LoRa十年，低功耗、低成本连接赋能可持续发展

“截至2023年3月30日，全球已部署了600万个基于LoRa的网关，基于LoRa的终端节点达到了3亿个，采用LoRaWAN连接的公共网络运营商达181家且还在持续增加。”在Semtech LoRa 十年庆暨媒体交流会上，Semtech全球销售高级副总裁 Mike Rodensky介绍了过去十年LoRa技术的发展成绩。

据ABI Research预测，到2026年，LoRa 将占据全球非蜂窝低功耗广域网（LPWAN）连接超过50%的份额。由此可见，作为一种低功耗局域网无线标准，LoRa将凭借低功耗和远距离通讯的技术优势，在大量碎片化的物联网应用中具有广阔的发展前景。

LoRa十年发展

作为高质量模拟和混合信号半导体产品的领先供应商，Semtech公司致力于通过领先、创新和高质量的技术解决方案，建设一个更智能、互联和可持续的世界。

2013年，Setmech发布了第一款LoRa芯片产品。该技术突出的特点就是长距离和低功功耗，且抗干扰能力强，突破以前需要中继才能解决的覆盖场景。

过去十年，LoRa已经在全球范围内得到广泛应用。2022年，LoRa联盟宣布了LoRaWAN能够支持IPv6，这为Semtech以及LoRa生态带来了更加广阔的市场机遇。2022年，LoRa联盟吸收了93个新成员。

非常重要的一点是，LoRaWAN已经被国际电信联盟（ITU）正式批准成为低功耗广域网络（LPWAN）的开放性全球标准。LoRaWAN作为一项成熟的技术，也是唯一提供多个组网选项的LPWAN技术，支持公共网络、私有网、卫星、社区以及混合型网络。

今年3月，首批基于Semtech LoRa技术的Amazon Sidewalk第三方产品现已上市。

值得一提的是，今年1月，Semtech还完成了对于物联网解决方案提供商Sierra Wireless的收购，将整合物联网未来发展的两大关键技术——LoRa和蜂窝技术，构建起全面的“芯片到云”平台，以助推产业数字化的发展。Mike Rodensky表示，“无论客户是选择LoRa还是蜂窝方案，Semtech都能够给客户更好的支持。现今，全球企业都在进行数字化转型，Semtech也在其中发挥重要作用。”

当然，过去十年，LoRa技术也在中国得到了快速发展：2013年，Semtech推出了第一个LoRa产品；2015年在所有大型的燃气表和水表公司获得design win；2018年阿里巴巴、腾讯和京东加入LoRa联盟，同时Semtech将LoRa芯片IP授权给阿里巴巴；2019年中国工信部公告52号规范了LoRa技术参数，为LoRa在中国明确了稳定的发展环境；2020年LoRa被纳入国网的电力物联网标准；目前已有超过3000家国内企业加入到了LoRa产业链中……

Semtech亚洲区销售副总裁黄旭东表示，“十年间，LoRa在物联网垂直市场中的发展硕果累累。”目前，Semtech在各大重点垂直市场成功实现了部署，跟中国各细分领域的代表企业进行了深度合作，包括智慧公用事业（代表性客户：华润、新奥）、电网监控系统（代表性客户：上电科、安科瑞）、工业/工厂自动化（代表性客户：研华、有人）、智慧农业（代表性客户：矽递、滴翠）、资产管理（代表性客户：座头鲸、门思）、安防和消防（代表性客户：北大青鸟、华消）、智慧园区和楼宇（代表性客户：唯传、星纵、信锐）。

目前，Semtech在深圳和上海都设立了LoRa解决方案开发中心，重点为生态合作伙伴提供深度技术支持和开发网络解决方案。黄旭东表示，“Semtech不仅提供技术，也为生态、客户提供连接方案，助力把应用场景做得更好。”

2023年物联网应用赋能新方案

过去十年，Semtech针对物联网应用不断推出新的产品和技术，继2013年推出第一代LoRa产品之后，于2018年推出了第二代低功耗LoRa芯片，以及后续又又推出了带有定位功能的LoRa芯片。然而，Semtech意识到，除了持续更新迭代LoRa芯片之外，终端应用还需要组网方案。

目前，LoRa联盟推出的基于LoRa技术的LoRaWAN低功耗广域网标准已经在中国也得到广泛应用。同时，在部分应用场景中，一些终端客户倾向于使用私有组网方案。于是，Semtech最近推出了FMS LoRa组网解决方案。

Semtech中国区市场战略总监成晓林特别介绍了FMS LoRa组网解决方案以及与复旦微的合作案例。据介绍，FMS是基于LoRa的自组网参考设计，LoRaWAN较适合智慧农业等场景，但是工厂、消防安防和电力行业更倾向于使用私有的LoRa组网方案。为了更好地支持中国客户，Semtech做了基于LoRa的自组网参考协议，于2022年10月份完成了FMS 1.0版本，2023年3月又发布了升级后的2.0版本。终端客户可以直接使用FMS参考设计，同时也可以参考FMS来开发适合不同应用需求的LoRa自组网协议。

FMS LoRa组网方案的主要特点为：

    ·轻量级的组网协议

    ·低成本网关设计，支持单网关或多网络级联

    ·Network Server下沉到主网关，在云上处理会比较简单

    ·干扰规避和频率调整。目前蓝牙、Wi-Fi、蜂窝、LoRa等无线技术非常多，干扰是很难避免的。Semtech在FMS方案里增加了一个功能，可以扫描环境里面的干扰源，实现干扰规避和频率调整

