4月(yue)16日，LoRa 聯盟(meng)（LoRa Alliance）發(fa)布了 LoRaWAN 開發(fa)路線圖(tu)，以引(yin)導該標(biao)準未來演進的方向(xiang)。
LoRaWAN 開發路(lu)線圖
LoRa 作為低功(gong)耗廣域(yu)網(wang)通信領域(yu)的(de)“明(ming)星”之(zhi)一(yi)，是 Semtech 公司專有的(de)一(yi)種基于擴頻技術的(de)超遠(yuan)距(ju)(ju)離(li)無線傳輸(shu)技術。而(er) LoRaWAN 則是用來定(ding)義網(wang)絡的(de)通訊協議和系統架構，由 LoRa 聯盟推出(chu)的(de)低功(gong)耗廣域(yu)網(wang)標準，可(ke)以有效(xiao)實現 LoRa 物理(li)(li)層(ceng)支(zhi)持(chi)遠(yuan)距(ju)(ju)離(li)通信，可(ke)以完(wan)成設(she)備(bei)的(de)入網(wang)管(guan)理(li)(li)，數據加密(mi)，速率控制(zhi)等。
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），引領了(le)行業發展(zhan)，推動了(le)物聯網連接的增長。
哪些演進值得關注？
縱觀這份路(lu)線圖(tu)，可以看(kan)到 LoRa 聯(lian)盟的(de)(de)工(gong)作主要從五個方向展開，跨越了四個相互重(zhong)疊的(de)(de)階(jie)段：從 2015 年(nian)至 2017 年(nian)期(qi)間(jian)建立網(wang)絡，到 2018 年(nian)至 2020 年(nian)期(qi)間(jian)連接網(wang)絡，再到 2021 年(nian)至 2023 年(nian)期(qi)間(jian)使(shi) LoRaWAN 網(wang)絡的(de)(de)部(bu)署更加容(rong)易。遙望 2027 年(nian)，相關(guan)標準將使(shi)應用程序更容(rong)易實現可擴展性(xing)。
路線圖(tu)的一些核心(xin)要點(dian)如下：
①目標市場的擴展
通過 LoRaWAN 增(zeng)強(qiang) NTN（非(fei)地面網絡技術(shu)） 的連接性，例如(ru)通過長距(ju)離-跳頻擴(kuo)頻（LR-FHSS）更好地優化頻譜，使 LoRaWAN 遠(yuan)遠(yuan)超出對(dui)大規模 IoT 網絡的預期容量要求。
增強的中繼功能(neng)，提高 LoRaWAN 信號在嘈雜(za)或復雜(za)環境中的覆(fu)蓋范圍，以便在任何地(di)方部署傳(chuan)感器。
快(kuai)速、低功耗的網絡(luo)發(fa)現，為移動網關等新(xin)部(bu)署選擇帶(dai)來新(xin)的部(bu)署選項(xiang)，并為關鍵(jian)市(shi)場（如公用事業(ye)）提供顯著(zhu)價值(zhi)。
②超級可擴展性
通(tong)過簡化(hua)配置文件管理和設備遷(qian)移來簡化(hua)部署。
通(tong)過 LoRaWAN 攜帶符(fu)合 GS1 標準的標識(shi)符(fu)（如RFID、條形碼和(he)電子產品代碼 EPC）來有效識(shi)別(bie)產品和(he)資產。
通過自動從在線存儲(chu)庫下(xia)載設備配置文件來(lai)簡化(hua)設備與 LoRaWAN 網絡的(de)集(ji)成(cheng)。
③核心網絡管理
通過標準化應(ying)用服務器和(he)網(wang)關接口來(lai)增(zeng)強設備的(de)互操作性(xing)。
④認證
通過空中固(gu)件更新(xin)增強客(ke)戶信任，將繼電器整合到 LoRaWAN 認證(zheng)測試中，以驗證(zheng)這些功能的運行。
通過將高級互操(cao)作性測試添加到 LoRaWAN 認證(zheng)測試套件(jian)中，為(wei)終端用戶提供(gong)對不同供(gong)應(ying)商設備的互操(cao)作性信任。
⑤物理/鏈路層開發
將(jiang)密碼敏捷(jie)性集成到 LoRaWAN 中，從而允許使用(yong)當前和未來的(de)各種加密套件作為 LoRaWAN 鏈路(lu)層的(de)擴(kuo)展(zhan)，而不需(xu)要該(gai)層發生演變(bian)。
