LoRa技術(shù)，突破智能家居市場(chǎng)發(fā)展隘口的“深水炸彈”

智能家居作為人類(lèi)社會(huì)追求理想家居生活的終極愿景，近年來(lái)始終保持著高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。然而，由于Wi-Fi、藍(lán)牙與Thread等無(wú)線通信技術(shù)在穩(wěn)定性、覆蓋范圍、能耗效率及成本效益等方面存在的局限性，尤其是覆蓋范圍受限的問(wèn)題，制約了智能家居市場(chǎng)的全面發(fā)展。

LoRa作為一種采用擴(kuò)頻調(diào)制方案的無(wú)線通信技術(shù)，能確保在低功耗的前提下顯著提升設(shè)備間的通信距離，是智能家居系統(tǒng)中無(wú)線通信組網(wǎng)技術(shù)的一種有效補(bǔ)充，可完美解決當(dāng)前智能家居市場(chǎng)所面臨的發(fā)展瓶頸，輕松覆蓋數(shù)公里范圍內(nèi)的家居設(shè)備。

LoRa技術(shù)，智能家居的又一位“推進(jìn)者”

LoRaWAN是在LoRa通訊技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，是一個(gè)開(kāi)放式的標(biāo)準(zhǔn)，為各種設(shè)備提供了統(tǒng)一的通信接口和互操作性，使得LoRaWAN技術(shù)可以輕松實(shí)現(xiàn)多設(shè)備之間的互聯(lián)互通。在智能家居系統(tǒng)中，LoRaWAN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可分為L(zhǎng)oRaWAN終端、LoRaWAN網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器與APP終端四部分。

LoRaWAN智能家居系統(tǒng)拓?fù)?/p>

· LoRaWAN終端/節(jié)點(diǎn)指的是內(nèi)置LoRaWAN模塊的設(shè)備，主要負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)傳輸至LoRaWAN網(wǎng)關(guān)，或負(fù)責(zé)執(zhí)行來(lái)自LoRaWAN網(wǎng)關(guān)的操作指令；

· LoRaWAN網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)收集匯總來(lái)自各個(gè)LoRaWAN終端的數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換將數(shù)據(jù)信息上傳至服務(wù)器之中；

· 服務(wù)器負(fù)責(zé)接收來(lái)自LoRaWAN網(wǎng)關(guān)匯總的數(shù)據(jù)信息，并對(duì)其進(jìn)行分析處理，而后得出數(shù)據(jù)結(jié)果，并同步顯示在APP終端上；

· APP終端可以根據(jù)服務(wù)器所同步的數(shù)據(jù)結(jié)果，保持對(duì)LoRaWAN終端設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，并可根據(jù)狀態(tài)信息對(duì)LoRaWAN終端傳輸調(diào)整指令。

基于LoRa技術(shù)的智能家居系統(tǒng)

在智能家居照明系統(tǒng)中，用戶(hù)可根據(jù)LoRaWAN終端（光照度傳感器）采集到的數(shù)據(jù)信息，用APP終端對(duì)另一LoRaWAN終端（照明燈具）下達(dá)開(kāi)燈、調(diào)光或調(diào)色溫等調(diào)整指令。此外，LoRa技術(shù)還支持定時(shí)開(kāi)關(guān)設(shè)置，用戶(hù)可以根據(jù)需要，設(shè)定照明燈具的開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

在智能家居家電控制系統(tǒng)中，用戶(hù)可根據(jù)自身使用習(xí)慣，設(shè)定家電的工作狀態(tài)，如LoRaWAN終端（溫度傳感器）感受到室內(nèi)溫度偏低時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)整另一LoRaWAN終端（空調(diào)）的溫度。此外，LoRa技術(shù)還可支持LoRaWAN終端之間的聯(lián)動(dòng)控制，如動(dòng)LoRaWAN終端（窗簾）打開(kāi)時(shí)，同步打開(kāi)另一個(gè)LoRa終端（燈具）。

在智能家居所處的社區(qū)管理系統(tǒng)中，社區(qū)管理者可以根據(jù)LoRaWAN終端（光、水、電、空氣、噪聲等傳感器）采集到的數(shù)據(jù)信息，用APP終端對(duì)另一LoRaWAN終端（照明器件、綠植灌溉器件與報(bào)警裝置等街區(qū)公共設(shè)施）下達(dá)控制指令。

例如，當(dāng)LoRaWAN終端（煙霧傳感器）偵測(cè)到煙霧異常時(shí)，會(huì)立即將數(shù)據(jù)上行傳輸至LoRaWAN網(wǎng)關(guān)，并及時(shí)同步至服務(wù)器與APP終端，而后LoRaWAN網(wǎng)關(guān)會(huì)立即下行傳輸報(bào)警指令至附近的LoRaWAN終端（街區(qū)報(bào)警裝置）。

