物聯網作為數字經濟七大重點產業之一，近年來迎來了高速增長。《“十四五”數字經濟發展規劃》（）提出了要提高物聯網在工業制造、應急管理等領域的覆蓋水平，增強固移融合、寬窄結合的物聯接入能力;（）《物聯網新型基礎設施建設三年行動計劃(2021-2023年)》中也提出要加速推進全面感知、泛在連接、安全可信的物聯網新型基礎設施建設。專業(ye)化(hua)的物聯網組網方案有助(zhu)于提高(gao)(gao)傳感器接(jie)入能力、效(xiao)率和可靠性，助(zhu)力企業(ye)實現高(gao)(gao)效(xiao)管(guan)理。
作為低功(gong)耗物聯網(wang)(wang)通信技(ji)術的(de)典(dian)型(xing)代表，Semtech的(de)LoRa? 技(ji)術在國內(nei)已經被廣(guang)泛應用(yong)于各行各業。國內(nei)很多(duo)企業選擇LoRa技(ji)術進行自(zi)組(zu)網(wang)(wang)設計，以求獲得在靈(ling)活性(xing)、成本和開發效率方面的(de)優勢。針對自(zi)組(zu)網(wang)(wang)型(xing)工業以及(ji)行業應用(yong)，為了給(gei)客戶(hu)提供(gong)更好的(de)技(ji)術支持(chi)和設計參考，Semtech推(tui)出(chu)了全新的(de)FMS LoRa組(zu)網(wang)(wang)解決方案(an)，適用(yong)于包括(kuo)煙感消(xiao)防、安(an)防等對告警響應實時性(xing)要求較高(gao)的(de)很多(duo)使用(yong)場景(jing)和應用(yong)領域(yu)。
Semtech于2022年10月完成(cheng)了FMS 1.0版本，并(bing)與(yu)近(jin)百家客戶(hu)進行(xing)了合作測試，部分客戶(hu)也已基于FMS組網方(fang)案(an)進行(xing)了自主產品設(she)計。基于FMS 1.0版本所收(shou)集到的(de)(de)反饋和進一(yi)步(bu)優化(hua)，最新(xin)版本的(de)(de)FMS方(fang)案(an)已于2023年4月下旬正式發布。不(bu)同類(lei)型的(de)(de)客戶(hu)可依據(ju)自身情況，選擇使(shi)用FMS方(fang)案(an)來輔助組網設(she)計、基于FMS方(fang)案(an)進行(xing)定制化(hua)開發，或者(zhe)將FMS部分功能集成(cheng)到自己(ji)的(de)(de)組網協議(yi)中。
該FMS組網方案的主要特點包括：
把(ba)NS (Network Server)下沉至主網關(guan)，以便更快捷(jie)地對告警進行(xing)響應和管理
借鑒了(le)LoRaWAN的一(yi)些告(gao)警(jing)消息以及包(bao)處理方式，在ALOHA消息處理的基礎上增加了(le)CSMA、LBT等機制(zhi)，并限制(zhi)了(le)多(duo)擴頻因子的使用，從(cong)而使網絡管(guan)理和系統(tong)設計簡單化
多網關(guan)設計保(bao)證了系統容量的可裁剪(jian)性和(he)擴展性，適用于幾(ji)十、幾(ji)百、甚至幾(ji)千節點(dian)的LoRa應(ying)用場(chang)景
支持(chi)噪(zao)聲干(gan)擾掃描和規避以提高系(xi)統可(ke)靠性
靈活支持客戶多樣化產品設計
Semtech的FMS 組網方案在適配性方面為客戶提供了多種選項。針對那些與FMS設(she)計(ji)非(fei)常契合的應用場景，客(ke)戶可(ke)以考慮(lv)直(zhi)接使用或(huo)者大部分(fen)采用FMS的設(she)計(ji)，以加(jia)快他們(men)基于(yu)LoRa的項(xiang)目開發進度。
