物联网LoRa智能水表具备哪些性能特点

与其他类型的无线远传水表相比，无线远传水表LoRa的性能特点有：

1、低成本：采用免费的SIM无线计量频段。

2、数据链可靠性：编码采用高效的循环交织纠检错编码。

3、低功耗设计：被动式收发，高容量锂离子电池供电，电池使用寿命6年以上。

4、抄表模式多样性：即可采用集中器组网抄表方式，也可以使用无线手抄机边走边抄的抄表方式。

5、远距离传输：在复杂的城市环境中，也有着12km覆盖范围，对于远距离节点，通过多层路由组网的方式进行连接。

6、抗干扰性强：采用LoRa特有的频谱扩宽处理技术，使得不同扩频序列的终端即使相同的频率同时发送也不会相互干扰。

听说我们锐捷小伙伴，时不时接到来自鱼塘工作人员通电话，尤其是一个下雨天的时候，频率就会变的高。锐捷要养鱼吗？！哦，原来我们无线小伙伴去做了一个农业物联网项目。数千万鱼塘主都在关注他的鱼和鱼塘，锐捷在背后默默的为他们提供数据传输服务。只要服务器有一点不正常，客户总是早于我们发现，这个时候电话又响起来了！接下来我们邀请我们这个项目的负责人产品经理俞啸东跟我们分享一下。

我们的客户是谁

      “渔家慧”一家在养殖领域探索物联网应用的公司，在鱼塘里场安装探头，用来检测水质、光照以及大气压，回传现场的视频要云平台。农场的工作人员就可以拿着手机了解到鱼塘的水质、光照等情况，还可以通过视频查看鱼塘现场的情况。于此同时，可以回收分析数据，提供给饲料厂家、动物厂商以及地方政府等。
我们都做了啥？

我们来看看渔家慧的产品，这是鱼塘使用的无线智能溶氧仪，可以24 小时在线监测水体溶解氧和水温、水位。鱼塘地处比较偏远的乡村乡镇里，分布广泛且零散。甚至一些地方没有运营商覆盖。渔家慧采用的解决方案是终端—基站——网络平台。 养殖水域检测器采集完数据，如何将数据回传到“渔家慧”云平台，成为了难点。 锐捷给出了Rora解决方案，主要是在渔家慧现有产品上增加了一个Rora无线传输主控板，然后再把数据传输到基站。
再把数据通过我们的基站回传，图标中的产品就是我们物联网基站RG-IBS6110(YJ)
给大家介绍这款产品

RG-IBS6110(YJ)是锐捷网络推出面向全行场景的、基于LoRa广域物联网通讯的低功耗基站；该产品适用于少量终端，需要远距离传输的使用场景，具备低成本部署的特点。

具有长距离覆盖、高并发、网络安全、射频控制等特点，可以配合锐捷网络LoRa通讯模组及物联网控制平台，实现终端接入、数据转发等业务。
接着给大家科普LoRa

LoRa是低功耗广域网通信技术中的一种，是Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输技术，是Semtech射频部分产生的一种独特的调制格式。LoRa这个名字来源于Long Range这个单词，它的最大优点就是长距离传输。LoRa采用一种扩频调制技术：CCS（ Chirp Spread Spectrum ），通过扩频将信号扩展到较宽的频带中，获得扩频增益。
这个方案有难度吗

这个方案最大的难点，在低成本情况下，满足远覆盖和高并发。

比如我们基站是用了2G传输的，我们只能通过软件来改。

在软件上我们花了很多功夫。
客户用的怎么样

我们的产品已经投入给客户使用一年时间了

我们产品主要是渔家慧公司采购，再卖个养殖户

目前已经陆陆续徐采购了6批

客户反馈使用的挺好

当然我们说的不算

你可以去找客户了解一下情况
来自客户的声音

我又采访了渔家慧的负责江先生，他告诉我锐捷提供的方案目前使用情况良好，已经将产品投放到市场上使用，用户反馈不错……

他最看中是锐捷的LoRa通讯模组信号覆盖范围远，低功耗，而且稳定

上一代产品是自研的，使用的是用RF433无线模块，主要问题干扰严重，传输距离近

江先生还特别赞扬了，我们的小伙伴又能干又能吃苦，印象最深刻的是

做外场测试时候是大夏天，天气非常热

锐捷的小伙伴自己搬运，还现场安装，来来回回好几趟

使用下来，唯一的不足，设备量多的话单信道产品信道堵塞，设备电池耗电量加快
听完这个案例，你觉得怎么？都说锐捷无线的小伙伴创造力非凡，考验他们最好的方式就是拿几个项目砸他们，如果你的客户或者合作伙伴有农业物联网传输的难题或者也需要类似渔家慧这套智慧养殖物联网系统，欢迎留言或者私信余啸东

