4月16日，LoRa 聯盟(meng)（LoRa Alliance）發布了 LoRaWAN 開發路線圖，以(yi)引導該(gai)標準未(wei)來演(yan)進的(de)方向。
LoRaWAN 開發路線圖
LoRa 作為低(di)(di)功(gong)耗廣域網通(tong)信(xin)領域的(de)(de)“明星”之一，是 Semtech 公司專有的(de)(de)一種基于擴頻技術的(de)(de)超遠距(ju)(ju)離無線傳輸技術。而 LoRaWAN 則是用來定義網絡的(de)(de)通(tong)訊(xun)協(xie)議和系(xi)統架構(gou)，由 LoRa 聯盟推(tui)出的(de)(de)低(di)(di)功(gong)耗廣域網標準，可以有效(xiao)實現 LoRa 物理層支持遠距(ju)(ju)離通(tong)信(xin)，可以完(wan)成設備的(de)(de)入網管理，數(shu)據加密，速率(lv)控制等。
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），引領了行(xing)業發展，推(tui)動了物聯(lian)網(wang)連接的增長。
哪些演進值得關注？
縱觀這份(fen)路線圖，可以(yi)看到 LoRa 聯盟的(de)工(gong)作主要從五個(ge)方(fang)向展開，跨越(yue)了四(si)個(ge)相互重(zhong)疊(die)的(de)階段：從 2015 年(nian)至(zhi)(zhi) 2017 年(nian)期間建立網(wang)絡(luo)，到 2018 年(nian)至(zhi)(zhi) 2020 年(nian)期間連接(jie)網(wang)絡(luo)，再(zai)到 2021 年(nian)至(zhi)(zhi) 2023 年(nian)期間使(shi)(shi) LoRaWAN 網(wang)絡(luo)的(de)部(bu)署更(geng)加容易(yi)。遙(yao)望 2027 年(nian)，相關(guan)標準將使(shi)(shi)應用程序(xu)更(geng)容易(yi)實現可擴展性。
路線圖的(de)一些核心要點如下：
①目標市場的擴展
通過 LoRaWAN 增強 NTN（非(fei)地(di)面(mian)網絡(luo)技術） 的連(lian)接性，例如通過長距(ju)離-跳頻擴(kuo)頻（LR-FHSS）更好(hao)地(di)優化頻譜，使 LoRaWAN 遠遠超出對大規模 IoT 網絡(luo)的預(yu)期容量要(yao)求(qiu)。
增(zeng)強的中繼功能，提(ti)高 LoRaWAN 信號在(zai)嘈雜或復雜環境中的覆蓋范(fan)圍(wei)，以便在(zai)任何(he)地方部(bu)署傳感器。
快速、低功(gong)耗(hao)的(de)(de)網絡(luo)發現(xian)，為(wei)移動網關等新部(bu)(bu)署(shu)(shu)選擇(ze)帶來新的(de)(de)部(bu)(bu)署(shu)(shu)選項(xiang)，并為(wei)關鍵市(shi)場（如公用事業）提供顯(xian)著(zhu)價值。
②超級可擴展性
通過簡(jian)化配置(zhi)文(wen)件管(guan)理和設備遷(qian)移(yi)來簡(jian)化部(bu)署(shu)。
通過 LoRaWAN 攜帶(dai)符(fu)合 GS1 標準的(de)標識符(fu)（如RFID、條(tiao)形碼和電子產品代碼 EPC）來有效識別產品和資產。
通過自動從在線(xian)存儲庫下載設備配置文件(jian)來(lai)簡化設備與(yu) LoRaWAN 網絡的集成。
③核心網絡管理
通過標(biao)準化應用服務(wu)器(qi)和網(wang)關接口(kou)來(lai)增強設備的互操作性。
④認證
通過空中固(gu)件更(geng)新(xin)增強(qiang)客戶信(xin)任(ren)，將繼電器整合到(dao) LoRaWAN 認(ren)證測試(shi)中，以(yi)驗證這些功能的運行。
通過將高級互操作性(xing)測(ce)試添加到 LoRaWAN 認證測(ce)試套件中，為終端(duan)用戶(hu)提供(gong)對不同供(gong)應商設備的互操作性(xing)信任。
⑤物理/鏈路層開發
將密碼敏捷性集成到 LoRaWAN 中，從而允許使用當前和未來的(de)各種(zhong)加密套(tao)件(jian)作為(wei) LoRaWAN 鏈路(lu)層的(de)擴(kuo)展，而不需要該(gai)層發生(sheng)演變。