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(yi)追溯(su)到(dao) 2018 年甚至更早(zao)。2018 年 2 月舉辦(ban)的(de) TTN (TheThings Network) 大會，就(jiu)已經證明了 LoRa 可在衛星(xing)物聯網(wang)下應用(yong)的(de)可能性。在當時(shi)現場(chang)演(yan)示(shi)中(zhong)，接收機(ji)捕捉到(dao)了從低軌衛星(xing)傳來的(de) LoRa 信號。
2021 下半年，英國(guo)太空(kong)初創公司 SpaceLacuna 首次使用荷蘭 Dwingeloo 的(de)射電(dian)望遠鏡從月球上反射回(hui) LoRa 信息，其中一條消息甚(shen)至包含完整(zheng)的(de) LoRaWAN 幀。
接收到的消(xiao)息頻譜圖，包含調(diao)制的呼號“PI9CAM”
接收信(xin)號(hao)的延遲多普勒(le)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(chi) LR-FHSS，通過 LoRa 芯片與網(wang)關的(de)軟(ruan)件升級，可以顯著提升網(wang)絡容量和抗干擾能(neng)力，實(shi)現從傳感器到衛星的(de)低(di)功耗、可靠(kao)的(de)直接通信。
LoRa 與衛(wei)星(xing)物聯(lian)網(wang)的結合(he)項目(mu)也(ye)有落地。美國衛(wei)星(xing)電視(shi)運(yun)營商(shang) EchoStar 于 23 年 9 月份表示，公司旗下 EchoStar Mobile Limited 與 The Things Industries 合(he)作(zuo)，為歐洲各地的企業(ye)部署混合(he)衛(wei)星(xing)并提供 LoRa 物聯(lian)網(wang)解決方案(an)。兩(liang)家(jia)公司已將 EchoStar 的衛(wei)星(xing)物聯(lian)網(wang)功能(neng)整合(he)到 The Things Stack 中，這是一款基于云(yun)的 LoRaWAN 網(wang)絡服務器，使客戶(hu)設備能(neng)通過衛(wei)星(xing)或(huo)地面(mian)網(wang)絡進(jin)行實時雙(shuang)向(xiang)通信。
今年(nian) 3 月， Semtech 宣布將(jiang) NTN 支持(chi)集(ji)成到其(qi) HL 系列 LPWA 模(mo)塊中，特別是(shi) HL7810 和 HL7812，使設備(bei)能夠通過衛(wei)星網絡(luo)保持(chi)可(ke)靠的(de)全球連接，即使在最偏遠的(de)地區也支持(chi)連續連接。Semtech 與衛(wei)星物聯網先驅公司 Skylo 合作，其(qi)即將(jiang)推出的(de)軟件更新將(jiang)提供對 Skylo 廣泛(fan)網絡(luo)的(de)訪問(wen)，該更新計劃于第(di)二季度進行商(shang)業發布，并等待在 Skylo 網絡(luo)上進行測試和認(ren)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(tong)(tong)過 LoRaWAN 攜帶符合 GS1 標(biao)準(zhun)(zhun)的標(biao)識(shi)(shi)符（如RFID、條形碼(ma)和電子產品代(dai)碼(ma) EPC）來有(you)效(xiao)識(shi)(shi)別產品和資產。LoRa 聯盟還計劃自動(dong)化設備入網(wang)流程(cheng)，通(tong)(tong)過使用標(biao)準(zhun)(zhun) API 從在(zai)線(xian)存儲(chu)庫請求設備配置文件；這將(jiang)建(jian)立在(zai)以前(qian)圍繞(rao) QR 碼(ma)進(jin)行的工(gong)作基礎上。
在相關新聞稿中，LoRa 聯(lian)盟著重提及了典型(xing)案例(li) ZENNER 網絡。該(gai)網絡展示了 LoRaWAN 目前的高(gao)容量特性，它在 15 個(ge)國家的超(chao)過 100,000 個(ge)網關上運(yun)行(xing)著近 750 萬個(ge)傳感器，為能源供應商(shang)、房(fang)地產(chan)行(xing)業(ye)、城(cheng)市和自治市、市政公用事業(ye)以及工業(ye)運(yun)營提供服(fu)務(wu)。
LoRaWAN 發展態勢
