立功科技LoRa系統(tǒng)方案

摘要：LoRa是一種遠(yuǎn)距離無線擴(kuò)頻傳輸技術(shù)，是目前廣泛應(yīng)用的LPWAN通信技術(shù)之一，本文帶你全方位了解立功科技的LoRa系統(tǒng)方案。

當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)正朝著大規(guī)模部署的方向發(fā)展，而LPWAN憑借其低功耗，廣域的優(yōu)秀性能在物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模部署中占據(jù)著舉足輕重的地位。LoRa作為低功耗廣域網(wǎng)通信技術(shù)，同時實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)距離和低功耗的要求，使得越來越多的領(lǐng)域應(yīng)用到LoRa技術(shù)。立功科技始終聚焦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)前沿技術(shù)，其LoRa生態(tài)系統(tǒng)打通終端、網(wǎng)關(guān)、云平臺三層架構(gòu)，為各行各業(yè)的用戶提供系統(tǒng)化LoRa解決方案。

一、LoRa終端

LoRa終端節(jié)點是LoRa網(wǎng)絡(luò)的組成部分，負(fù)責(zé)感應(yīng)或控制。這些終端節(jié)點與LoRa網(wǎng)關(guān)（集中器或基站）建立通信。立功科技推出的透傳模塊以及二次開發(fā)模塊均采用源自軍用戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)的LoRa調(diào)制技術(shù)設(shè)計，解決了小數(shù)據(jù)量在復(fù)雜環(huán)境中的遠(yuǎn)距通信問題。

立功科技LoRa終端系列產(chǎn)品主要分為兩大類：帶傳輸協(xié)議的二次開發(fā)核心模塊、不帶協(xié)議的RF射頻模塊。兩類產(chǎn)品特點如下：

ZM470SX系列模塊集成了+20dBm的可調(diào)功率放大器，其接收靈敏度超過-148dBm，廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)距離傳輸且對可靠性要求較高的場合。

LM400TU是無線+MCU的二次開發(fā)核心模塊，將用戶80%的需求和90%研發(fā)耗時都提前做好，內(nèi)置于MCU，使用AT指令即可實現(xiàn)各類復(fù)雜功能，不僅內(nèi)嵌自組網(wǎng)透明傳輸協(xié)議、抄表協(xié)議（水表、氣表、熱表），還針對LoRa聯(lián)盟集成了CLAA協(xié)議和LoRaWAN協(xié)議，有效降低用戶二次開發(fā)門檻，縮短開發(fā)周期。

二、LoRa網(wǎng)關(guān)

LoRa網(wǎng)關(guān)是連接LoRa設(shè)備和應(yīng)用平臺的橋梁，立功科技為用戶提供兩款LoRa網(wǎng)關(guān)，分別是適用于多節(jié)點數(shù)據(jù)上報的公有協(xié)議LoRaWAN網(wǎng)關(guān)和適用于數(shù)據(jù)交互的私有協(xié)議LoRaNET網(wǎng)關(guān)。兩類網(wǎng)關(guān)的產(chǎn)品特點如下圖所示：

三、開發(fā)流程

基于以上兩種網(wǎng)關(guān)方案，網(wǎng)關(guān)開發(fā)流程是怎樣的呢？下面進(jìn)行簡單描述：

1.         LoRaNET方案

l  節(jié)點：基于AMetal平臺二次開發(fā)，調(diào)用API接口，開發(fā)應(yīng)用層；

l  網(wǎng)關(guān)：基于AWorks平臺二次開發(fā)，通信部分提供協(xié)議棧，API接口，開發(fā)應(yīng)用層；

l  云端：本地化部署：網(wǎng)關(guān)做邊緣計算；數(shù)據(jù)上云：ZWS云平臺基于MQTT，注冊即可使用，其他云平臺提供開發(fā)接口。

2.         LoRaWAN方案

l      節(jié)點：AT指令透傳：直接通過AT指令使用；二次開發(fā)：基于AMetal平臺，調(diào)用API接口；

l      網(wǎng)關(guān)：配置上云方式（4G / WiFi / 以太網(wǎng)）設(shè)置服務(wù)器地址；

l      云端：基于ZWS（注冊節(jié)點、選擇應(yīng)用邏輯）；基于其他云（部署LoRaWAN Servers開發(fā)應(yīng)用邏輯）。

四、ZWS云平臺

ZWS IoT云平臺支持多種協(xié)議的設(shè)備快速接入，支持?jǐn)?shù)據(jù)透傳轉(zhuǎn)發(fā)以及完善的二次開發(fā)包，支持全私有化部署，并提供功能豐富的后臺MIS系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備統(tǒng)一管理，為客戶的核心需求提供一站式的解決方案。

目前，LoRa Servers已部署在ZWS云平臺，上電即用。另外，立功科技也支持本地化部署和私有云部署。

五、測試設(shè)備

立功科技針對現(xiàn)場施工時，對型號摸不著看不見，難以發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)試?yán)щy等痛點現(xiàn)象，設(shè)計了無線手持信號分析儀，搭配無線分析儀APP使用，可以實現(xiàn)：模擬節(jié)點信號覆蓋情況、針對性改善信號覆蓋盲點、地圖/施工圖實時標(biāo)點、云端數(shù)據(jù)分析等功能。

下圖為無線分析儀APP界面：