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(ke)以追(zhui)溯到(dao) 2018 年甚至更(geng)早。2018 年 2 月舉辦的 TTN (TheThings Network) 大會，就已經證(zheng)明了 LoRa 可(ke)在衛(wei)星物聯網(wang)下應(ying)用的可(ke)能性。在當時現場(chang)演示中(zhong)，接收(shou)機捕(bu)捉到(dao)了從(cong)低軌衛(wei)星傳來的 LoRa 信號。
2021 下(xia)半年，英國太空初創公司 SpaceLacuna 首次使用荷蘭 Dwingeloo 的射(she)電望遠(yuan)鏡從月球上(shang)反射(she)回 LoRa 信息，其中一條消息甚(shen)至包(bao)含完(wan)整的 LoRaWAN 幀(zhen)。
接收(shou)到的消(xiao)息頻譜圖，包含調制的呼號(hao)“PI9CAM”
接收信號(hao)的(de)延遲多(duo)普(pu)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(zhi)持 LR-FHSS，通過 LoRa 芯片(pian)與網關的軟件(jian)升級，可以顯(xian)著提升網絡容(rong)量(liang)和抗干擾能力，實(shi)現從傳感(gan)器(qi)到衛星(xing)的低(di)功耗、可靠的直(zhi)接(jie)通信。
LoRa 與衛(wei)星物聯(lian)網(wang)的(de)(de)(de)結合項目也有落地。美國衛(wei)星電視(shi)運營(ying)商(shang) EchoStar 于 23 年 9 月(yue)份表示，公司(si)旗下(xia) EchoStar Mobile Limited 與 The Things Industries 合作，為歐洲各地的(de)(de)(de)企業部署混合衛(wei)星并提供 LoRa 物聯(lian)網(wang)解決方案。兩家公司(si)已將 EchoStar 的(de)(de)(de)衛(wei)星物聯(lian)網(wang)功能(neng)整合到 The Things Stack 中，這是一款(kuan)基于云(yun)的(de)(de)(de) LoRaWAN 網(wang)絡(luo)服務(wu)器(qi)，使客戶設備能(neng)通過衛(wei)星或地面網(wang)絡(luo)進行實時雙向通信。
今年 3 月， Semtech 宣布將 NTN 支持(chi)集成到(dao)其(qi) HL 系列 LPWA 模(mo)塊中，特別是(shi) HL7810 和 HL7812，使設備(bei)能夠(gou)通過(guo)衛星(xing)網絡保(bao)持(chi)可(ke)靠的全球連接，即使在(zai)最偏遠的地區也支持(chi)連續連接。Semtech 與衛星(xing)物(wu)聯網先驅公司 Skylo 合作，其(qi)即將推出的軟件更(geng)新(xin)將提供對(dui) Skylo 廣(guang)泛網絡的訪(fang)問，該更(geng)新(xin)計劃于第二季度進(jin)行商(shang)業發布，并等待在(zai) Skylo 網絡上進(jin)行測試和認證(zheng)。
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 LoRaWAN 攜(xie)帶符合 GS1 標(biao)(biao)準的標(biao)(biao)識符（如RFID、條(tiao)形(xing)碼(ma)(ma)和電子產品(pin)(pin)代碼(ma)(ma) EPC）來有效識別(bie)產品(pin)(pin)和資產。LoRa 聯(lian)盟還計劃(hua)自(zi)動化設備入網流程(cheng)，通過使用標(biao)(biao)準 API 從在線(xian)存(cun)儲(chu)庫(ku)請求(qiu)設備配置(zhi)文件(jian)；這(zhe)將(jiang)建立在以前(qian)圍(wei)繞 QR 碼(ma)(ma)進行的工作(zuo)基礎上。
在(zai)相關(guan)新聞稿中(zhong)，LoRa 聯(lian)盟(meng)著(zhu)重提及(ji)了典型案例 ZENNER 網(wang)絡。該網(wang)絡展(zhan)示(shi)了 LoRaWAN 目前的高容量特性，它在(zai) 15 個(ge)國(guo)家的超過 100,000 個(ge)網(wang)關(guan)上運(yun)行著(zhu)近 750 萬個(ge)傳感器，為能源供應(ying)商(shang)、房地產行業、城市和自治市、市政公用事業以(yi)及(ji)工業運(yun)營提供服務。
LoRaWAN 發展態勢
近年來，無論是(shi)技(ji)術、標準(zhun)，還(huan)是(shi)生態、應用，LoRa 和 LoRaWAN 都取得了一(yi)些(xie)顯著的成(cheng)果。
