电子产品世界

LoRa以低功耗、远距离为特色，随着物联网而兴起，这几年发展迅速。不久前，首部LoRa专著《LoRa物联网通信技术》问世，由清华大学出版社出版，作者是Semtech中国区市场战略总监甘泉先生。

为何要写这本书？LoRa的市场动向如何？值此机会，电子产品世界记者访问了甘泉总监，以及Semtech中国区销售副总裁黄旭东先生。

1   LoRa书的三大特色

LoRa从诞生至今已经在全球有接近2亿的用量，但是一直没有一本全面综合的介绍书籍。而网上有很多零散的文档，写得不太全面。甘泉总监从2019年10月开始筹划写这本书，一直到2021年7月，这本书才问世。

该书从技术和应用的视角全面介绍了LoRa作为一种先进物联网技术的各种优势，并以LoRa的核心技术优势为线索，覆盖了LoRa应用相关的背景知识、扩频核心技术、空口协议、核心芯片、网络系统、标准及规范、生态市场以及应用计算和案例详解等内容。这里有3个特色。

1）是LoRa核心的调制技术的揭秘。LoRa技术一直是Semtech的独有技术，所以怎么调制、物理层是怎么做的等技术点，市面上是没有任何资料的，这里把这项技术进行了一定程度的公开，基本可以解决市面上对于这项技术的谜团。

2）有很多关于LoRa核心计算。因为市场上经常会问很多问题，例如可以传输多远，能接多少设备，电能用多久？……。这本书从最基础的理论开始，一直到实际的应用，所有的计算都是比较成熟的。

3）涉及了LoRa产业链，有很多的案例和企业分工，也有一些市场的引导。因此，几乎所有相关LoRa的问题都能从这本书中找到答案。

在编写这本书的过程中，甘泉总监的感悟是：发现自己以前的一些理解的错误，以及之前推导的一些结论的错误。可见，该书对于读者正确理解和更新LoRa知识十分必要。

2   LoRa在中国的接受程度

●   市场。预计今年Semtech LoRa业务的增长非常好。

Semtech中国区销售副总裁 黄旭东

●   应用。如今，LoRa已渗透到很多行业，应用遍地开花，例如饭店里的送餐机器人、工业矿井等（如下图）。当然占比最大的还是表计，因为用量比较集中。但是这两三年，其他的应用场景成长很快，增长率翻倍，例如安防、消防，智慧楼宇、工厂，还有物流、物业管理等。在此次新冠肺炎疫情防控里也有多个应用案例，例如在一些隔离的场景中，保证隔离人员不出隔离区，用LoRa建的私网稳定高效。在机场的一些区域里进行温度采集，也是由LoRa来进行数据传输的。

●   标准。2019年11月27日，工信部发布了52号公告，LoRa的输出功率、跳频等规范都符合规范，因此LoRa可以在小区的场景铺设了，所以带来了更广阔的应用市场。

●   技术。由于LoRa是和Wi-Fi互补的技术，Wi-Fi用固网、大数据、功耗大；LoRa也是固网——自组网、低功耗、远距离，所以和Wi-Fi的应用场景一样，互补匹配度非常大。所以LoRa还会有很大的发展空间，和Wi-Fi一起去去成长。

●   应用案例。LoRa为何如此普及？以水表为例。1个水表放在水井里，通常要配有1名抄表员，每个月去查一下。如果用LoRa技术，可以实时采集水表的数据。好处是：①可以通过数据的采集来判断有没有漏水；②可以快速、实时地结算水费；③由于LoRa功耗低及远程控制的特点，可以随时打开和关闭水闸，例如发现漏水时可以远程自动关闭水闸；如果用户没有缴费或者完成了缴费，可以远程开关这个水闸。这些功能都是原来的人工所无法功能实现的。④LoRa很省电，在无线环境中，水表的工作寿命可达8~12年。可见，LoRa大大减少了人力，节约了社会资源，提供了便利。

3   LoRa芯片的授权

如今，LoRa的生态非常完善。在芯片方面，除了Semtech提供芯片以外，目前还有ST和阿里IoT两家可以推出LoRa芯片。对于授权，Semtech非常谨慎，主要考虑是否是战略性的合作伙伴，可否促进LoRa的渠道和市场拓展。