    ·支持半双工和全双工的应用

    ·支持CSMA、LBT以及特有的频率规划

总体来看，FMS方案具备的独特优势包括轻量级、低成本；多网关设计保证了系统容量的可裁剪性和扩展性，适用于几十、几百、甚至几千节点的LoRa应用场景，能够适配大、小应用场景的组网设计；具备快速处理告警能力，尤其适合对告警响应实时性要求较高的众多使用场景，包括烟感/消防、安防、大型园区和厂房。

2023年，Semtech携手上海复旦微电子推出了MCU+SX126x参考设计。该参考设计采用了Semtech LoRa Core SX126x系列芯片以及复旦微电子的FM33LE0系列MCU产品，包含硬件参考设计以及基本的软件参考代码设计。成晓林表示，“复旦微MCU的目标市场和LoRa非常吻合，未来应用将包括消防、安防和工业等。该参考设计已经在今年2月13日正式发布，目前为止已有很多客户下载参考设计或要求评估板，并且数量在不断增长。由此可见，业界对这个产品还是非常感兴趣的。”

除了FMS LoRa组网解决方案，Semtech也重点介绍了LR1121解决方案。LR1121是全新第三代LoRa Connect收发器，目前已经上市。

Semtech中国区LoRa市场战略总监甘泉介绍，与LR1110和LR1120芯片不同的是，LR1121是LoRa无线的芯片，不带定位功能，是纯无线通信和无线连接的芯片。LR1121支持多频段，包括Sub-GHz 、2.4GHz LoRa和卫星通讯S频段。

据悉，LR1121芯片在性能、功耗、稳定性以及灵敏度等各方面，都有了很大的提升。该芯片不仅具有LoRa技术低功耗、远距离的特点，还可以与LR1120和LR1121引脚兼容，使用起来非常方便。同时，LR1121也支持LoRa Basics调制解调器软件，简化了开发过程。另外，LR1121支持多频段的特点，使它可以在很多地方使用，同时芯片级加密也提高了通信安全性。

LR1121的应用场景非常多，不仅适用于Sub-GHz或2.4GHz的场景，还在两者结合起来的场景也可以广泛应用，比如公用事业、工业、智慧农业、环境、智能楼宇和家居、零售、智慧城市、医疗等。

此外，Semtech也在不断推广、优化LoRa Edge地理定位平台和LoRa Cloud服务平台。

LoRa+蜂窝解决方案日趋融合

对于未来物联网市场发展趋势，Mike Rodensky也发表了自己的观点。他认为，未来物联网市场主要发展趋势主要呈现以下几个方向：一是未来数字化的转型会驱动更强劲的用户需求；二是从云计算到边缘计算，效率将会极大提升；三是未来行业将越来越重视和关注数据管理、数据保护和数据安全；四是在物联网市场中，将会出现更多样化、更复杂化的应用；五是物联网技术将趋于融合。

其中，正是预见LoRa+蜂窝解决方案将会日趋融合的可能，Semtech才决心收购Sierra Wireless。

Mike Rodensky也认为，物联网市场发展所面临的主要挑战为数据安全、成本和功耗，以及缺乏通用标准和互操作性等。

Mike Rodensky也指出，低功耗传感器的联网和管理，将让地球变得更加智能，也将支持联合国提出的可持续发展目标，而低功耗、低成本连接产生的积极影响是可量化的。为此，他分享了两个具体案例：

一是Semtech支持客户开发洪水预警和减轻洪灾的解决方案。该解决方案通过基于LoRa的传感器，结合人工智能技术，能够更好地帮助人们在洪涝发生之前获得预警和预测。目前该方案已经在美国得到应用。

二是关于山火的预警系统。Semtech的生态合作伙伴正在基于LoRa技术对野外山火进行监测和预警，从而帮助消防部门更为及时地做出应对。

Semtech非常看好LoRa在中国的广阔的发展前景。黄旭东表示，未来LoRa技术将在中国迎来更大的发展机遇，主要体现在：一是5G应用扬帆行动计划2021-2023，将助力LoRa的发展，例如CAT-1/5G+基于LoRa的私有网参考设计。LoRa可以和蜂窝网络互补，为客户提供更加灵活的方案。

二是碳中和的实现需要物联网技术的支撑。例如，LoRa可以支持智慧楼宇传感控制和太阳能风能发电等。

三是随着新基建不断数字化，有很多数据需要收集和传输到云端，LoRa可以为其提供支持，例如电网监测。

四是应急安全管理也需要很多低功耗传感器，这也是LoRa具备优势的场景。

五是智能制造、工业互联网、工厂自动化，都需要工控和大量数据的传输，这些应用场景都适合部署LoRa。

“如今，在全球市场上，LoRa的发展机遇可谓日新月异。无论是全球的气候变化，还是人类健康，或是数字经济发展，每一处都蕴含着LoRa的发展机遇。未来，我们将基于LoRa技术为客户提供更多灵活的选择，不仅能够支持公共网络，也能够支持私有网络，同时加上Sierra Wireless连接产品将带来更多的物联网解决方案，支持蜂窝和非蜂窝连接。这些都是LoRa生态以及技术的优势，也是Semtech在市场上的优势。” Mike Rodensky表示，未来Semtech将在中国持续支持生态合作伙伴，共同助推物联网市场发展。