連接數
根(gen)據(ju)知名市場研究機構 IoT Analytics 發布的最新版全(quan)球(qiu)低功耗廣(guang)域物聯網（LPWAN）跟蹤和預測報告(gao)：全(quan)球(qiu) LPWAN 連接(jie)(jie)數(shu)(shu)持續增長(chang)，截至(zhi) 2023 年底，全(quan)球(qiu) LPWAN 連接(jie)(jie)數(shu)(shu)接(jie)(jie)近 13 億，預計未(wei)來(lai)幾年將以(yi) 26% 的年復合增速增長(chang)，到 2027 年連接(jie)(jie)數(shu)(shu)將達到 30 億。在(zai)不包括中(zhong)國的全(quan)球(qiu)市場中(zhong)，2023 年 LoRa 的連接(jie)(jie)數(shu)(shu)占(zhan) LPWAN 連接(jie)(jie)總數(shu)(shu)的比例是 41%，LTE-M 連接(jie)(jie)數(shu)(shu)占(zhan)比為 31%，而(er) 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 這樣的(de)強勁對手，但借助過去(qu)幾(ji)年打下的(de)基礎以及(ji) LoRa 生態靈(ling)活的(de)商業合作模式(shi)，讓 LoRa 在未來(lai)幾(ji)年的(de)物聯網市場(chang)上(shang)依然(ran)保(bao)持穩定的(de)市場(chang)份額(e)和影響(xiang)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 聯盟發布(bu)了其 2023 年年終報(bao)告。報(bao)告指(zhi)出(chu) LoRaWAN 在(zai)多個(ge)垂(chui)直市(shi)場的全(quan)球部(bu)(bu)署(shu)增(zeng)長強(qiang)勁，包(bao)括智能建筑、公(gong)用(yong)事業、城市(shi)、農業和工(gong)業。亞太地區一些 LoRaWAN 項(xiang)目和大型(xing)部(bu)(bu)署(shu)包(bao)括：
Tata Communications 已經完(wan)成了兩項重大部(bu)署的規模，其中一項能(neng)夠實現覆蓋 25 多(duo)萬(wan)(wan)個(ge)終(zhong)端節點(dian)的互(hu)聯工人解(jie)決方案，用于在金屬和(he)采礦、石油和(he)天然氣(qi)、汽(qi)車、制(zhi)藥等(deng)領域的大型制(zhi)造公(gong)司里監測健康、安全和(he)生產力情(qing)況；另一項利(li)用 LoRaWAN 在印(yin)度和(he)中東(dong)提供 30 多(duo)萬(wan)(wan)個(ge)智能(neng)自動照明解(jie)決方案，從(cong)而管理大范圍區域的路燈基礎(chu)設(she)施。
Semtech 成為韓國(guo)(guo)某大型水計量部(bu)署項(xiang)目的合作(zuo)伙伴，該(gai)項(xiang)目部(bu)署了 25 萬(wan)個傳(chuan)感器。Leotek 通過使用 SJI LoRaWAN 模塊(kuai)為韓國(guo)(guo)主要(yao)地方政府提供先進的水計量基礎設(she)施服務。
Milesight（星縱物聯）在中國各地(di)完成(cheng)了多個部署項(xiang)目(mu)，約累計(ji)部署了 50000 臺 LoRaWAN 設備。這些項(xiang)目(mu)包(bao)括：提高(gao)園區管理效(xiao)率(lv)(lv)(lv)并降(jiang)低能(neng)耗的(de)(de)照明(ming)控(kong)(kong)制(zhi)系統升級；憑(ping)借使用(yong) LoRaWAN 的(de)(de)智能(neng)建(jian)筑來實現數(shu)字化轉型，包(bao)括照明(ming)和(he)(he)設備控(kong)(kong)制(zhi)，能(neng)源、環境和(he)(he)空(kong)間管理，從(cong)而(er)提高(gao)工作效(xiao)率(lv)(lv)(lv)和(he)(he)生產力；以及采用(yong) LoRaWAN 智能(neng)垃圾桶(tong)傳感器和(he)(he)漏水檢測器的(de)(de)可持續高(gao)效(xiao)建(jian)筑管理，這可以提高(gao)運營效(xiao)率(lv)(lv)(lv)，確保顧客滿意度，并整合舊樓系統。
