物聯(lián)網(wǎng)正成風(fēng)口,。

如今處于物聯(lián)網(wǎng)時代,，隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，無線通信技術(shù)也得以邁步發(fā)展，在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的多種連接技術(shù)里,，不僅需要速率和穩(wěn)定性更高的5G技術(shù),，也需要低功耗,、遠(yuǎn)距離、大連接的LPWAN（Low－Power Wide－Area Network,，低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)）技術(shù),。

其中，LoRaWAN以其獨(dú)特的靈活性脫穎而出,，得到物聯(lián)網(wǎng)界的認(rèn)可,。

提到LoRaWAN，就不得不提到LoRa,，LoRa是LoRaWan的一個子集,，屬于物理層的一種調(diào)制技術(shù)，采用線性調(diào)制擴(kuò)頻的方式,，能顯著提高接收靈敏度,，實(shí)現(xiàn)了比其它調(diào)制方式更遠(yuǎn)的通信距離。

LoRa作為LPWAN主流技術(shù)之一,，正在賦能智慧城市中的物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型。

關(guān)于LoRa技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢,，且看下文,。

關(guān)于LoRa，你了解多少,？

LoRa的名字是遠(yuǎn)距離無線電（Long Range Radio）,，作為一種線性調(diào)頻擴(kuò)頻的調(diào)制技術(shù)，最早由法國幾位年輕人創(chuàng)立的一家創(chuàng)業(yè)公司Cycleo推出,，2012年Semtech收購了這家公司,，并將這一調(diào)制技術(shù)封裝到芯片中，基于LoRa技術(shù)開發(fā)出一整套LoRa通信芯片解決方案,，包括用于網(wǎng)關(guān)和終端上不同款的LoRa芯片,，開啟了LoRa芯片產(chǎn)品化之路。

不過,，僅僅一個基于LoRa調(diào)制技術(shù)的收發(fā)芯片還遠(yuǎn)不足以撬動廣闊的物聯(lián)網(wǎng)市場,，在此后的發(fā)展歷程中，由于多家廠商發(fā)起的LoRa聯(lián)盟,，以及推出不斷迭代的LoRaWAN規(guī)范,，催生出一個全球數(shù)百家廠商支持的廣域組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系，從而形成廣泛的產(chǎn)業(yè)生態(tài),。

推動這一生態(tài)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),、產(chǎn)品設(shè)計、應(yīng)用案例等都是多個廠商共同參與的過程,，這些也是形成目前龐大產(chǎn)業(yè)生態(tài)更為關(guān)鍵的元素,，而它們并不屬于Semtech 單個公司所有,，比如LoRaWAN規(guī)范是一個全球多個廠商共同參與的開放標(biāo)準(zhǔn)，任何組織或個人都可以根據(jù)這一規(guī)范進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)和網(wǎng)絡(luò)部署,。

相較于大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)采用網(wǎng)狀拓樸,，易于不斷擴(kuò)張網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，但缺點(diǎn)在于使用各種不相關(guān)的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)消息,，路由迂回,，增加了系統(tǒng)復(fù)雜性和總功耗。LoRa采用星狀拓樸（TMD組網(wǎng)方式）,，網(wǎng)關(guān)星狀連接終端節(jié)點(diǎn),，但終端節(jié)點(diǎn)并不綁定唯一網(wǎng)關(guān)，相反,，終端節(jié)點(diǎn)的上行數(shù)據(jù)可發(fā)送給多個網(wǎng)關(guān),。理論上來說，用戶可以通過Mesh,、點(diǎn)對點(diǎn)或者星形的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和架構(gòu)實(shí)現(xiàn)靈活組網(wǎng),。

LoRa網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

LoRa主要在全球免費(fèi)頻段運(yùn)行（即非授權(quán)頻段），包括433,、868,、915 MHz等。LoRa網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架由終端節(jié)點(diǎn),、網(wǎng)關(guān),、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器四部分組成，應(yīng)用數(shù)據(jù)可雙向傳輸,。

LoRa是創(chuàng)建長距離通訊連接的物理層或無線調(diào)制,， 相較于傳統(tǒng)的FSK技術(shù)以及穩(wěn)定性和安全性不足的短距離射頻技術(shù)，LoRa基于CSS調(diào)制技術(shù)（Chirp Spread Spectrum）在保持低功耗的同時極大地增加了通訊范圍,，且CSS技術(shù)數(shù)十年已經(jīng)廣受軍事和空間通訊所采用,，具有傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn),。
此外,，LoRa技術(shù)不需要建設(shè)基站，一個網(wǎng)關(guān)便可控制較多設(shè)備,，并且布網(wǎng)方式較為靈活,，可大幅度降低建設(shè)成本。

LoRa因其功耗低,，傳輸距離遠(yuǎn),，組網(wǎng)靈活等諸多特性與物聯(lián)網(wǎng)碎片化、低成本、大連接的需求十分的契合,，因此被廣泛部署在智慧社區(qū),、智能家居和樓宇、智能表計,、智慧農(nóng)業(yè),、智能物流等多個垂直行業(yè)，前景廣闊,。

