
物聯網作為數字經濟七大重點產業之一,近年來迎來了高速增長。《“十四五”數字經濟發展規劃》提出了要提高物聯網在工業制造、應急管理等領域的覆蓋水平,增強固移融合、寬窄結合的物聯接入能力;《物聯網新型基礎設施建設三年行動計劃(2021-2023年)》中也提出要加速推進全面感知、泛在連接、安全可信的物聯網新型基礎設施建設。專業化的物聯網組網方案有助于提高傳感器接入能力、效率和可靠性,助力企業實現高效管理。
作為低功耗物聯網通信技術的典型代表,Semtech的LoRa® 技術在國內已經被廣泛應用于各行各業。國內很多企業選擇LoRa技術進行自組網設計,以求獲得在靈活性、成本和開發效率方面的優勢。針對自組網型工業以及行業應用,為了給客戶提供更好的技術支持和設計參考,Semtech推出了全新的FMS LoRa組網解決方案,適用于包括煙感消防、安防等對告警響應實時性要求較高的很多使用場景和應用領域。
Semtech于2022年10月完成了FMS 1.0版本,并與近百家客戶進行了合作測試,部分客戶也已基于FMS組網方案進行了自主產品設計。基于FMS 1.0版本所收集到的反饋和進一步優化,最新版本的FMS方案已于2023年4月下旬正式發布。不同類型的客戶可依據自身情況,選擇使用FMS方案來輔助組網設計、基于FMS方案進行定制化開發,或者將FMS部分功能集成到自己的組網協議中。
該FMS組網方案的主要特點包括:
把NS (Network Server)下沉至主網關,以便更快捷地對告警進行響應和管理
借鑒了LoRaWAN的一些告警消息以及包處理方式,在ALOHA消息處理的基礎上增加了CSMA、LBT等機制,并限制了多擴頻因子的使用,從而使網絡管理和系統設計簡單化
多網關設計保證了系統容量的可裁剪性和擴展性,適用于幾十、幾百、甚至幾千節點的LoRa應用場景
支持噪聲干擾掃描和規避以提高系統可靠性
靈活支持客戶多樣化產品設計
Semtech的FMS 組網方案在適配性方面為客戶提供了多種選項。針對那些與FMS設計非常契合的應用場景,客戶可以考慮直接使用或者大部分采用FMS的設計,以加快他們基于LoRa的項目開發進度。
同時,FMS組網方案亦可被用作為基于LoRa的自組網設計的基礎模板。在開發過程中,針對各類型的工業、行業應用場景,客戶可基于FMS組網方案進行自主修改,從而更好地匹配目標行業應用場景。
除此之外,FMS組網方案內所包含的各項功能設計,例如頻率規劃、基于多LoRa Radio的網關設計,噪聲干擾掃描及規避、跳頻、整體組網架構等,均可提供給企業作為自組私有網絡的設計參考。
滿足行業應用需求
近年來,在成本、可擴展和裁剪性以及響應速度方面,行業應用都對于物聯網技術提出了更高的要求。就成本而言,各類型企業都希望能以低成本方案,完成數字化轉型升級;在可擴展和裁剪性方面,企業傾向于擁有一個能夠適配大、小應用場景的組網設計;在響應速度上,客戶希望能夠更加及時地監測、處理告警。
Semtech推出的FMS組網方案利用了LoRa技術覆蓋范圍廣、功耗低和易于部署等特點,能支持客戶用低成本的方式,在大型園區、廠房等工業場景內完成部署。相較于LoRaWAN, FMS是一款輕量級組網方案。其配置的多網關設計可支持多達2500個甚至更多節點,能夠充分滿足絕大多數行業應用場景的需求。
FMS LoRa® 組網解決方案框架圖
此外,基于LoRa技術的FMS組網方案可以快速處理告警。相較于通過輪詢喚醒來完成告警上報的傳統方案,Semtech的FMS響應速度更快、更智能,也更省電。在突發情況發生時,該方案可以更快速地通知本地工作人員及時采取應對措施。
與云端服務器保持互聯是工業物聯網方案的另一個需求。但有時一旦與云端服務的通信出現故障,將影響工業物聯網這類應用場景的使用效率。Semtech的FMS組網方案通過將NS內嵌至FMS主網關中,允許本地控制器(controller)在收到報警后先行判斷是否需要立即采取行動(如啟動本地聲光告警、電話短信通知本地消防人員等),再上報云平臺,從而幫助客戶盡快采取措施處理事故以減少潛在的損失。
結語
近期發布的“數字中國建設整體布局規劃”向物聯網產業繼續釋放利好信息。輕量級、低成本的物聯網組網方案,為企業的數字化轉型提供支持。基于LoRa的FMS組網方案,能夠幫助工業企業實現更為系統化、更高效的管理,助力行業的數智化升級。
LoRa是Semtech Corporation或其子公司的注冊商標或服務標志。
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