繼功能(neng)，提(ti)高 LoRaWAN 信號在(zai)嘈雜或復雜環境(jing)中(zhong)的(de)覆蓋(gai)范圍，以(yi)便在(zai)任何(he)地方部(bu)署傳感器。
快速、低(di)功耗的網(wang)絡發現(xian)，為移動網(wang)關等新(xin)部署(shu)選擇帶(dai)來新(xin)的部署(shu)選項，并為關鍵市場（如公用(yong)事業）提供顯著價(jia)值。
②超級可擴展性
通(tong)過(guo)簡化配置文件管理(li)和設備遷(qian)移來簡化部署(shu)。
通過(guo) LoRaWAN 攜(xie)帶符合(he) GS1 標準(zhun)的標識符（如RFID、條形碼和電子產品代(dai)碼 EPC）來有效識別產品和資產。
通過(guo)自動從(cong)在(zai)線存儲庫下載設備(bei)配置文件來(lai)簡化設備(bei)與 LoRaWAN 網絡的集成。
③核心網絡管理
通過(guo)標準化應用服(fu)務器(qi)和網關(guan)接口來增強設備的互操作(zuo)性。
④認證
通(tong)過空中(zhong)固(gu)件更新增強客戶(hu)信任，將繼電器整合(he)到 LoRaWAN 認證測試中(zhong)，以驗證這些功(gong)能(neng)的運行。
通過將高(gao)級互操(cao)(cao)作(zuo)性(xing)測(ce)試添(tian)加到 LoRaWAN 認證測(ce)試套(tao)件中，為終端(duan)用戶提供對(dui)不同供應(ying)商設備的互操(cao)(cao)作(zuo)性(xing)信任。
⑤物理/鏈路層開發
將密碼敏捷性集成到 LoRaWAN 中，從(cong)而允許使用當前和未(wei)來的各種加密套件作為 LoRaWAN 鏈路層的擴(kuo)展，而不需要該層發生演(yan)變。
其中尤為值得關注的是通過 LoRaWAN 增強 NTN 的連接性。
說起基于 LoRa 技術的星地通信，其(qi)實可以追溯到 2018 年甚(shen)至更早。2018 年 2 月(yue)舉辦(ban)的 TTN (TheThings Network) 大會，就已經證(zheng)明(ming)了 LoRa 可在衛星物(wu)聯(lian)網下應用的可能性(xing)。在當時現場演示中，接(jie)收(shou)機捕捉到了從低軌衛星傳來的 LoRa 信號。
2021 下半年，英國(guo)太(tai)空初創公(gong)司(si) SpaceLacuna 首(shou)次使用荷蘭(lan) Dwingeloo 的(de)射電(dian)望遠鏡從月球上反射回 LoRa 信息(xi)，其中一條消(xiao)息(xi)甚至包含完整的(de) LoRaWAN 幀。
接收到的消息頻譜圖，包含調制的呼(hu)號“PI9CAM”
接收信號(hao)的延遲(chi)多普勒圖
2022 年 2 月，LoRa 聯盟宣布 LoRaWAN 協議支持 LR-FHSS (長距離-跳頻擴頻，Long Range-Frequency Hopping Spread Spectrum) 功能，同期，Semtech 也宣布 LoRa 芯片支持 LR-FHSS，通過 LoRa 芯(xin)片與網(wang)關的軟件升(sheng)級，可以顯著提升(sheng)網(wang)絡容量和抗干擾能力，實現從(cong)傳感器到衛星的低功耗、可靠的直接(jie)通信(xin)。
LoRa 與衛星(xing)物聯(lian)網(wang)的(de)(de)結合(he)項目(mu)也有落地。美(mei)國衛星(xing)電視運營商 EchoStar 于 23 年 9 月(yue)份(fen)表(biao)示，公司旗(qi)下(xia) EchoStar Mobile Limited 與 The Things Industries 合(he)作，為(wei)歐洲各地的(de)(de)企業(ye)部署混合(he)衛星(xing)并提供 LoRa 物聯(lian)網(wang)解(jie)決方案。兩家公司已(yi)將 EchoStar 的(de)(de)衛星(xing)物聯(lian)網(wang)功能整(zheng)合(he)到(dao) The Things Stack 中，這是一款基于云的(de)(de) LoRaWAN 網(wang)絡(luo)服(fu)務(wu)器(qi)，使客(ke)戶設備能通過衛星(xing)或地面網(wang)絡(luo)進(jin)行實時雙向(xiang)通信。