愛物(wu)聯(lian)科技有限(xian)公司安(an)裝了一個由 400 多臺(tai) TEKTELIC LoRaWAN 網關組成的(de)網絡(luo)，對接 25000 多個智能測(ce)量和應(ying)急響應(ying)服務傳(chuan)感器進行(xing)工作，這是 LoRaWAN 在新加坡的(de)里程碑。
SenRa 與印度一家(jia)大型(xing)建筑(zhu)管理系統公(gong)司合(he)作(zuo)，優化與擴展(zhan)其覆蓋 65 英畝場地的 LoRaWAN 部署，同(tong)時在項目(mu)初始階(jie)段利用 250 多個傳感器(qi)來支(zhi)持水計量與管理、漏水檢測和遠程監控。
……
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(wei)(wei)《利用工業 5.0 及(ji)物聯(lian)網(wang)技術(shu)(shu)，實(shi)現生產工廠及(ji)倉庫自動化》論(lun)文中(zhong)，作(zuo)者比較了不同通信協(xie)(xie)議(yi)及(ji)物聯(lian)網(wang)平臺，他們(men)認為(wei)(wei)，在落地方(fang)面，最(zui)高效(xiao)的(de)物聯(lian)網(wang)處理器核心為(wei)(wei) ARM Cortex，而最(zui)有效(xiao)的(de)通信協(xie)(xie)議(yi)及(ji)技術(shu)(shu)為(wei)(wei) LoRaWAN 協(xie)(xie)議(yi)。
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
由于 LoRa 生態具備靈活的(de)(de)商業(ye)(ye)合作模式，全(quan)球已(yi)經有 170 多(duo)個主要移動(dong)網(wang)絡運營商部署(shu)了 LoRaWAN 標(biao)準，其連(lian)接(jie)范圍遍及(ji)全(quan)球。同時，各(ge)類垂直行業(ye)(ye)企業(ye)(ye)、互聯(lian)網(wang)企業(ye)(ye)、OEM 廠商也持續(xu)加大對 LoRa 的(de)(de)應(ying)用——
例如，亞馬遜 AWS 發布過(guo)多個基于 LoRaWAN 的(de)產(chan)品。AWS IoT 可支(zhi)持(chi) LoRaWAN 的(de)消息，這意味著用(yong)戶可以(yi)在 AWS 云服務器上使用(yong) LoRaWAN 來(lai)連接(jie)、控制(zhi)和管理(li)自(zi)己的(de)低(di)功耗無線(xian)設備。同時，AWS 自(zi)研的(de)通(tong)訊(xun)技術 Sidewalk 也是將 LoRa 調制(zhi)技術融入(ru)其(qi)中。
全球最大模(mo)組廠商(shang)移(yi)遠通信近期(qi)(qi)也發布了(le) LoRa 模(mo)組產品(pin)。在 CES 2024 期(qi)(qi)間(jian)，移(yi)遠通信正式(shi)推出(chu)高(gao)性能 LoRa 模(mo)組 KG200Z。該模(mo)組具有超低功耗、遠距離傳輸、高(gao)性價比(bi)、高(gao)可靠性等(deng)綜合優勢(shi)，能夠滿足物聯(lian)網設備(bei)對(dui)雙向通信、端到(dao)端安(an)全、移(yi)動(dong)性和本地化服務的關(guan)鍵需(xu)求(qiu)。
寫在最后
LoRa 聯盟董事(shi)會(hui)成員(yuan)、Netmore Group AB 首席執行官 Ove Anebygd 表示：“ LoRa 聯盟最(zui)新提出的(de)開(kai)發路線(xian)圖中所體(ti)現的(de)持續(xu)創新，包括那些(xie)需(xu)要通過中繼器、移(yi)動(dong)網關和(he)(he)非地面(mian)網絡提供改進或擴(kuo)展連接的(de)用例，將繼續(xu)鞏固該技術的(de)領(ling)先地位。對于 Netmore 和(he)(he)我們的(de)全球客(ke)戶來說，這(zhe)些(xie)優勢將為(wei)轉化為(wei)服務優化、成本節約、法規(gui)遵從性和(he)(he)資源(yuan)節約。這(zhe)在公用事(shi)業(ye)和(he)(he)能源(yuan)領(ling)域最(zui)為(wei)明顯，基礎設施計量和(he)(he)監控解決方(fang)案正(zheng)在迅速擴(kuo)展。”
LoRaWAN 標(biao)準實質上已經成為(wei)運營商級(ji)別物聯網 LPWAN 安(an)全連接的全球標(biao)準，隨著路線圖的發布(bu)，整(zheng)個生態(tai)也將(jiang)朝(chao)著更加清(qing)晰的目(mu)標(biao)前進。
