物联网(IoT)说了好几年,从刚开始最简单的M2M,到现在的智能家居和智慧城市,这张网的覆盖面越来越广,各种标准也是让人眼花缭乱。

大家平常接触比较多的是Wi-Fi、蓝牙这种短距离无线传输,而在低功耗广域网(LPWAN)上,窄带物联网(NB-IoT)在国内的知名度比较高,其实在国外有一个标准的形成比NB-IoT还要早,方案更成熟,那就是LoRaWAN(远距离广域网,Long Range Wide Area Network)。

中国为什么需要LoRa?

作为全球支持物联网低功耗广域网LoRaWAN开放标准的公司联盟,LoRa Alliance(LoRa联盟)日前在苏州发布了其最新的技术规范,并由中兴通讯(ZTE)主办了这第九次联盟的全体成员大会(AMM)。 20171019-Mulligan LoRa联盟主席Geoff Mulligan

“中国是全球电子工业供应链最重要的一员,并是物联网应用的巨大潜在市场,这也是我们让联盟成员齐聚苏州的一个关键原因。” LoRa联盟主席Geoff Mulligan表示,本次来到中国,就是为了让更多本土工程师能了解这种简单高效的通信协议。因为“只有通过一个单一标准的全球生态系统协作,我们才可以增加会员的利益,并且推动LoRaWAN 技术的持续应用 。” 20171019-lora-1 (sources:LoRa联盟)

Geoff Mulligan在随后的媒体专访上解释了为何中国需要LoRaWAN,“这是一种开放式的标准,任何人都可下载学习,亦可公开使用的规范。联盟成员可基于LoRaWAN标准开发产品,并和具有500+会员的生态系统圈(中国有40家企业)成员进行合作并推进技术的发展。成员的产品都可获得联盟认证,保证全球互兼容性。” 20171019-lora-4 黄色区域都是已建有LoRa公开网络的国家和地区(sources:LoRa联盟)

AMM白金赞助商ThingPark China首席执行官Bing Liu也为LoRa的中国推广之旅打call:“在此次LoRa联盟全体成员大会上,我们可以看到中国对LoRaWAN的兴趣之广和承诺之深,通过在每个阶段上支持本地生态系统,包括开发和测试他们的产品,到把解决方案分销给本地客户并带到世界市场,我们在这次全体成员大会上推出的生态系统实验室与市场( Ecosystem Lab and Marketplace)将有助于加速基于LoRaWAN的物联网在中国的成长。并且我们想邀请任何有兴趣在全球采用、开发和营销LoRaWAN产品的中国公司加入我们的生态系统。” 20171019-lora-8 现场很多厂商带来了他们的LoRa标准产品,我们看到大多涉及工业控制、水电气表、环境、城市、农业等领域,这些都是中国目前急速发展智能化、联网化的领域。

LoRa Vs. NB-IoT ,星星之火可以燎原?

在问到与其他物联网标准的对比时,Mulligan认为各种技术之间没有必要分个高低,都有自己适合的领域,可以互相补足。其实在业内人士看来,没有对立的技术,只有对立的阵营,说到底还是为了争取中国低功耗广域网市场这块大蛋糕…… 20171019-lora-5 LoRaWAN、NB-IoT和蜂窝物联网同属远距离物联网标准,各有千秋(sources:LoRa联盟)

早在2014年,华为斥资2500万美元收购了英国蜂窝物联网芯片和解决方案提供商Neul,再结合华为自身技术,形成了目前NB-IoT标准的雏形。

而在2016年1月28日,中兴与LoRa联盟的发起者Semtech在深圳总部签署了战略合作协议,并与近20家合作厂商共同发起建立中国LoRa应用联盟(China Lora Application Alliance,简称CLAA,中文“克拉”)。 20171019-lora-7 LoRa IP来源于一家法国公司Cycleo,semtech在2012年收购了他,随后在2015年发起并成立LoRa联盟(sources:semtech)

2016年6月,华为力推的NB-IoT标准受到三大运营商的一致采纳,这种采用固定频段的蜂窝技术对他们有着致命的吸引力,随后华为在各大物联网展会频频宣传NB-IoT。

同样在6月,老对手中兴不甘示弱,成了LoRa联盟董事会成员,在CLAA的投入也逐渐加大,目前已部署了三个公开发布的网络:覆盖整个贵州省的贵州中安云网、陕西广电覆盖西安北林区以及广州中国科学院计算机网络信息中心,覆盖广州南沙区(803平方千米)。 20171019-lora-3 目前LoRa在中国大陆地区的网络分布信息(sources:LoRa联盟)

此外,中国还有16个私有/试验的LoRaWAN(>10 GWs)网络并已安装了1,732个网关。到2017年底,中兴CLAA将新增10个城市级LoRa网络覆盖,将有超过13,982个网关和153,000个节点进行安装。