今(jin)年 3 月， Semtech 宣布(bu)將 NTN 支持集成到(dao)其(qi) HL 系列 LPWA 模(mo)塊中，特別是(shi) HL7810 和(he) HL7812，使設備能夠通過衛星網絡(luo)保持可(ke)靠的(de)(de)(de)全球連(lian)接，即(ji)使在(zai)最偏遠的(de)(de)(de)地區也(ye)支持連(lian)續連(lian)接。Semtech 與衛星物聯網先(xian)驅公(gong)司 Skylo 合作，其(qi)即(ji)將推出的(de)(de)(de)軟(ruan)件更新將提供對 Skylo 廣泛網絡(luo)的(de)(de)(de)訪問，該(gai)更新計(ji)劃于第(di)二季(ji)度進行商業發布(bu)，并等待在(zai) Skylo 網絡(luo)上(shang)進行測試和(he)認證。
LoRaWAN 開放標準的最新發展推動了 LPWAN 在全球范圍內跨地面和衛星非地面網絡的部署，包括混合網絡方法。隨著衛星物聯網市場的持續火熱，LoRa 聯盟將根據市場需求和新用例繼續改進和擴展 LR-FHSS，以實現大規模的全球 LoRaWAN 連接，助推天基物聯網愿景的實現。
此外，LoRaWAN 在超級可擴展性方面的演進也值得關注。通過(guo) LoRaWAN 攜帶符合 GS1 標(biao)準的(de)標(biao)識符（如RFID、條形碼(ma)和(he)電子產(chan)品代碼(ma) EPC）來有效識別產(chan)品和(he)資產(chan)。LoRa 聯盟還(huan)計劃自動化設備(bei)入(ru)網流程(cheng)，通過(guo)使用標(biao)準 API 從在線存儲庫請(qing)求設備(bei)配置(zhi)文件；這將(jiang)建立在以前圍繞(rao) QR 碼(ma)進行的(de)工作基礎上(shang)。
在(zai)相(xiang)關新聞稿中，LoRa 聯盟著(zhu)重(zhong)提及了典型案例 ZENNER 網(wang)絡(luo)。該網(wang)絡(luo)展(zhan)示了 LoRaWAN 目(mu)前(qian)的(de)高容量特性，它在(zai) 15 個國(guo)家的(de)超過 100,000 個網(wang)關上運行著(zhu)近 750 萬個傳感(gan)器(qi)，為能源供應商(shang)、房地(di)產(chan)行業、城市(shi)和自治市(shi)、市(shi)政公用事(shi)業以(yi)及工業運營(ying)提供服務(wu)。
LoRaWAN 發展態勢
近年(nian)來，無論是技術、標準(zhun)，還是生態、應用，LoRa 和 LoRaWAN 都取(qu)得了一些顯(xian)著的(de)成果。
連接數
根據知(zhi)名市場研究(jiu)機構 IoT Analytics 發布的(de)(de)最新版(ban)全(quan)球低功(gong)耗廣(guang)域物聯網(wang)（LPWAN）跟蹤(zong)和預(yu)測(ce)報告：全(quan)球 LPWAN 連(lian)接(jie)數(shu)持續增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)，截至 2023 年底，全(quan)球 LPWAN 連(lian)接(jie)數(shu)接(jie)近(jin) 13 億，預(yu)計未來(lai)幾年將(jiang)以 26% 的(de)(de)年復合(he)增(zeng)(zeng)速增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)，到 2027 年連(lian)接(jie)數(shu)將(jiang)達到 30 億。在不包(bao)括(kuo)中(zhong)國的(de)(de)全(quan)球市場中(zhong)，2023 年 LoRa 的(de)(de)連(lian)接(jie)數(shu)占 LPWAN 連(lian)接(jie)總數(shu)的(de)(de)比例(li)是 41%，LTE-M 連(lian)接(jie)數(shu)占比為 31%，而 NB-IoT 僅(jin)為 20%。
