隨著越來越多的城市走向城市化，世界各國(guó)都在開發(fā)有助于全面監(jiān)控和控制運(yùn)營(yíng)的技術(shù)。借助統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 平臺(tái)，城市能夠監(jiān)控和/或控制多種應(yīng)用，包括電表、水表和燃?xì)獗?、路燈、廢物管理和停車。

傳統(tǒng)的公用事業(yè)儀表監(jiān)控操作是勞動(dòng)密集型的，因?yàn)樗鼈冃枰F(xiàn)場(chǎng)人員手動(dòng)讀取和測(cè)量，或者通常在路過的情況下使用短距離無線技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程讀取。儀表通常位于密集的城市環(huán)境中，室內(nèi)甚至地下，許多無線技術(shù)很難或不可能到達(dá)這些環(huán)境。通過實(shí)施由嵌入 LoRa 設(shè)備的傳感器和網(wǎng)關(guān)組成的智能計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)施，公用事業(yè)公司可以遠(yuǎn)程收集數(shù)據(jù)并更有效地使用人員來簡(jiǎn)化運(yùn)營(yíng)。

根據(jù)IHS Markit 進(jìn)行的市場(chǎng)研究，目前的估計(jì)表明，到 2020 年，全球智能水表市場(chǎng)將超過 20 億美元。通過一個(gè)應(yīng)用程序，LoRa 設(shè)備和 LoRaWAN 協(xié)議可以創(chuàng)建跨垂直領(lǐng)域的可擴(kuò)展、安全和可靠的智能計(jì)量應(yīng)用程序。

這就是它的工作原理。

LoRa（長(zhǎng)距離的縮寫）是一種擴(kuò)展頻譜調(diào)制技術(shù)，源自現(xiàn)有的啁啾擴(kuò)頻 （CSS） 技術(shù)。它提供了靈敏度與數(shù)據(jù)速率和帶寬的權(quán)衡。它使用正交擴(kuò)頻因子，允許網(wǎng)絡(luò)對(duì)單個(gè)終端節(jié)點(diǎn)的功率水平和數(shù)據(jù)速率進(jìn)行自適應(yīng)優(yōu)化，以保持終端節(jié)點(diǎn)的電池壽命。

例如，靠近網(wǎng)關(guān)的傳感器應(yīng)該以低擴(kuò)頻因子進(jìn)行傳輸，因?yàn)橹恍枰苌俚逆溌奉A(yù)算。距離網(wǎng)關(guān)幾英里的傳感器需要以更高的擴(kuò)頻因子進(jìn)行傳輸，因?yàn)樵黾拥臄U(kuò)頻因子將提供更高的處理增益，從而導(dǎo)致更高的 RX 靈敏度，但數(shù)據(jù)速率更低。

LoRa 本身是純粹的 PHY （Bits） 層實(shí)現(xiàn)?？諝獠皇请娎|，而是用作將 LoRa 無線電波從 IoT 設(shè)備中的射頻發(fā)射器傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)中的射頻接收器的媒介，反之亦然。在傳統(tǒng)或直接序列擴(kuò)頻（DSSS）系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)信號(hào)的載波相位根據(jù)碼序列而變化。當(dāng)以更高的速率將數(shù)據(jù)信號(hào)與預(yù)定義的位模式（也稱為擴(kuò)展碼（或碼片序列））相乘時(shí)，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)“更快”的信號(hào)，該信號(hào)具有比原始數(shù)據(jù)信號(hào)更高的頻率分量，并且，如這樣，將信號(hào)帶寬擴(kuò)展到原始信號(hào)的帶寬之外。在射頻術(shù)語中，代碼序列的位稱為碼片，以便區(qū)分原始數(shù)據(jù)信號(hào)中較長(zhǎng)的未編碼位。