LoRa的特性總結(jié)：

傳輸距離：城鎮(zhèn)可達(dá)2－5 Km ,， 郊區(qū)可達(dá)15 Km 。

工作頻率：ISM 頻段 包括433,、868,、915 MH等。

標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802．15．4g,。

調(diào)制方式：基于擴(kuò)頻技術(shù),，線性調(diào)制擴(kuò)頻（CSS）的一個變種，具有前向糾錯（FEC）能力,，semtech公司私有專利技術(shù),。

容量：一個LoRa網(wǎng)關(guān)可以連接上千上萬個LoRa節(jié)點(diǎn)。

電池壽命：長達(dá)10年,。

安全：AES128加密,。

傳輸速率：幾百到幾十Kbps，速率越低傳輸距離越長,，這很像一個人挑東西，挑的多走不太遠(yuǎn),，少了可以走遠(yuǎn),。

LoRa發(fā)展現(xiàn)狀

大約從2014年起，國內(nèi)首批企業(yè)開始研發(fā)LoRa相關(guān)產(chǎn)品,，至今經(jīng)過5年的時間,，LoRa已經(jīng)從一個小范圍使用的小無線技術(shù)成長為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域無人不曉的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

去年年初,，工信部無線電管理局發(fā)布《微功率短距離無線電發(fā)射設(shè)備技術(shù)要求（征求意見稿）》的意見,，其中提到了470－510MHz頻段的使用允許用于無線傳聲器，明確用于傳送聲音的無線電設(shè)備,，而非數(shù)據(jù),；同時強(qiáng)調(diào)“限單頻點(diǎn)使用，不能用于組網(wǎng)應(yīng)用”,。一封針對LoRa組網(wǎng)應(yīng)用的征求意見稿受到行業(yè)人士的廣泛關(guān)注,，使得LoRa網(wǎng)絡(luò)在國內(nèi)的發(fā)展一度面臨困境。

最終,，在產(chǎn)業(yè)各界人士的努力下,，工信部的規(guī)定沒有明確指出不能組網(wǎng),，而是表示可以做局域網(wǎng)，對具體應(yīng)用也解除了限制,，從而解決了LoRa在國內(nèi)發(fā)展的不確定性問題,。另一方面，隨著幾大互聯(lián)網(wǎng)巨頭騰訊,、谷歌以及阿里相繼加入LoRa聯(lián)盟,，為LoRa的生態(tài)圈引入了強(qiáng)援，一起應(yīng)對LoRa發(fā)展過程中所面臨的難題,。

科技巨頭紛紛入局LoRa,、加入LoRa聯(lián)盟，可以看出各企業(yè)都希望借助LoRa這個切入點(diǎn)來確立自身在物聯(lián)網(wǎng)和產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的地位,。阿里和騰訊兩大互聯(lián)網(wǎng)巨頭將LoRa作為其物聯(lián)網(wǎng)布局的重要入口,，主推的LinkWAN平臺和TTN平臺對于產(chǎn)業(yè)鏈上下游的帶動作用非常明顯。另外,，鐵塔,、聯(lián)通以及廣電等群體也開始針對LoRa產(chǎn)業(yè)進(jìn)行布局，進(jìn)一步促進(jìn)其在各行業(yè)應(yīng)用的落地,。

從目前的市場結(jié)構(gòu)看,，國內(nèi)已有上千家企業(yè)參與到LoRa產(chǎn)業(yè)生態(tài)中，呈現(xiàn)出大中小型企業(yè),、傳統(tǒng)企業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)共同參與的格局,。國內(nèi)提供給LoRa發(fā)展的產(chǎn)業(yè)大環(huán)境不斷向好，LoRa聯(lián)盟自身力量也在不斷壯大,。

據(jù)資料了解,，2018年國內(nèi)LoRa芯片出貨量達(dá)到數(shù)千萬片，其中,，模組和表計廠商占據(jù)大部分采購份額,，基站廠商采購量位居其次。除此之外,，國內(nèi)還有大量分散的模組,、終端廠商也會直接采購LoRa芯片，雖然都是小批量,，但加起來規(guī)模還算可觀,。

對于大部分模組、終端,、系統(tǒng)和應(yīng)用廠商來說,，它們對于各種技術(shù)是中立的，選擇何種技術(shù)路線大部分是一種純市場化行為。LoRa芯片是支持整個產(chǎn)業(yè)的重要底層元器件,，但整個產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的形成還要靠多種力量共同努力,，這種力量在國內(nèi)已經(jīng)形成。LoRa相關(guān)產(chǎn)品靈活性較強(qiáng)已成業(yè)界共識,，不僅僅在于能夠在各種環(huán)境下自主部署網(wǎng)絡(luò),，還在于各類開發(fā)者能夠選擇多個平臺，快速得到開發(fā)支持,。

近一年來,，LoRa在智慧城市、智能園區(qū),、智慧建筑,、智慧安防等垂直領(lǐng)域也有了大量落地的行業(yè)應(yīng)用。Semtech物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)總監(jiān)Vivek Mohan曾表示,，目前全球大量的垂直行業(yè)中已形成300多個應(yīng)用場景,。

