目前，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的幾大標(biāo)準(zhǔn)，如NB-IoT、LoRa、SigFox等，正在用各自擅長(zhǎng)的技術(shù)和應(yīng)用搶奪IoT風(fēng)口，以爭(zhēng)取在這片廣闊的市場(chǎng)上占得先機(jī)。
NB-IoT是電信標(biāo)準(zhǔn)延伸出來的，主要由電信運(yùn)營(yíng)商支持，而LoRa的標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)商業(yè)運(yùn)用平臺(tái)，兩者主要差異在于商業(yè)運(yùn)營(yíng)的模式：NB-IoT基本是由電信運(yùn)營(yíng)商來運(yùn)營(yíng)，所以使用者必須用它的網(wǎng)關(guān)和服務(wù)，而LoRa有各種不同的組合方式，商業(yè)的模式是完全不同的。
而在技術(shù)層面，NB-IoT和LoRa的差異不是特別大，各有優(yōu)缺點(diǎn)。在某些領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)有一些用戶在并行使用這兩種技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)。NB-IoT比較受限于基站，而LoRa要加入一個(gè)網(wǎng)關(guān)比較容易，相對(duì)來說價(jià)格低很多。用戶可以根據(jù)需要，增加不同的網(wǎng)關(guān)覆蓋。LoRa的覆蓋程度可能比NB-IoT更廣一點(diǎn)。
LoRaWAN的特色
低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）預(yù)計(jì)將會(huì)支持物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)十億設(shè)備。而LoRaWAN是LoRa聯(lián)盟制定的一個(gè)開放標(biāo)準(zhǔn)，它定義了基于LoRa芯片的LPWAN技術(shù)的通信協(xié)議。LoRa聯(lián)盟成立有兩年多時(shí)間了，且LoRaWAN在市場(chǎng)上部署已有一段時(shí)間，它有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
1、長(zhǎng)壽命，LoRaWAN的電池性能非常強(qiáng)，整個(gè)系統(tǒng)可以在非常省電的情況下工作。它有三個(gè)能效模式，可以根據(jù)耗電的情況，選擇不同的工作狀態(tài)。例如在水表上的應(yīng)用，可以有10年的壽命，這10年里不需要更換電池。
2、長(zhǎng)距離，LoRaWAN可以實(shí)現(xiàn)幾十公里的數(shù)據(jù)傳輸，且整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)非常簡(jiǎn)單，成本非常低。
3、安全。LoRaWAN制定了一個(gè)資料保密的安全協(xié)議，分兩個(gè)層級(jí)，一是在網(wǎng)關(guān)上面，二個(gè)是在傳輸數(shù)據(jù)上面的加密，需要兩個(gè)key，可以過網(wǎng)關(guān)把數(shù)據(jù)傳輸出去。在接收端還有一個(gè)解碼的Key。
4、可擴(kuò)展容量，當(dāng)裝機(jī)容量比較大時(shí)，就需要可擴(kuò)展能力支持，LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議允許隨意增加網(wǎng)關(guān)。
5、定位，LoRaWAN可以提供定位，而且無需GPS支持。
6、開放認(rèn)證，這可以讓互通性更容易實(shí)現(xiàn)。
在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建上，LoRaWAN可以支持私人網(wǎng)絡(luò)，也可以支持公共網(wǎng)絡(luò)，完全由使用者或運(yùn)營(yíng)商來決定提供怎樣的服務(wù)，它也支持不同的運(yùn)營(yíng)模式，這由客戶和市場(chǎng)來決定。
LoRa聯(lián)盟提供認(rèn)證服務(wù)，當(dāng)會(huì)員的產(chǎn)品做完之后，如果需要認(rèn)證，該聯(lián)盟協(xié)會(huì)的相關(guān)合作廠商可以提供LoRaWAN的認(rèn)證。
據(jù)來自LoRa聯(lián)盟大使的kenny pai介紹，目前，該聯(lián)盟已經(jīng)有超過500個(gè)會(huì)員，其中網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商有83個(gè)，全球大概已經(jīng)超過了100個(gè)國(guó)家布置了LoRa網(wǎng)絡(luò)，包括電信運(yùn)營(yíng)商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商、私人獨(dú)立機(jī)構(gòu)自己使用的網(wǎng)絡(luò)。這些網(wǎng)絡(luò)遍及美國(guó)、加拿大、巴西、中國(guó)、俄羅斯、印度、馬來西亞、新加坡等國(guó)家和地區(qū)。
