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。專業化的物聯(lian)網組網方案有助于提高(gao)傳(chuan)感器接入能力(li)、效(xiao)率和可靠性，助力(li)企業實(shi)現高(gao)效(xiao)管理。
作為低(di)功耗物(wu)聯網(wang)通(tong)信技(ji)術的(de)典型(xing)代表(biao)，Semtech的(de)LoRa? 技(ji)術在國內已經(jing)被廣泛應(ying)用于各行(xing)(xing)各業。國內很(hen)多企(qi)業選擇LoRa技(ji)術進行(xing)(xing)自組(zu)(zu)(zu)網(wang)設計(ji)，以(yi)求(qiu)獲得在靈活性(xing)(xing)、成本(ben)和(he)開(kai)發效率方面(mian)的(de)優勢。針對自組(zu)(zu)(zu)網(wang)型(xing)工業以(yi)及行(xing)(xing)業應(ying)用，為了給客(ke)戶提供更好的(de)技(ji)術支(zhi)持和(he)設計(ji)參考(kao)，Semtech推出了全新(xin)的(de)FMS LoRa組(zu)(zu)(zu)網(wang)解決(jue)方案，適用于包括煙感消(xiao)防(fang)、安防(fang)等(deng)對告(gao)警響(xiang)應(ying)實時性(xing)(xing)要求(qiu)較(jiao)高的(de)很(hen)多使用場景和(he)應(ying)用領域。
Semtech于(yu)(yu)2022年(nian)10月完成了(le)FMS 1.0版(ban)本，并與(yu)近百家客(ke)(ke)戶(hu)進(jin)行了(le)合作測試，部(bu)分客(ke)(ke)戶(hu)也已(yi)基(ji)于(yu)(yu)FMS組網(wang)方(fang)案進(jin)行了(le)自(zi)主產品設計。基(ji)于(yu)(yu)FMS 1.0版(ban)本所收集(ji)到的反饋和進(jin)一(yi)步優化(hua)，最新(xin)版(ban)本的FMS方(fang)案已(yi)于(yu)(yu)2023年(nian)4月下旬正(zheng)式發(fa)布(bu)。不同類型(xing)的客(ke)(ke)戶(hu)可依(yi)據自(zi)身情況，選擇使用(yong)FMS方(fang)案來(lai)輔助組網(wang)設計、基(ji)于(yu)(yu)FMS方(fang)案進(jin)行定制化(hua)開發(fa)，或者將FMS部(bu)分功能集(ji)成到自(zi)己(ji)的組網(wang)協議中。
該FMS組網方案的主要特點包括：
把NS (Network Server)下沉(chen)至主(zhu)網關，以便更快捷地對(dui)告(gao)警進行響應和管理
借鑒(jian)了LoRaWAN的(de)一(yi)些告(gao)警消息(xi)以及包處理(li)方(fang)式，在ALOHA消息(xi)處理(li)的(de)基礎上增加(jia)了CSMA、LBT等機(ji)制，并(bing)限制了多擴頻因子(zi)的(de)使用，從而使網(wang)絡(luo)管理(li)和系統設計(ji)簡(jian)單化(hua)
多網(wang)關設計保(bao)證(zheng)了(le)系統(tong)容(rong)量的可(ke)裁(cai)剪性(xing)和擴展(zhan)性(xing)，適用(yong)于幾(ji)十、幾(ji)百(bai)、甚至幾(ji)千節點的LoRa應(ying)用(yong)場景
支持噪(zao)聲干擾掃描(miao)和規(gui)避以提高系(xi)統可(ke)靠(kao)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(xie)與FMS設計非常契合(he)的(de)應用(yong)場景，客戶可以考慮直接(jie)使用(yong)或者大(da)部分采(cai)用(yong)FMS的(de)設計，以加快他們基于LoRa的(de)項目開發進度。
同時，FMS組(zu)網(wang)方案亦可被用(yong)(yong)(yong)作為基于(yu)LoRa的自(zi)組(zu)網(wang)設計的基礎模板。在開發過程中，針對(dui)各類型的工業、行(xing)業應(ying)用(yong)(yong)(yong)場景(jing)，客戶可基于(yu)FMS組(zu)網(wang)方案進行(xing)自(zi)主修改，從而更(geng)好地匹配(pei)目(mu)標行(xing)業應(ying)用(yong)(yong)(yong)場景(jing)。
除此之外，FMS組網方案內所包含的各項功能設計，例如頻(pin)(pin)率規劃(hua)、基(ji)于多LoRa Radio的(de)網關設計，噪聲干擾掃描及規避、跳(tiao)頻(pin)(pin)、整體(ti)組(zu)網架構等，均可提供給企業作為自組(zu)私有網絡的(de)設計參(can)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，行業應用(yong)都對于物聯網技術提出了更高的(de)要求。就成本而言，各類型(xing)企業都希(xi)望能(neng)以低成本方(fang)案，完成數字化轉型(xing)升級(ji);在(zai)可擴(kuo)展和(he)裁剪(jian)性方(fang)面，企業傾向于擁有一個能(neng)夠(gou)(gou)適配(pei)大、小應用(yong)場景(jing)的(de)組網設計;在(zai)響應速度上，客戶希(xi)望能(neng)夠(gou)(gou)更加(jia)及時地監測、處理(li)告警。
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(neng)夠充(chong)分滿足絕大多數行業應用(yong)場景的需(xu)求。
FMS LoRa? 組網(wang)解決方案框架(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(tong)過輪詢喚醒(xing)來完(wan)成告警上報的傳統方案，Semtech的FMS響應速(su)度更快(kuai)、更智能，也更省電(dian)。在突發情(qing)況發生時，該方案可以更快(kuai)速(su)地(di)通(tong)知本地(di)工作人(ren)員及時采(cai)取應對(dui)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(ben)地控制(zhi)器(controller)在收(shou)到報警后先(xian)行判斷(duan)是否需(xu)要立(li)即采取(qu)行動(如啟動本(ben)地聲光告警、電話短信通知本(ben)地消防人(ren)員等)，再上報云平臺，從而幫(bang)助客戶盡快采取(qu)措施處理事故以減少潛(qian)在的損(sun)失。
結語
近期發布的“數字(zi)中國建(jian)設整體布局規劃”（）向物(wu)聯(lian)網產業(ye)繼續(xu)釋(shi)放(fang)利好(hao)信息(xi)。輕量(liang)級、低成本的(de)物(wu)聯(lian)網組網方案(an)，為(wei)企業(ye)的(de)數字化(hua)轉型提供支持。基(ji)于LoRa的(de)FMS組網方案(an)，能夠幫助工業(ye)企業(ye)實(shi)現更(geng)為(wei)系(xi)統化(hua)、更(geng)高效的(de)管理(li)，助力行業(ye)的(de)數智化(hua)升級。