资料显示,荷兰、韩国都在直接用LoRa部署运营商网络,在国字号运营商一边倒的情况下,中兴CLAA团结一切可以团结的力量,自己建立一个“农村包围城市”的运营商网络也不失为一条妙计。

简单地说,CLAA联盟所有成员按照LoRa标准来在全国各地建立基站,形成全国性的骨干网络。中兴和LoRa联盟牵头定标准,大家建网络后可以共享,这样一来大量分散的LoRa网络就形成了星星之火燎原之势。 20171019-lora-6 CLAA的LoRaWAN应用和NB-IoT的对比(sources:CLAA)

中兴通讯副总裁刘建业在大会上称,目前CLAA成员目前已经超过880家,拥有100多种应用类型,40多个商用,同时苏州工业园的CLAA总部也正式开放,苏州以后就是LoRaWAN在中国的根据地啦~ 20171019-lora-CLAA 中兴通讯副总裁刘建业

支持漫游可实现更大规模部署

回到LoRa技术上,最新发布的规范中的新功能包括后端节点漫游和分离,这将能使 IoT 设备连接到世界各地的 LPWAN 上,并能实现设备间的互移。这能支持大规模部署,并使如货物跟踪等新的全球服务成为可能。该联盟的使命是在全球实现 LPWAN 标准化,并且推动广泛采用 LoRaWAN 作为物联网技术的实际标准,而上述功能对联盟的使命来说至关重要。

联盟在会议上正式宣布提供以下规范:

• LoRaWAN 1.1,支持切换漫游、以及B类和安全增强功能

• LoRaWAN后端接口1.0,根据提供商内部漫游的要求,支持把网络分解成可相互操作的节点

• LoRaWAN 1.1区域参数版本A,其中介绍了针对LoRaWAN 1.1终端设备的各地区具体的无线电参数

这些规范中实现的增强功能在互操作性和网络覆盖方面为用户提供了重要的功能改进。具体来说,对漫游的支持将能够实现大规模部署,因为供应商将知道他们基于LoRaWAN 的产品有可能会在全球运营。与此同时,新后端规范提供了能够使承担不同角色(例如:控制 MAC 层、端点身份验证或应用程序)的服务器在核心网络中在后台实现互联。独立这些服务器将能够为价值链的每个要素提供一个开放的供应商,从而使生态系统更强大。

“为实现物联网的预期潜能,大规模部署设备的能力是关键的推动因素,”Mulligan说。“今天推出的增强功能,推进了LoRaWAN协议,从而进一步开放了生态系统,增强了互操作性,并且扩展了现有LoRaWAN网络的覆盖范围。”

LoRaWAN1.1规范主要功能

最新的LoRaWAN规范有以下特点:

• 支持切换漫游,这能够实现从一个LoRaWAN网络到另一网络的末端设备转移控制。该规范之前的版本可能已经用于被动漫游,这对末端设备来说是透明的。 • 带有预定接收槽的双向终端设备(B类)是规范增强的一部分,现在获得官方支持。 • 针对更多安全加固的增强功能。

为了支持异构部署,并且不强迫进行全球协调升级,LoRaWAN 1.1的末端设备和网络都将支持反向兼容性,从而与它们的LoRaWAN 1.0.x遗留同类进行交互操作。

LoRaWAN后端接口1.0规范主要功能

全新 LoRaWAN 后端接口 1.0 规范能够实现以下能力:

• 能够把网络分解成网络服务器(MS)、接合服务器(JS)以及应用程序服务器(AS)。

• 能够让 LoRaWAN 1.0.x 网络(仅被动漫游)和 LoRaWAN 1.1 网络(被动和切换漫游均可)都实现漫游。

• 把存储终端设备证书(包括根键)的实体识别为 JS。它可以从网络上分离出来,并且由终端设备可能使用的、独立于网络的实体进行管理。这使得网络把身份验证程序卸载到专门的系统,而此类系统可能是由第三方运行。这种第三方JS还支持终端设备的制造,而无需为其可能最终连接的网络进行个性化定制。

找车?找猫?找LoRa

最后,还有一个关于LoRa的好消息——ofo宣布采用Semtech的LoRa技术来扩大共享单车的跟踪范围。 20171019-lora-2 LoRa技术的几大特性:远距离、低功耗、多用户节点以及低成本(sources:semtech)

那些喜欢把车藏在家里当“私家车”,或者当作特产带回老家的人要小心咯,密集建筑群和广大农村天地可是LoRa的地盘哦。传感器和网关之间30英里的通信距离,长达10年续航可以分分钟找到失车,就像联盟主席Geoff Mulligan开的玩笑:“我们最擅长的就是定位你家的猫。”

好吧,定位一只飘忽不定的喵星人可绝非易事。

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