此外，LoRa智能家居系統(tǒng)無(wú)需布線，安裝簡(jiǎn)單便捷，尤其適合后裝智能家居場(chǎng)景。這一特點(diǎn)使得用戶(hù)可以在不破壞原有裝修的情況下輕松升級(jí)智能家居系統(tǒng)，降低了安裝成本和時(shí)間。同時(shí)，LoRa系統(tǒng)的維護(hù)也相對(duì)簡(jiǎn)單，用戶(hù)可以通過(guò)手機(jī)APP等遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。

LoRa技術(shù)，在智能家居中潛力無(wú)限！

值得一提的是，LoRa技術(shù)具有較強(qiáng)的抗干擾能力。其使用CSS擴(kuò)頻調(diào)制方案來(lái)擴(kuò)展信號(hào)的頻譜，使得LoRa信號(hào)能夠在較寬的頻率范圍內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)，即使面臨噪聲和干擾，也能保持較高的傳輸速率和通信質(zhì)量。

此外，LoRa技術(shù)還具有高容量和多分支結(jié)構(gòu)等優(yōu)勢(shì)，能輕松地實(shí)現(xiàn)大量的設(shè)備同時(shí)連接。這一特點(diǎn)不僅提高了系統(tǒng)的靈活性，還降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度。

以華普微為例，其作為無(wú)線通信領(lǐng)域的系統(tǒng)級(jí)芯片原廠，旗下LoRaWAN模組RFM6601、LoRa SPI模組RFM68LC與LoRa SPI模組RFM90C就可滿(mǎn)足構(gòu)建穩(wěn)定可靠的LoRa無(wú)線家居組網(wǎng)方案的需求。

RFM6601是一款基于ASR6601 SoC芯片開(kāi)發(fā)的低功耗LoRa模塊，具有低功耗，高靈敏度，遠(yuǎn)距離通信，高性?xún)r(jià)比等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)能夠提供豐富的外設(shè)功能，包括多個(gè)通用GPIO，32.768 KHz外部晶體振蕩器，信道偵聽(tīng)，高精度RSSI，以及12位高速ADC及DAC等。

RFM68LC 是一款基于LLCC68收發(fā)器芯片開(kāi)發(fā)的超低功耗、高性能、適用于各種150MHz至960MHz長(zhǎng)距離無(wú)線應(yīng)用的LoRa收發(fā)模塊。RFM68LC的高度集成化，可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所需的外圍器件，高達(dá)+22dBm的發(fā)射功率以及-129dBm的接收靈敏度可以極大地優(yōu)化無(wú)線應(yīng)用的鏈路性能。

RFM68LC 在-129dBm 接收靈敏度的工作條件下，電流損耗僅為8.8mA，如果工作在超低功耗接收模式下，還可以進(jìn)一步降低電流損耗。RFM68LC 還支持 Duty-Cycle 運(yùn)行模式，信道偵聽(tīng)，高精度 RSSI，上電復(fù)位等功能，且在市場(chǎng)上極具性?xún)r(jià)比，可讓客戶(hù)的應(yīng)用設(shè)計(jì)更加靈活，更容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化。

RFM90C是一款基于SX1262收發(fā)器芯片開(kāi)發(fā)的超低功耗、高性能LoRa收發(fā)模塊，適用于150MHz至960MHz的多種無(wú)線應(yīng)用場(chǎng)景。RFM90C的高集成度，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所需的外圍物料，高達(dá)-137dBm的接收靈敏度優(yōu)化了應(yīng)用的鏈路性能。

RFM90C還支持 Duty-Cycle 運(yùn)行模式、信道偵聽(tīng)、高精度 RSSI、上電復(fù)位、靜噪輸出等功能，使得應(yīng)用設(shè)計(jì)更加靈活，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異化設(shè)計(jì)。RFM90C工作于1.8V 至 3.7V。當(dāng)達(dá)到-137dBm接收靈敏度時(shí)僅消耗 8.8mA 電流，超低功耗接收模式可以進(jìn)一步降低芯片的接收功耗。

我們相信，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，LoRaWAN在智能家居中的應(yīng)用將會(huì)不斷增長(zhǎng)。LoRa技術(shù)在未來(lái)將會(huì)繼續(xù)推動(dòng)智能家居系統(tǒng)的創(chuàng)新和發(fā)展，為用戶(hù)提供更加智能、便捷、舒適的家居生活體驗(yàn)。

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審核編輯 黃宇