1、LoRa技术
LoRa简介：
物联网应用中的无线技术有多种，可组成局域网或广域网。组成局域网的无线技术主要有24GHz的WiFi，蓝牙、Zigbee等，组成广域网的无线技术主要有2G/3G/4G等。这些无线技术，优缺点非常明显，可如下图总结。在低功耗广域网（Low Power Wide Area Network, LPWAN）产生之前，似乎远距离和低功耗两者之间只能二选一。当采用LPWAN技术之后，设计人员可做到两者都兼顾，最大程度地实现更长距离通信与更低功耗，同时还可节省额外的中继器成本。
LoRa 是LPWAN通信技术中的一种，是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统，进而扩展传感网络。目前，LoRa 主要在全球免费频段运行，包括433、868、915 MHz等。
LoRa技术具有远距离、低功耗（电池寿命长）、多节点、低成本的特性。
2、ZigBee技术
ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。
主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。
ZigBee是一种无线连接，可工作在24GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)和915 MHz(美国流行)3个频段上,分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率，它的传输距离在10-75m的范围内,但可以继续增加。
作为一种无线通信技术，ZigBee具有如下特点：
(1) 低功耗: 由于ZigBee的传输速率低,发射功率仅为1mW,而且采用了休眠模式，功耗低,因此ZigBee设备非常省电。据估算，ZigBee设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间,这是其它无线设备望尘莫及的。
(2) 成本低： ZigBee模块的初始成本在6美元左右，估计很快就能降到15—25美元, 并且ZigBee协议是免专利费的。低成本对于ZigBee也是一个关键的因素。
(3) 时延短: 通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短，典型的搜索设备时延30ms,休眠激活的时延是15ms, 活动设备信道接入的时延为15ms。因此ZigBee技术适用于对时延要求苛刻的无线控制(如工业控制场合等)应用。
(4) 网络容量大： 一个星型结构的Zigbee网络最多可以容纳254
个从设备和一个主设备， 一个区域内可以同时存在最多100个ZigBee网络, 而且网络组成灵活。
(5) 可靠: 采取了碰撞避免策略，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输模式， 每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中出现问题可以进行重发。
(6) 安全： ZigBee提供了基于循环冗余校验(CRC)的数据包完整性检查功能,支持鉴权和认证， 采用了AES-128的加密算法,各个应用可以灵活确定其安全属性。