同時，FMS組網(wang)(wang)方案(an)亦可被用作為基(ji)于LoRa的自組網(wang)(wang)設計的基(ji)礎模板。在開發過程中，針對各類型的工業(ye)、行(xing)業(ye)應(ying)用場(chang)景，客戶可基(ji)于FMS組網(wang)(wang)方案(an)進行(xing)自主修改，從而更好地匹(pi)配目標行(xing)業(ye)應(ying)用場(chang)景。
除此之外，FMS組網方案內所包含的各項功能設計，例如頻率規劃、基于多LoRa Radio的網(wang)關設(she)計(ji)，噪(zao)聲干擾掃(sao)描及規避、跳頻、整體組(zu)網(wang)架(jia)構等，均可(ke)提(ti)供給企業作為(wei)自組(zu)私(si)有網(wang)絡(luo)的設(she)計(ji)參考。
滿足行業應用需求
近年來，在成本、可擴展和裁剪性以及響應速度方面，行業(ye)(ye)應(ying)用都(dou)對于物聯(lian)網技術提出了更高的要求。就成(cheng)(cheng)本而言，各(ge)類型企業(ye)(ye)都(dou)希(xi)(xi)望能(neng)以低成(cheng)(cheng)本方(fang)(fang)案，完(wan)成(cheng)(cheng)數字(zi)化轉(zhuan)型升(sheng)級(ji);在(zai)可擴展和(he)裁(cai)剪性方(fang)(fang)面(mian)，企業(ye)(ye)傾向于擁有一個(ge)能(neng)夠適配大、小應(ying)用場景的組(zu)網設(she)計;在(zai)響應(ying)速度上，客戶希(xi)(xi)望能(neng)夠更加及時地監測、處(chu)理(li)告警(jing)。
Semtech推出的FMS組網方案利用了LoRa技術覆蓋范圍廣、功耗低和易于部署等特點，能支持客戶用低成本的方式，在大型園區、廠房等工業場景內完成部署。相較于LoRaWAN, FMS是一款輕量級組網方案。其配置的多網關設計可支持多達2500個甚至更多節點，能夠充分(fen)滿(man)足絕(jue)大多(duo)數行業(ye)應用(yong)場景的(de)需求(qiu)。
FMS LoRa? 組網解決方案框(kuang)架(jia)圖
此外，基于LoRa技術的FMS組網方案可以快速處理告警。相較于(yu)通過輪詢喚醒(xing)來完(wan)成告警(jing)上(shang)報的傳統方案，Semtech的FMS響(xiang)應速度更(geng)(geng)快、更(geng)(geng)智能，也(ye)更(geng)(geng)省電(dian)。在突發(fa)情況發(fa)生時，該方案可(ke)以更(geng)(geng)快速地通知本地工作人(ren)員及時采取應對措施。
與云端服務器保持互聯是工業物聯網方案的另一個需求。但有時一旦與云端服務的通信出現故障，將影響工業物聯網這類應用場景的使用效率。Semtech的FMS組網方案通過將NS內嵌至FMS主網關中，允許本地控制器(controller)在收(shou)到報警后(hou)先行(xing)(xing)判斷是否需要立即采(cai)取行(xing)(xing)動(dong)(如啟(qi)動(dong)本地聲光告警、電(dian)話(hua)短信通知(zhi)本地消防人員(yuan)等)，再上報云平(ping)臺，從而幫(bang)助客戶盡快采(cai)取措施處理事故(gu)以(yi)減少潛(qian)在的損失(shi)。
結語
近期發布的“數字中國(guo)建設整體布局規劃”（）向物(wu)聯(lian)網(wang)產業繼續(xu)釋放利好信息(xi)。輕量級(ji)、低成本的(de)物(wu)聯(lian)網(wang)組網(wang)方案，為(wei)企業的(de)數字化轉型提(ti)供(gong)支持。基(ji)于LoRa的(de)FMS組網(wang)方案，能夠幫助(zhu)工業企業實現更為(wei)系統化、更高(gao)效的(de)管(guan)理，助(zhu)力行(xing)業的(de)數智化升級(ji)。