在中國(guó)，阿里巴巴是LoRa的積極推動(dòng)者，其在浙江杭州、寧波都有相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。kenny pai表示，就中國(guó)來講，在我們會(huì)員反饋的信息里面，可以看到眾多垂直市場(chǎng)，如智慧城市、智慧家居、智慧農(nóng)業(yè)和智能消防等，都用到了LoRaWAN技術(shù)，很多垂直解決方案已經(jīng)量產(chǎn)且面市了。
產(chǎn)品方面，各種設(shè)備一應(yīng)俱全，如基站，有很多家公司在做，包括網(wǎng)站的服務(wù)器，以LoRaWAN為主，提供整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。
漫游方面，由于不同的國(guó)家和地區(qū)使用的頻段不太一樣，所以，LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定好了一個(gè)漫游標(biāo)準(zhǔn)，只要符合這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，就可以跨區(qū)域、跨不同的運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行通信。
由于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定出來了，而且大部分會(huì)員已經(jīng)通過，對(duì)于不同的運(yùn)營(yíng)商而言，如何開放LoRa Device到彼此的網(wǎng)域下，以及產(chǎn)生的費(fèi)用等，是目前要面對(duì)的問題，需要運(yùn)營(yíng)商之間協(xié)調(diào)、溝通，以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。
kenny pai表示，漫游是LoRaWAN的一個(gè)很強(qiáng)的特性，這在中國(guó)不明顯，因?yàn)橹袊?guó)比較廣大，整個(gè)國(guó)家是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，一般不存在漫游問題。而歐洲則不同，會(huì)面臨這個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)槟阒灰x開一個(gè)國(guó)家，就要換一個(gè)運(yùn)營(yíng)商，他們需要跨不同國(guó)家做網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。
阿里云的LoRa生態(tài)建設(shè)
阿里巴巴云也是LoRa聯(lián)盟的成員，今年3月份，阿里云IoT在深圳宣布，阿里云將全部進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)。據(jù)來自阿里云IoT的王云詞介紹，他們?cè)谖覀冊(cè)诎⒗镌拼罱艘粋€(gè)物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，包括整個(gè)平臺(tái)環(huán)境，以及一站式開發(fā)IDE的環(huán)境工具，還包括ICA的物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)，這是在云側(cè)。
在端側(cè)，有AliOS Things，這是嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，對(duì)比市面上的操作系統(tǒng)，它集成了很多插件，以支持物聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)者更好的在端側(cè)連到阿里云。邊緣計(jì)算可以很好解決把云計(jì)算的能力向下延伸到靠近設(shè)備的邊側(cè)，實(shí)現(xiàn)云、管、邊、端的協(xié)同計(jì)算。
阿里云的強(qiáng)項(xiàng)是云計(jì)算和整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，它并不擅長(zhǎng)在單點(diǎn)的應(yīng)用上去做很多垂直應(yīng)用開發(fā)。所以，阿里云開發(fā)了一個(gè)阿里云Link WAN物聯(lián)網(wǎng)核心網(wǎng)的管理平臺(tái)，主要支持LoRa協(xié)議。