多維度下的LoRa

從需求角度上看：國內(nèi)的LoRa芯片需求呈現(xiàn)分散化的狀態(tài)。一方面,，由于參與LoRa產(chǎn)業(yè)生態(tài)的行業(yè)較多,，很難形成壟斷性的需求方；另一方面,，相應(yīng)模組,、終端的進(jìn)入門檻不高，很多中小型團(tuán)隊和終端廠商也可以快速推出LoRa硬件產(chǎn)品,，這是一個充分競爭性的市場,。

從技術(shù)生態(tài)上看：LoRa是一種物理層的調(diào)制技術(shù)，可將其用于不同的協(xié)議中,，比如LoRaWAN協(xié)議,、CLAA網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、LoRa私有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,、LoRa數(shù)據(jù)透傳。隨著使用協(xié)議的不同,，最終的產(chǎn)品和業(yè)務(wù)形態(tài)也會有所不同,。其中，LoRaWAN協(xié)議是由LoRa聯(lián)盟推動的一種低功耗廣域網(wǎng)協(xié)議,，同時LoRa聯(lián)盟將LoRaWAN進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化,，以確保不同國家的LoRa網(wǎng)絡(luò)是可以互操作的。截至目前,，LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)已建立起“LoRa芯片－模組－傳感器－基站或網(wǎng)關(guān)－網(wǎng)絡(luò)服務(wù)－應(yīng)用服務(wù)”的完整生態(tài)鏈,。

從數(shù)據(jù)結(jié)果上看：Semtech提供的數(shù)據(jù)表明，在網(wǎng)絡(luò)部署方面，70多個國家,，100多家網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商部署了LoRa網(wǎng)絡(luò),，并且最近幾年LoRa的市場體量一直保持著高速增長。同時,，其部署的LoRa基站,，則從7萬臺增加到20多萬臺，能支持約12億個節(jié)點(diǎn),，實(shí)際部署的節(jié)點(diǎn)超過9000萬個,。

從規(guī)模程度上看：美國Semtech公司是全球LoRa技術(shù)應(yīng)用的主要推動者，Semtech為促進(jìn)其他公司共同參與到LoRa生態(tài)中,，于2015年2月聯(lián)合Actility,、Cisco和IBM等多家廠商共同發(fā)起創(chuàng)立LoRa聯(lián)盟。經(jīng)過四年的時間發(fā)展,，目前LoRa聯(lián)盟在全球擁有超過500個會員,。

中國市場是LoRa全球生態(tài)建設(shè)中非常重要的部分。2018年,，阿里巴巴,、騰訊、京東等互聯(lián)網(wǎng)巨頭均以最高級別會員身份加入LoRa聯(lián)盟,，同時,，克拉科技、地方廣電,、浙江聯(lián)通,、聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)公司等LoRa生態(tài)伙伴也開始在各地積極部署LoRa網(wǎng)絡(luò)。

從政策導(dǎo)向上看：盡管工信部發(fā)布了《微功率短距離無線電發(fā)射設(shè)備技術(shù)要求（征求意見稿）》,，一時之間使得LoRa的商用前景變得不夠明朗,。但是并沒有讓LoRa銷聲匿跡，在業(yè)界生態(tài)伙伴的大力支持下,，反而生命力愈加頑強(qiáng),，產(chǎn)業(yè)生態(tài)不斷壯大。

結(jié)語

LoRa技術(shù)是Semtech公司的專利,，其LoRa芯片產(chǎn)品期初也是獨(dú)家供應(yīng),，但單一的LoRa產(chǎn)品必然會帶來產(chǎn)品價格、功能等方面的局限性,。

2018年Semtech開始改變傳統(tǒng)的產(chǎn)品營銷模式,，授權(quán)IP給一些公司做LoRa產(chǎn)品，形成了多供應(yīng)商的市場供應(yīng)局面,，LoRa芯片供應(yīng)廠家通過走差異化路線,，融合不同功能的芯片,，滿足更多差異化應(yīng)用的需求，如LoRa＋GPS獲取位置信息,，LoRa＋BLE與本地近場設(shè)備連接通信,，LoRa＋安全芯片增強(qiáng)設(shè)備的安全性等，來共同做大市場,。

未來,，或許會有更多的LoRa芯片供應(yīng)商，市場做大也符合Semtech公司的利益,。

綜上所述,，可以看到，不論從技術(shù),、供應(yīng)鏈體系,、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)還是生態(tài)建設(shè)，LoRa依然是一個市場化行為為主導(dǎo)的技術(shù)選項(xiàng),，大國之間政治經(jīng)濟(jì)博弈對于LoRa供求各方產(chǎn)生的影響很小,。采用LoRa通信的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目中包含非常多的技術(shù)和元素，很多價值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過通信本身,，未來發(fā)展中,，業(yè)界應(yīng)該更多聚焦于應(yīng)用價值的創(chuàng)造，聚焦于市場化行為和商業(yè)模式,，以求在物聯(lián)網(wǎng)時代贏得先機(jī),。