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联合厂商推出基于 Semtech LoRa技术之城市网关方案

 2016-01-24

LoRa通讯技术是由LoRa联盟近几年发展出的一种低功耗广域网(Low Power Wide Area Networks,LPWA)技术,可使用于各种IoT设备,例如水电表、烟雾侦测器、加油箱,以及自动贩卖机等装置互联。不同于现有4G网络或Wi-Fi、蓝牙等无线技术,用LoRa技术打造的物联无线感测网络,最大的特色是具备有远距离且低功耗的传输特性,目前LoRa技术的传输距离,可涵盖从1公里到10公里之间的范围,甚至最远可达20公里远。此外,LoRa传输速率可维持在每秒300bps至37.5kbps之间,并也提供数百万网络节点供设备链接。甚至利用其低功耗的特性,仅靠着设备内建的电池,就可维持长达10年使用时间。目前也有城市已经导入LoRa技术,例如,美国纽约市今年就在30平方公里的街道范围内,采用了7个LoRa网关,搭建完成物联无线感测网络,做为城市的IoT应用。

台北市信息局将抢先亚洲其他城市一步,计划在年底前打造完成第一个城市级的IoT平台,而且这个IoT平台将不只是城市专用,更开放让想要开发IoT应用的新创或开发团队来申请利用。并且还要用12座LoRa无线通信基地台,布建一个通讯范围可覆盖台北市的IoT网络,让更多的IoT应用能遍及全台北。台北市信息局是在今年初展开这套IoT平台的规画及测试工作,且预计在年底建置完成并开放外界申请。而负责统筹台北市IoT建置的台北市信息局长利瓦伊斌表示,这个IoT平台一旦启用后,将做为一个城市IoT信息搜集平台,让这些想要开发IoT应用的新创或开发团队,只要经过申请后,就能透过串接将设备传感器数据,回传到这个IoT云端平台上存放,并直接从平台上来取用数据,拿来开发各式IoT应用。以宠物IoT应用当例子,像是可经由这些安装在宠物身上的传感器装置所搜集到的数据,传送到政府打造的IoT云端平台上,让开发者可以很快用这个平台来取得数据,经由分析挖掘后,找出更多可用的IoT应用,例如提供宠物身体状况或追踪所在位置等。

 

【方案方块图】

方案方块图

【系统功能】

Gateway: 协调传讯管道与顺序,控制流量且避免外部讯号干扰或盖频
Network Server:管理多台Gateway并控制上下行通讯与数据流,取得流量信息以计价,端至端讯号完整交换与确保通讯管道认证加密
Application Router: 作为实体讯号与应用服务信息交换比对(MQTT/IPV6),执行
Application Server 采用的通讯协议,处理应用服务数据流交换为主

【方案特性】

SX130X (Gateway)特点:
• 高达-142.5 dBm的灵敏度与SX1257的Tx / Rx前端
• 70分贝CW干扰抑制在1 MHz偏移
• 能够与负SNR,CCR工作在高达9分贝
• 它模拟49X LORA解调器和1个(G)FSK解调
• 双数字TX和RX无线前端接口
• 10个可编程并行解调路径
• 动态数据速率(DDR)改编
SX1276(Node)特点:
• LoRaTM Modem
• 168 dB maximum link budget
• +20 dBm - 100 mW constant RF output vs. V supply
• +14 dBm high efficiency PA
• Programmable bit rate up to 300 kbps
• High sensitivity: down to -148 dBm
• Bullet-proof front end: IIP3 = -11 dBm
• Excellent blocking immunity
• Low RX current of 9.9 mA, 200 nA register retention
• Fully integrated synthesizer with a resolution of 61 Hz
• FSK, GFSK, MSK, GMSK, LoRaTM and OOK modulation
• Built-in bit synchronizer for clock recovery
• Preamble detection
• 127 dB Dynamic Range RSSI
• Automatic RF Sense and CAD with ultra-fast AFC
• Packet engine up to 256 bytes with CRC
• Built-in temperature sensor and low battery indicator