換言之，排除中國市場，LoRa 仍然占據 LPWAN 連接的首位。縱使有 NB-IoT、LTE-M 這樣的(de)強勁(jing)對手(shou)，但借助過去(qu)幾(ji)年(nian)打下的(de)基礎以及(ji) LoRa 生態靈活(huo)的(de)商業合作(zuo)模(mo)式(shi)，讓 LoRa 在(zai)未來幾(ji)年(nian)的(de)物聯網市場(chang)上依然(ran)保持(chi)穩定(ding)的(de)市場(chang)份額(e)和影(ying)響力。
IoT Analytics 預計，到 2027 年，除中國市場外，全球 LPWAN 市場上 LoRa 連接數仍然有 36% 的份額，依然占據 LPWAN 技術的首位。
應用落地
今年 1 月，LoRa 聯(lian)盟發布了其 2023 年年終報(bao)告(gao)。報(bao)告(gao)指出 LoRaWAN 在多(duo)個垂直市場(chang)的全(quan)球部(bu)署增(zeng)長強勁，包括(kuo)智能建筑、公用事(shi)業(ye)、城市、農(nong)業(ye)和工業(ye)。亞太地(di)區一些 LoRaWAN 項目和大型部(bu)署包括(kuo)：
Tata Communications 已經(jing)完(wan)成了兩項重大(da)(da)部(bu)署(shu)的規模，其中一項能夠實現覆蓋 25 多萬(wan)個終端節點的互聯(lian)工人解決(jue)方案，用于在(zai)金(jin)屬和(he)采礦、石油和(he)天(tian)然氣、汽車、制(zhi)(zhi)藥等領域的大(da)(da)型制(zhi)(zhi)造公司里監測(ce)健康、安(an)全(quan)和(he)生產力情況；另一項利用 LoRaWAN 在(zai)印度和(he)中東提供 30 多萬(wan)個智(zhi)能自動照明(ming)解決(jue)方案，從而管理大(da)(da)范圍區域的路(lu)燈基礎(chu)設施(shi)。
Semtech 成為(wei)韓國(guo)某大(da)型水(shui)計量部署項目的合作伙伴，該項目部署了 25 萬個傳感器。Leotek 通(tong)過(guo)使(shi)用 SJI LoRaWAN 模塊為(wei)韓國(guo)主要地方政府提供(gong)先進(jin)的水(shui)計量基礎設施服(fu)務。
Milesight（星縱物聯）在中國各地完成了多個部(bu)署(shu)項(xiang)目，約累計部(bu)署(shu)了 50000 臺 LoRaWAN 設備。這些(xie)項(xiang)目包括：提(ti)(ti)高(gao)園(yuan)區管(guan)理效率(lv)并降低能耗(hao)的(de)照(zhao)明(ming)控制(zhi)系(xi)統升(sheng)級(ji)；憑(ping)借使(shi)用 LoRaWAN 的(de)智(zhi)能建筑來實現(xian)數字化轉型，包括照(zhao)明(ming)和(he)(he)設備控制(zhi)，能源、環境(jing)和(he)(he)空間(jian)管(guan)理，從(cong)而提(ti)(ti)高(gao)工作效率(lv)和(he)(he)生(sheng)產(chan)力；以及采用 LoRaWAN 智(zhi)能垃圾(ji)桶傳(chuan)感器和(he)(he)漏水檢測器的(de)可(ke)持續高(gao)效建筑管(guan)理，這可(ke)以提(ti)(ti)高(gao)運營效率(lv)，確保(bao)顧客滿意度(du)，并整合舊樓系(xi)統。
愛物聯(lian)科(ke)技有限公司安(an)裝了一(yi)個由 400 多(duo)臺 TEKTELIC LoRaWAN 網關組(zu)成的網絡(luo)，對接 25000 多(duo)個智能測量和應急響應服務傳感器進行工作，這(zhe)是 LoRaWAN 在(zai)新加坡的里程碑。
SenRa 與(yu)(yu)印(yin)度一家(jia)大(da)型建筑管(guan)理系統(tong)公司合作，優化與(yu)(yu)擴展其覆蓋 65 英畝場地的(de) LoRaWAN 部署(shu)，同時在項目(mu)初始階段利用 250 多個(ge)傳感器來支持水計量與(yu)(yu)管(guan)理、漏水檢測(ce)和(he)遠(yuan)程監控。