●   ST在欧洲具有模拟、无线的最大生态，可以带动LoRa的普及。

●   与阿里IoT合作主要有2个原因。

1）阿里IoT是中国领先的团队，有决心在互联网上做一番大事。

2）阿里IoT是中国公司，而Semtech有意把LoRa技术授权给一家中国公司，让中国公司能做自组的网络。LoRa网络的特色是自组、安全、可控，在中国，LoRa一般做专网/私网。Semtech在中国并不主推LoRaWAN，当然有资源的客户和伙伴也可以推LoRaWAN。LoRaWAN的特色是覆盖可以很广，支持从园区定制到全国的覆盖。LoRaWAN在海外有运营商在推广，全球有100多家运营商。中国由于国情，没有运营商，但可以根据需求可以建私网（如下图）。

3   Semtech如何保护自己的IP

虽然书中介绍了LoRa的实现方式、扩频的算法原理，但距离LoRa的具体实现还有很大的距离。国内一些公司的LoRa算法实现是自己创新的，和Semtech的方法不太一样。Semtech解决方案的优势是已被市场验证性能优异，而其他还没有在市场上验证。

LoRa专利只授权给了2家芯片公司。市场上类似LoRa的技术和芯片，Semtech也评估过，认为和LoRa有较大的差距，因此短期内可能会造成一定的混战；但从长远看，大浪淘沙，对LoRa的发展不会有影响。

Semtech鼓励业界用LoRa协议，LoRa协议是100%公开的，并提供给LoRa的生态链公司。此次《LoRa物联网通信技术》的出版，也将为业界了解、应用LoRa技术推波助澜。

4   LoRa书的目标读者

1）LoRa的从业人员。可谓LoRa从业人员的一本工具书。

2）可以作为高年级本科生及研究生的教材。因为该书从理论到应用都有所涉及，还有很多案例，非常适合作为教材，这也是当时选择清华大学出版社出版的一个原因。

3）物联网爱好者，以及其他做物联网相关技术的人员。

该书有298页，不算很厚。大学生可以从头到尾学一遍。对于从业人员，术业有专攻，只需要看一下所需的内容及结论即可，不一定全搞得很清楚，例如研发人员可以看技术，做市场的看后边的运营。

5 《LoRa物联网通信技术》大纲

全书共9个章节。

第1章介绍LoRa的技术背景、历史背景，以及和其他技术的对比。

第2章介绍LoRa的核心技术——Chirp调制解调的技术，和普通的数字无线通信相比，扩频是怎么工作的。这些是非常基础的高年级本科生的通信工程的课程。

第3章介绍LoRa的扩频调制是怎么实现的，包括电路模块如何搭建，最后是电路原理等内容的延伸。

第4章讲述LoRa核心芯片，包括终端芯片、网关芯片，各种2.4G的芯片以及芯片的发展方向。

第5章讲LoRa的组网。

第6章是LoRa的标准和规范，主要讲LoRaWAN的一些标准、扩展的标准协议，还有一些国家的认证，包括FCC（美国联邦通信委员会）的认证及各种衍生的认证。

第7章讲行业生态，涵盖中国的一些产业链的发展及企业。

第8章是LoRa应用的核心技术分析计算，包括相关的计算，例如信道容量是多少，怎么定位，功耗是多少，还有关于多普勒的一些问题。

第9章是应用案例，有智慧表计、智慧城市、智慧楼宇等应用案例。

除此之外，这本书还配套很多视频资源。①微课视频，有1000多分钟的视频，分为60个，书中很多地方有二维码，扫码后可以看到对应的教学视频；②有很多的计算，扫码后可以拿到一些数据、表格和计算的公式，可以计算信道容量、工作距离等。③教学课件。大学教师可以和清华大学出版社联系，以得到视频的全套ppt。

6 为何由清华出版，哪里能买到

清华大学出版社是我国电子类的一类的出版社，也是大学教材的一类出版社，做教材非常严谨。

由于是基础知识，预计这本书能够卖很多年，预计在它的生命周期里能卖3~5万本。

目前，各大网站都可买到该书，例如京东、淘宝、当当、亚马逊等。

关键词： LoRa 应用

加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号：EEPW
或用微信扫描左侧二维码