據(jù)王云詞介紹，Link WAN是基于LoRa網(wǎng)絡(luò)，以及整個(gè)Link物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，它他和阿里我們?cè)频奈锫?lián)網(wǎng)平臺(tái)緊密相連，也就是說，使用LoRaWAN作為連接的物聯(lián)網(wǎng)垂直應(yīng)用，也可以使用阿里的Link WAN 核心網(wǎng)平臺(tái)管理所有的基站和節(jié)點(diǎn)設(shè)備。它也可以使用Link物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的功能，還可以選擇其他平臺(tái)。
從功能來看，Link WAN平臺(tái)包括網(wǎng)關(guān)的管理，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)的管理，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和計(jì)費(fèi)功能，形成了一個(gè)閉環(huán)的LoRaWAN核心網(wǎng)。據(jù)悉，這里面沉淀了阿里巴巴多年來的核心技術(shù)，包括海量連接技術(shù)。
除了Link WAN平臺(tái)，阿里云IoT還提供了非常豐富的LoRa產(chǎn)品，包括LoRa節(jié)點(diǎn)設(shè)備，LoRa網(wǎng)關(guān)到平臺(tái)。在LoRa的節(jié)點(diǎn)方面，阿里云有兩種方式，一是通過阿里云IoT安全的產(chǎn)品ID2，可以把標(biāo)準(zhǔn)的LoRa聯(lián)盟的安全密鑰下發(fā)下去，同時(shí)支持集成安全能力的芯片，網(wǎng)關(guān)可以把安全的SDK放進(jìn)去，可以實(shí)現(xiàn)非常安全的鏈路。
王云詞表示，我們支持多樣化的場(chǎng)景，有三種方式：支持V2C，支持?jǐn)?shù)據(jù)直接上云，還直接通過我們的Link物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)上傳數(shù)據(jù)。
據(jù)悉，阿里巴巴今年會(huì)在浙江杭州和寧波搭建城域網(wǎng)，已經(jīng)具備商業(yè)的條件，同時(shí)在探討和各種各樣的合作伙伴拓展LoRa網(wǎng)絡(luò)的可行性，有些項(xiàng)目正在快速的推進(jìn)當(dāng)中。
LoRa對(duì)園區(qū)的管理
在阿里巴巴自己的園區(qū)，應(yīng)用了LoRaWAN的技術(shù)做園區(qū)管理。據(jù)王云詞介紹，2017年，他們我們?cè)跓o錫鴻山打造了中國(guó)第一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)小鎮(zhèn)，在無錫鴻山城市管理當(dāng)中大量應(yīng)用了LoRa的傳輸技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)議來做城市的管理。“我們?cè)邙櫳讲渴鹆舜罅康膫鞲衅鳎ㄟ^LoRa協(xié)議，把數(shù)據(jù)采集到我們的平臺(tái)上，做統(tǒng)一的管理。”王云詞表示。
王云詞舉了一個(gè)例子，是關(guān)于菜鳥物流園區(qū)是如何應(yīng)用LoRa技術(shù)的。據(jù)悉，菜鳥園區(qū)總建筑面積大概20萬平方米，這個(gè)園區(qū)用了4個(gè)LoRa的微型網(wǎng)關(guān)，4個(gè)基站，就覆蓋了整個(gè)20萬平方米的園區(qū)。在這方面，我們有一些具體的應(yīng)用的場(chǎng)景。
一個(gè)場(chǎng)景是智能水表，在水表上面裝了相應(yīng)的LoRa模組，可以遠(yuǎn)程抄取用水量，在我們整個(gè)Link物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)上，使用了智能算法，可以計(jì)算出這些水的用量情況，以及一些特殊的異常情況。單表的用水量激增的時(shí)候，就懷疑這個(gè)地方可能是漏水了，或者一二級(jí)表的誤差數(shù)據(jù)激增，發(fā)現(xiàn)異常變化的時(shí)候，可以通過算法查找用水的情況。
有一個(gè)比較有意思的應(yīng)用，就是極具物流園區(qū)特色的智能井蓋。可以通過傳感器，結(jié)合LoRa技術(shù)，檢測(cè)井蓋的傾斜度和井內(nèi)的水位情況。
還有一個(gè)特色是，貨物堆高堆到一定程度很危險(xiǎn)，需要監(jiān)測(cè)有沒有超高，園區(qū)里有雷達(dá)對(duì)周圍做水平掃描，一旦貨物的高度到了警戒線，會(huì)觸發(fā)報(bào)警，通過LoRa網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡脚_(tái)上面，就可以監(jiān)測(cè)貨物的安全程度了。