森泰克的LoRa 設(shè)備提供了一種低成本、低功耗但穩(wěn)健的替代方案，可替代不需要高精度參考時(shí)鐘的 DSSS 系統(tǒng)。在 LoRa 調(diào)制中，信號(hào)頻譜的擴(kuò)展是通過生成頻率連續(xù)變化的啁啾信號(hào)來實(shí)現(xiàn)的。這種方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的時(shí)間和頻率偏移是等效的，大大降低了接收機(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。該啁啾的頻率帶寬等于信號(hào)的頻譜帶寬。攜帶傳感器數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信號(hào)以更高的數(shù)據(jù)速率被切碎并調(diào)制到啁啾載波信號(hào)上。LoRa 調(diào)制還包括一個(gè)可變糾錯(cuò)方案，可提高傳輸信號(hào)的魯棒性。每發(fā)送四位信息，

以下是 LoRa 設(shè)備和 LoRaWAN 協(xié)議的一些關(guān)鍵特性，使其成為智能計(jì)量和其他智能城市應(yīng)用的最佳解決方案：

遠(yuǎn)距離：?jiǎn)蝹€(gè)室外 LoRaWAN 網(wǎng)關(guān)可深入滲透到密集的城市環(huán)境（室內(nèi)或地下），同時(shí)還能夠連接到最遠(yuǎn) 30 英里外的農(nóng)村地區(qū)的傳感器。

地理定位：無需 GPS 或額外功耗即可跟蹤設(shè)備。

開放標(biāo)準(zhǔn)：LoRaWAN 開放規(guī)范是一種基于 LoRa 設(shè)備的低功耗廣域網(wǎng) （LPWAN） 協(xié)議。它在應(yīng)用程序、物聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商和電信運(yùn)營(yíng)商之間創(chuàng)建互操作性，以加速私有和公共網(wǎng)絡(luò)的采用和部署

低功耗：LoRaWAN 協(xié)議專為低功耗設(shè)備開發(fā)，可根據(jù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá) 10 年的前所未有的電池壽命。

全球有許多公司在智能計(jì)量或公用事業(yè)管理解決方案中使用 LoRa。2018 年，部署了數(shù)以千萬計(jì)的基于 LoRa 的智能電表解決方案，隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)以及對(duì)更高效率的需求，公用事業(yè)公司需要在開發(fā)新解決方案以優(yōu)化其現(xiàn)有資產(chǎn)管理的同時(shí)增加容量。通過使用 LoRa 設(shè)備和 LoRaWAN 協(xié)議實(shí)施由傳感器和網(wǎng)關(guān)組成的智能公用事業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，公用事業(yè)和計(jì)量公司可以遠(yuǎn)程收集數(shù)據(jù)并更有效地使用人員來簡(jiǎn)化運(yùn)營(yíng)。對(duì)公用事業(yè)公司具有強(qiáng)大的價(jià)值主張，可以靈活地以經(jīng)濟(jì)高效的方式部署和/或利用私有和公共網(wǎng)絡(luò)，以及在下一個(gè)工作和設(shè)備級(jí)別的互操作性，

LoRa 是智能計(jì)量行業(yè)公認(rèn)的領(lǐng)導(dǎo)者，創(chuàng)造可擴(kuò)展、安全和可靠的解決方案，幫助客戶提供更高效的計(jì)量解決方案，從而減少浪費(fèi)和公用事業(yè)支出。先進(jìn)連接的到來將鼓勵(lì)世界各地的公用事業(yè)行業(yè)擁抱新的進(jìn)步。公用事業(yè)將繼續(xù)通過利用其數(shù)據(jù)和帶寬能力來支持大量連接設(shè)備，從而提高系統(tǒng)彈性、可靠性和安全性、節(jié)省成本、實(shí)時(shí)監(jiān)控和通信，從而“變得更加智能”。隨著越來越多的城市轉(zhuǎn)向更智能、可持續(xù)和可靠的基于 LoRa 的計(jì)量和其他智能城市應(yīng)用解決方案，使用該技術(shù)的公司處于有利地位，有望成為該領(lǐng)域的早期領(lǐng)導(dǎo)者。

審核編輯：郭婷