LPWAN（低功耗广域网）的趋势

Semtech 是全球领先的高性能模拟和混合信号半导体以及用于基础设施、高端消费和工业设备的高级算法的供应商的一篇文章。

sub-GHz 低功率广域网 (LPWAN) 在智慧城市和农村地区（农业和基础设施监控）的普及正在蓬勃发展，但该技术正在向其他领域发展，从 2.4GHz 到卫星网络。

前进的挑战是确保物联网 (IoT) 中的数十亿台设备能够简单无缝地连接起来。解决全球多个应用程序的复杂性问题可能是大规模推出物联网面临的最大问题。如今，部署和管理数百万甚至数十亿的设备是一项相当大的挑战。这可以通过开放标准和可互操作的硬件来解决，有助于使各种供应链、智能基础设施和农村传感器网络更加有效和高效。

自 Semtech 的 LoRa® 设备推出以来，使用这些设备的已部署传感器现在在 subGHz 物联网 (IoT) LPWAN 中占超过 2.6 亿个。最近，该技术得到了丰富，可以在全球可用的 2.4GHz ISM 频段中使用 LoRa。这为全球物流资产跟踪和工业监控开辟了应用。

在 2.4GHz 频带中使用 LoRa 允许设计单个无线节点或移动网关来权衡数据速率、传输效率、功耗和范围，而无需针对全球市场提供变体。这带来了生产规模经济，降低了成本，并降低了单一产品库存的复杂性。

然而，2.4GHz 频段与其他无线网络混杂在一起，从 Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Thread 和 Matter 到专有和自定义链接。所有这些网络都会产生干扰，但 LoRa 调制的强大抗噪能力可以在从工业厂房到密集城市环境等具有挑战性的环境中提供链路。这允许在建筑物和工厂的 2.4GHz 网络中以低功耗进行更坚固的连接。

卫星物联网

LoRa 设备最近通过 LoRaWAN® 标准中的一项新功能进行了增强，称为长距离 - 跳频扩频 (LR-FHSS)，可实现直接与低地球轨道甚至地球静止轨道上的卫星的低功率连接，开辟了广泛的范围该技术的新应用。

此外，LR-FHSS 通过提高频谱效率进一步提高了抗噪能力，从而提高了网络容量。该协议将每个数据包分成多个块，并在定义的频率带宽上随机分布它们。它还在以不同频率发送的消息上使用冗余物理标头，以进一步提高调制对干扰的鲁棒性。

使用传感器节点连接到这些卫星可以让现有网络快速轻松地扩展，而无需分配额外的资本支出并等待地面网络基础设施部署。该技术实现了地面和卫星网络之间的完全互操作性，LoRa和LR-FHSS调制方案可以在一个网关或网络服务器中同时共存，不同的网关可以在同一网络中共存。

社区邻里网络

另一个有趣的领域是社区拥有的网络的增长和加速。除了商业利益之外，此类网络甚至可以推动解决方案，帮助社区采取更环保的方法。这些点对点网络让公民使用 LoRaWAN 将本地网关托管到他们的家庭宽带。 LoRaWAN 的长距离意味着某些中小型城市可以被“少数网关”覆盖，从而快速且经济地提供覆盖。

物联网中更多的互操作性是一个关键趋势，因为客户需要使用多种技术来构建解决方案，这导致对网络和计算技术的更多认可，将 LoRaWAN 与其他物联网连接相结合，所有这些都与开源代码和开放硬件。

LoRa Alliance® 拥有近 500 家成员公司，从芯片、电路板、网关和软件供应商到国家和全球卫星网络运营商，是实现这种互操作性的关键。

使用标准的、可互操作的协议支持广泛的开放硬件。开发人员可以放心，使用 LoRa 的设备可以连接到网关，无论是在智能建筑、集装箱船还是卫星上。

但问题不仅仅是传感器的硬件和在特定频段运行的收发器，而且将传感器连接到网关只是故事的一半。这些数据需要被捕获、收集、汇总并转化为可操作的数据。将所有有价值的数据连接到

云是所有这些不同技术的重大挑战。

在所有这些频段、地面或卫星网络上使用单一协议，以及具有成本效益的低功耗硬件，可提供一致的数据模型。这有助于简化基于云的数据管理系统，无论数据来源如何，都能提供可操作的见解。从数以百万计的设备中提供洞察有助于提高各种流程的效率，从遍布全球的供应链到全球各个角落的智能基础设施。

结论

物联网的碎片化是扩展网络的主要挑战。借助 LoRa，单一的开放协议支持硬件、软件和云提供商的生态系统。在这个生态系统中，具有成本效益的低功耗硬件可以在 sub-GHz、2.4GHz 和卫星频段上运行。这种可互操作的硬件可以将重要数据传送到云系统，聚合许多不同的系统。正是这种能力提供了优化运营所需的洞察力，使供应链、智能基础设施和农村网络更加有效，无论它们在世界的哪个地方。

Semtech、Semtech 徽标和 LoRa 是 Semtech Corporation 或其关联公司的注册商标或服务标志。 LoRa Alliance 和 LoRaWAN 是许可商标。