近年來，無論(lun)是技術(shu)、標準，還是生態、應用，LoRa 和 LoRaWAN 都取得了一些(xie)顯著的成果。
連接數
根據知名(ming)市(shi)場研究(jiu)機構 IoT Analytics 發布的(de)(de)最新版全球(qiu)低功耗廣域物聯網（LPWAN）跟蹤(zong)和預測(ce)報告：全球(qiu) LPWAN 連(lian)(lian)接數(shu)持(chi)續(xu)增(zeng)長(chang)，截(jie)至 2023 年底，全球(qiu) LPWAN 連(lian)(lian)接數(shu)接近 13 億(yi)(yi)，預計未(wei)來(lai)幾年將以 26% 的(de)(de)年復(fu)合(he)增(zeng)速增(zeng)長(chang)，到 2027 年連(lian)(lian)接數(shu)將達(da)到 30 億(yi)(yi)。在不包括中國(guo)的(de)(de)全球(qiu)市(shi)場中，2023 年 LoRa 的(de)(de)連(lian)(lian)接數(shu)占 LPWAN 連(lian)(lian)接總數(shu)的(de)(de)比例是 41%，LTE-M 連(lian)(lian)接數(shu)占比為 31%，而 NB-IoT 僅為 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(zhe)樣的(de)強勁對手，但借助過去幾(ji)年打下的(de)基礎以及 LoRa 生態靈活的(de)商業合(he)作模式(shi)，讓 LoRa 在(zai)未來幾(ji)年的(de)物(wu)聯網市場(chang)上依然(ran)保持穩定的(de)市場(chang)份額和影(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(nian) 1 月，LoRa 聯盟發布了其(qi) 2023 年(nian)年(nian)終報告。報告指出 LoRaWAN 在多個(ge)垂直市場的全球部(bu)署增長強勁，包(bao)括智能建筑、公用(yong)事業、城市、農業和(he)工(gong)業。亞太地區一些 LoRaWAN 項目和(he)大型部(bu)署包(bao)括：
Tata Communications 已經完成了兩項重大部署(shu)的(de)規模(mo)，其中一項能夠實現(xian)覆蓋 25 多萬個終端節點的(de)互聯工人(ren)解決(jue)方案，用(yong)于在金(jin)屬和采(cai)礦、石油(you)和天然(ran)氣、汽車、制(zhi)藥等領域的(de)大型制(zhi)造公司里監測健康、安全和生產(chan)力情況；另(ling)一項利用(yong) LoRaWAN 在印度和中東提供 30 多萬個智能自動照明解決(jue)方案，從(cong)而(er)管理大范圍(wei)區(qu)域的(de)路(lu)燈(deng)基礎(chu)設(she)施。
Semtech 成為(wei)韓(han)國某(mou)大(da)型(xing)水(shui)計量部署(shu)項(xiang)目的(de)合作伙(huo)伴，該項(xiang)目部署(shu)了 25 萬(wan)個傳感器。Leotek 通(tong)過使用 SJI LoRaWAN 模(mo)塊為(wei)韓(han)國主要地方(fang)政府提(ti)供先進的(de)水(shui)計量基礎設施服務。
Milesight（星縱物聯）在中國各地(di)完成了(le)多個(ge)部(bu)署項目，約累計(ji)部(bu)署了(le) 50000 臺 LoRaWAN 設備。這(zhe)(zhe)些項目包括：提高園區管(guan)理效(xiao)率并降低能(neng)耗的照明(ming)控(kong)制系統升級；憑借使(shi)用(yong) LoRaWAN 的智能(neng)建筑來實現數字化轉型(xing)，包括照明(ming)和(he)設備控(kong)制，能(neng)源(yuan)、環境和(he)空(kong)間(jian)管(guan)理，從而提高工(gong)作(zuo)效(xiao)率和(he)生產力；以及采用(yong) LoRaWAN 智能(neng)垃(la)圾桶傳感器和(he)漏水檢(jian)測器的可持(chi)續高效(xiao)建筑管(guan)理，這(zhe)(zhe)可以提高運營效(xiao)率，確(que)保(bao)顧客滿意度，并整合舊樓系統。
愛物聯科技有限公司安裝了一(yi)個由 400 多(duo)(duo)臺 TEKTELIC LoRaWAN 網(wang)關組(zu)成的網(wang)絡，對接 25000 多(duo)(duo)個智能測量和應急響應服務(wu)傳感器進行(xing)工(gong)作(zuo)，這是(shi) LoRaWAN 在新加坡(po)的里程碑。
