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物联网的关键技术:LoRa简介与应用案例

     

物联网的关键技术:LoRa简介与应用案

    物联网的端点网通传输技术,有许多技术方案可以选择,除了lora以外,还有NB-IoT、WiFi、蓝牙、zigbee、Dustl和sub-1GHz等,不同的通讯技术有着不同的特点,也各有适合自己的应用场景。但是对于长距离,低功耗,只有少量数据需要传输的应用场景,目前还没有能更满足上述需求的无线通信技术,这也就是LoRa技术诞生的原因。

    举例来说,NB-IoT适合用在实时、大数据量的传输;LoRa则适合用在小数据量、定期、大范围、低功耗需求的管理。

    建设物联网应用,必须完整审慎目的与需求,决定正确的传输技术,不能求神问卜凭感觉。选择拥有多元能力与实务的厂商,才能让物联网架构发挥预期效益。

    LoRa,它究竟是什么?

    LoRa联盟是一个开放的非营利组织,它在北美,欧洲,非洲和亚洲拥有约400家会员公司,其创始成员包括IBM,MicroChip,思科,Semtech,Singtel,KPN,Swisscom,Fastnet和Belgacom。

    LoRa就是LongRange的简称,它是应用在物联网的低功耗广域网传输技术,就像丝丝有3种,LoRa一样有3种,可以应对不同的使用目的,分别是ClassA(Baseline,基本定时传输用,强调省电)、ClassB(Beacon,除基本传输功能外,增加触发性传输能力)、ClassC(提供持续传输功能)。

    LoRa具备符合物联网应用的三大特色.

    第一大特色,是最远15公里的传输距离。

    第二大特色是低功耗,一颗钮扣电池可以让感测节点运作1年。

    第三大特色是低成本,免牌照的频段、基础设施以及节点/终端的低成本让网络建设运维都十分容易。

    不管是智慧城市、工商业管理、农林渔牧,都是LoRa在物联网环境下的智能应用场域。

    LoRa低功耗广域网技术究境可以如何改善我们的生活和工作呢?透过下例的实务应用来说给你听。

    在智慧城市应用方面,道路旁若使用了智慧路灯,就可以透过LoRa传送灯具灯泡使用状况,及时通知养护单位进行保养维修与更换灯泡。

    在智能家居方面,智能电表∕水表若是结合了LoRa传输,不但省下人力抄表费用,更可在异常情况时提供警示,让屋主掌握用水用电情况,避免浪费。

    智能停车场在车位上布建LoRa传感器时,安装过程不用拉线,节省大量施工成本;1个LoRa网关即可管理数百个车位的LoRa传感器,实时监控车位状况,全面控管车位使用情形。

    水库可以用LoRa传感器,监测水位变化;河川水道可用LoRa传感器,监控大雨或干旱时的水位异常,提供防洪管理。

    在智慧建筑方面,以往的建筑设备渐渐无法满足人类对于居住质量的要求,建筑智能化已蔚为趋势。对于建筑的改造,加入温湿度以及安全等传感器,并定时地将监测的讯息上传,便于建筑管理者的监管,随时掌握建筑的最新状况。

    在智慧消防方面,消防救灾工作以及火场逃生,两者都是分秒必争。现有的消防设备于火灾发生时能达到的效果有限。以逃生指示号志为例,静态的指示信号无法应对火场的变化,实时告诉避难者正确的逃生方向,往往耽误了逃生的时间。动态导引系统利用LoRa无线传输技术远距离、低频以及低功耗的特性,在火灾发生时,由动态导引主机发送讯号给布建于建筑物内的动态导引灯板,由于LoRa走的是低于1GHz以下的低频段,因此不用担心讯号受到其他无线通信的干扰,灯板在收到讯号后,会立即做出指示,引导避难者前往安全的逃生路径。

    在智慧农业方面,对农业来说,低功耗及低成本的的传感器是十分重要的。智慧农业就是将物联网技术运用于传统农业,将温、湿度以及盐碱度等环境数据透过传感器定期上传,这些信息可以有效帮助农业提高产量以及减少水资源的消耗。

    在物流追踪方面,终端的电池使用寿命对于追踪或是定位都十分重要,由于追踪系统的成本以及电池续航都必须纳入考虑,因此相当适合利用LoRa技术进行追踪。物流企业可以根据定位的需要在特定的场所布网,例如,在运送过程中,货品有大部分的时间会被放置在仓库,或是透过卡车分送至各地,所以业者只需要在仓库、物流网涵盖区,甚至是货车上装设LoRa网关,就能让货品上的追踪器连至网络。对于业者来说,加强了管理与效率,并能避免货品遗失;对消费者而言,也能发挥掌握货品流向以及时程的功效。

    共享单车服务与管理最近成为话题,若是在共享单车上安装LoRa传感器,就可以利用城市中的LoRa网关∕基地台,运用三角定位的计算原理,当握车辆位置,方便管理。

    除了智慧城市领域的应用外,在农林、畜牧、工商业应用中,LoRa技术都能协助建构物联网应用,等待大家一起来实现物联网下的智慧生活。

责任编辑:张泽群

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