1、物联网系统架构设计：包括数据采集、网络安全、云计算、物联网应用系统等。
2、物联网协议：包括TCP/IP、UDP、>当前，物联网（IoT）技术领域充释着各种标准，像NB-IoT、LoRa、SigFox等，他们正通过各自擅长的技术和应用抢夺IoT风口，以争取在这片广阔的市场上取得优势。
这里写描述
NB-IoT是由电信标准延伸而出的，主要是由电信运营商支持，而LoRa则是一个商业运用平台，两者主要区别在于商业运营的模式：NB-IoT基本是由电信运营商来把控运营，所以使用者必须使用它的网关及服务，而LoRa就量对开放一些，有各种不同的组合方式，商业的模式是完全不同的。
技术层面上来看，NB-IoT和LoRa的差异其实并不是很大，属于各有优劣。而相对于某些领域，国内有一些用户在并行使用这两种技术和网络。NB-IoT相对而言是受限于基站的，而LoRa则要加入一个网关相对简单容易，并且总的来说价格要比NB-IOT低廉。用户可以根据需求，增加不同的网关覆盖。所以从覆盖程度上来说LoRa的覆盖程度可能比NB-IoT更广一点。
LPWAN又称LPN，全称为LowPower Wide Area Network或者LowPower Network，指的是一种无线网络。这种无线网络的优势在于低功耗与远距离，通常用于电池供电的传感器节点组网。因为低功耗与低速率的特点，这种网络和其他用于商业，个人数据共享的无线网络(如WiFi，蓝牙等)有着明显的区别。
在广泛应用中，LPWAN可使用集中器组建为私有网络，也可利用网关连到公有网络上去。
LPWAN因为跟LoRaWAN名字类似，再加上最近的LoRaWAN在IoT领域引起的热潮，使得不少人对这两个概念有所混淆。事实上LoRaWAN仅仅是LPWAN的一种，还有几种类似的技术在与LoRaWAN进行竞争。
概括来讲，LPWAN具有如下特点：
• 双向通信，有应答
• 星形拓扑(一般情况下不使用中继器，也不使用Mesh组网，以求简洁)
• 低数据速率
• 低成本
• 非常长的电池使用时间
• 通信距离较远
LPWAN适合的应用:
• IoT，M2M
• 工业自动化
• 低功耗应用
• 电池供电的传感器
• 智慧城市，智慧农业，抄表，街灯控制等等
LoraWAN和Lora之间关系
虽然一样是因为名字类似，很多人会将LoRaWAN与LoRa两个概念混淆。事实上LoRaWAN指的是MAC层的组网协议。而LoRa只是一个物理层的协议。虽然现有的LoRaWAN组网基本上都使用LoRa作为物理层，但是LoRaWAN的协议也列出了在某些频段也可以使用GFSK作为物理层。从网络分层的角度来讲，LoRaWAN可以使用任何物理层的协议，LoRa也可以作为其他组网技术的物理层。事实上有几种与LoRaWAN竞争的技术在物理层也采用了LoRa。
LoraWAN的主要竞争技术
这里写描述
如今市场上存在多个同样使用LoRa作为物理层的LPWAN技术，例如深圳艾森智能（AISenz Inc）的aiCast。aiCast支持单播、多播和组播，比LoRaWAN更加复杂完备。许多LoRaWAN下不可能的应用因此可以实现。
Sigfox使用慢速率的BPSK(300bps)，也有一些较有前景的应用案例。
NB-IoT(Narrow Band-IoT)是电信业基于现有移动通信技术的IoT网络。其特点是使用现有的蜂窝通信硬件与频段。不管是电信商还是硬件商，对这项技术热情不减。
关键技术Lora简介
LoRaWAN的核心技术是LoRa。而LoRa是一种Semtech的私有调制技术(2012收购CycleoSAS公司得来)。所以为了便于不熟悉数字通信技术的人们理解，先介绍两个常见的调制技术FSK与OOK。选用这两个调制方式是因为：
1这两个是最简单、最基础、最常见的数字通信调制方式
2在Semtech的SX127x芯片上与LoRa同时被支持，尤其是FSK经常被用来与LoRa比较性能。
OOK
OOK全称为On-Off Keying。核心思想是用有载波表示一个二进制值(一般是1，也可能反向表示0)，无载波表示另外一个二进制值(正向是0，反向是1)。
在0与1切换时也会插入一个比较短的空的无载波间隔，可以为多径延迟增加一点冗余以便接收端解调。OOK对于低功耗的无线应用很有优势，因为只用传输大约一半的载波，其余时间可以关掉载波以省功耗。缺点是抗噪音性能较差。
这里写描述
FSK
FSK全称为Frequency Shift Keying。LoRaWAN协议也在某些频段写明除LoRa之外也支持(G)FSK。FSK的核心思想是用两种频率的载波分别表示1与0。只要两种频率相差足够大，接收端用简单的滤波器即可完成解调。
对于发送端，简单的做法就是做两个频率发生器，一个频率在Fmark，另一个频率在Fspace。用基带信号的1与0控制输出即可完成FSK调制。但这样的实现中，两个频率源的相位通常不同步，而导致0与1切换时产生不连续，最终对接收器来讲会产生额外的干扰。实际的FSK系统通常只使用一个频率源，在0与1切换时控制频率源发生偏移。
这里写描述
GFSK是基带信号进入调制前加一个高斯(Gaussian)窗口，使得频率的偏移更加平滑。目的是减少边带(Sideband)频率的功率，以降低对相邻频段的干扰。代价是增加了码间干扰。
对于这一方面的研究实验发现：学习Lora调制技术的一些准备及发现
然而，对于“悠久历史积累”和高安全、易部署等综合优势的LoRa阵营来说，最近几年里，在技术和落地方面虽取得了长足的进步，但离真正的规模、解决行业客户的切实问题是有着不小的差距。那么，究竟是技术壁垒突破较难？产业链生态不健全？亦或者是商业模式限制了从业者对市场规模的想象？对于LoRa产业链的广大从业者而言，找到制约LoRa技术大规模发展的瓶颈，并联手产业合力突围对推动产业良性发展至关重要。

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