SenRa 與(yu)印(yin)度一家大型建筑管(guan)理系統公司合作(zuo)，優(you)化與(yu)擴展(zhan)其覆(fu)蓋 65 英畝場(chang)地的(de) LoRaWAN 部(bu)署，同時(shi)在項(xiang)目初始階(jie)段利用 250 多(duo)個傳感器來支持水計量與(yu)管(guan)理、漏(lou)水檢測和遠程監控(kong)。
……
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(zai)一(yi)篇名為《利用(yong)工業 5.0 及(ji)物聯網(wang)技術(shu)，實現(xian)生產工廠及(ji)倉(cang)庫自動化(hua)》論文中，作者比(bi)較了不(bu)同通信協議及(ji)物聯網(wang)平臺，他們認為，在(zai)落地(di)方面(mian)，最高效(xiao)的(de)物聯網(wang)處(chu)理(li)器核心為 ARM Cortex，而最有效(xiao)的(de)通信協議及(ji)技術(shu)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(shang)(shang)業(ye)合作(zuo)模式(shi)，全(quan)球已經有 170 多個主要移動網絡(luo)運營商(shang)(shang)部(bu)署(shu)了(le) LoRaWAN 標準，其(qi)連接范圍遍及全(quan)球。同時，各類垂直行業(ye)企業(ye)、互聯網企業(ye)、OEM 廠(chang)商(shang)(shang)也持續加大對 LoRa 的應(ying)用(yong)——
例(li)如，亞馬遜 AWS 發布過多個基(ji)于 LoRaWAN 的產(chan)品。AWS IoT 可(ke)支持 LoRaWAN 的消息，這意(yi)味著用(yong)戶可(ke)以在(zai) AWS 云服務(wu)器(qi)上(shang)使用(yong) LoRaWAN 來(lai)連(lian)接、控制和管理(li)自(zi)己的低功耗無(wu)線設備。同(tong)時，AWS 自(zi)研的通訊技術 Sidewalk 也(ye)是(shi)將 LoRa 調制技術融(rong)入其中。
全(quan)(quan)球最大模組廠商移遠(yuan)通(tong)信近期(qi)(qi)也發布了 LoRa 模組產(chan)品。在 CES 2024 期(qi)(qi)間，移遠(yuan)通(tong)信正式推出高(gao)性能(neng) LoRa 模組 KG200Z。該模組具(ju)有超低功耗、遠(yuan)距離傳輸、高(gao)性價(jia)比、高(gao)可靠性等綜合(he)優(you)勢，能(neng)夠滿足物聯網設備對雙向通(tong)信、端到(dao)端安全(quan)(quan)、移動(dong)性和本地化服務的關鍵需(xu)求。
寫在最后
LoRa 聯(lian)盟董事(shi)會成員、Netmore Group AB 首席執行官 Ove Anebygd 表示：“ LoRa 聯(lian)盟最(zui)新提出(chu)的(de)開發(fa)路線圖中(zhong)(zhong)所體現的(de)持續創新，包(bao)括那(nei)些(xie)需要通(tong)過(guo)中(zhong)(zhong)繼器、移動(dong)網(wang)關和(he)(he)非(fei)地面(mian)網(wang)絡提供改(gai)進或(huo)擴(kuo)展(zhan)連(lian)接的(de)用(yong)例，將繼續鞏固該(gai)技術的(de)領先地位。對于 Netmore 和(he)(he)我們的(de)全球客戶來說，這些(xie)優勢將為轉化(hua)為服務優化(hua)、成本節約、法(fa)規遵從性和(he)(he)資源節約。這在(zai)公用(yong)事(shi)業和(he)(he)能(neng)源領域最(zui)為明顯(xian)，基(ji)礎(chu)設施計量(liang)和(he)(he)監控解(jie)決方案正在(zai)迅速擴(kuo)展(zhan)。”
LoRaWAN 標(biao)準實質上已經成為運營商級別物聯(lian)網 LPWAN 安(an)全(quan)連(lian)接的(de)全(quan)球(qiu)標(biao)準，隨著路線圖(tu)的(de)發布(bu)，整個(ge)生態也(ye)將朝著更加清晰的(de)目標(biao)前進。