……
值得一提的是，LoRa 聯盟還曾展示過 LoRaWAN 如何引領全球工業向工業 5.0 市場演進，并表示推動工業 5.0 刻不容緩。
在一篇名為《利用(yong)工業 5.0 及(ji)物(wu)聯網(wang)技術，實現生產工廠及(ji)倉(cang)庫(ku)自動(dong)化(hua)》論文中，作者比較(jiao)了(le)不同通(tong)信協議及(ji)物(wu)聯網(wang)平(ping)臺，他(ta)們(men)認為，在落地方面(mian)，最高效(xiao)的(de)物(wu)聯網(wang)處理器(qi)核心為 ARM Cortex，而最有效(xiao)的(de)通(tong)信協議及(ji)技術為 LoRaWAN 協議。
LoRa 聯盟 CEO 兼主席摩爾表示，“大規模 LoRaWAN 的部署，為實現 ESG 目標及工業 5.0 落地鋪平了道路。”
生態建設
由(you)于 LoRa 生態具備(bei)靈活的商業合作模(mo)式(shi)，全球已經有 170 多個(ge)主(zhu)要(yao)移動網絡運營商部署了 LoRaWAN 標準，其(qi)連接范圍遍(bian)及全球。同時，各類(lei)垂直行業企業、互(hu)聯網企業、OEM 廠商也持續加大對 LoRa 的應用(yong)——
例如，亞馬遜 AWS 發(fa)布過多個基(ji)于 LoRaWAN 的(de)(de)產(chan)品。AWS IoT 可(ke)支持(chi) LoRaWAN 的(de)(de)消(xiao)息，這(zhe)意味著用戶可(ke)以(yi)在(zai) AWS 云服務器上使用 LoRaWAN 來(lai)連接、控制(zhi)和管理自己的(de)(de)低功耗無(wu)線設備。同時，AWS 自研的(de)(de)通(tong)訊技(ji)術 Sidewalk 也是將 LoRa 調制(zhi)技(ji)術融入(ru)其中。
全球最大模(mo)組(zu)廠商移遠(yuan)通(tong)信近(jin)期(qi)也發布了 LoRa 模(mo)組(zu)產品。在 CES 2024 期(qi)間，移遠(yuan)通(tong)信正式(shi)推(tui)出高(gao)性(xing)(xing)能(neng) LoRa 模(mo)組(zu) KG200Z。該模(mo)組(zu)具有超低功(gong)耗、遠(yuan)距離傳輸、高(gao)性(xing)(xing)價比、高(gao)可靠(kao)性(xing)(xing)等綜(zong)合優勢，能(neng)夠滿足物聯(lian)網(wang)設備對雙(shuang)向通(tong)信、端到端安全、移動性(xing)(xing)和本地化服務的關鍵需求。
寫在最后
LoRa 聯(lian)盟(meng)董事會成員、Netmore Group AB 首席執(zhi)行官 Ove Anebygd 表(biao)示：“ LoRa 聯(lian)盟(meng)最新提出的(de)開發路線圖中所體(ti)現的(de)持續(xu)創新，包(bao)括那些(xie)需要通過中繼器、移(yi)動網關和(he)(he)非地(di)面網絡提供改進或擴(kuo)(kuo)展(zhan)連接(jie)的(de)用例(li)，將(jiang)繼續(xu)鞏固該技(ji)術的(de)領先地(di)位。對于 Netmore 和(he)(he)我們的(de)全球客(ke)戶來(lai)說，這(zhe)些(xie)優(you)勢將(jiang)為(wei)轉化為(wei)服務優(you)化、成本(ben)節約(yue)(yue)、法(fa)規遵(zun)從性和(he)(he)資源節約(yue)(yue)。這(zhe)在(zai)公用事業和(he)(he)能源領域最為(wei)明(ming)顯，基礎設(she)施計量和(he)(he)監控解決方案正在(zai)迅速擴(kuo)(kuo)展(zhan)。”
LoRaWAN 標(biao)(biao)(biao)準實質上已經(jing)成為運營商級(ji)別物聯網 LPWAN 安全連接的全球標(biao)(biao)(biao)準，隨(sui)著(zhu)路線圖的發布(bu)，整個生態(tai)也將朝(chao)著(zhu)更加清(qing)晰的目(mu)標(biao)(biao)(biao)前進。
