对话一线专家:52号文对LoRa使用场景不影响
劲语| 流媒体网| 2019-12-05

  【流媒体网】消息:上周,工信部52文在LoRa业界引起轩然大波,行业各种声音纷起。为了尽力反映业内的多元化声音,本周三,流媒体网与门思科技CEO赵明飞就52号文进行了相关对话。门思科技是专注于低功耗广域网技术,在国内最早从事LoRa技术开发,全球第一批加入LoRaWAN联盟,成为DAC国内唯一成员单位(Development Advisory Council是Semtech的一个内部组织,成员是Semtech认为有能力帮其进行未来技术和产品规划的机构,全球不超过10家)。

  图为:物联网在现代社会的物流应用场景

  以下是相关对话内容:

  流媒体网Q1:52文规定微功率短距离无线只用于计量仪表,并且使用场景不得改变。但目前的实际应用场景比较多,或者说已有的应用投资比较多,怎么看待这个问题?毕竟不能浪费投资啊。

  赵明飞:无线通信技术发展到今天涉及到了丰富的规模化应用场景,为了更好的管理无线发射设备,保证无线设备的有序使用,各个国家都有相应的无线电管理部门来对无线电设备的使用做相关的管理。无线通信技术和应用场景发展极为迅速,相关制度和规范很难跟上技术发展,因此各个国家都在无线电管理规范中规定了可适用于宽泛应用场景的免授权频段,一般俗称为ISM频段(工业,科学,医疗应用)。按照国际上目前通行的做法,并不是仅有上述三个领域的应用使用ISM频段,大量的物联网应用领域都在使用ISM频段,比如欧洲WMBUS就是在民用计量领域使用SIM频段。52号文件实际上对免授权频段做了八个大的分类,这个八大类应用无需取得频段使用许可,只要满足技术要求即可使用。52号文件中的第四大类描述了民用计量的使用频段为470-510MHz,发射功率限制在50mw。免授权频段的主旨是为了更好的服务无线电应用,相关的无线电应用都被划分到了这八大类之中,LoRa目前主要使用的便是这个频段,其主要原因是绝大部分的LoRa适用的物联网应用场景都可以划规到民用计量领域。

  根据以上信息,52号文件出台对LoRa的使用场景并没有影响,现有已经投资的设备可以继续使用。

  图为:物联网与智慧农业

  流媒体网Q2:52文提出了1秒发射时间限制,按照LoRa的TDD属性和Aloha冲突解决机制,1秒限制的影响力到底有多大?

  赵明飞:发射时间的限制是对ISM有序使用的常规限制方式,之前的文件规则是持续发送时间小5秒,这是非常宽泛的规则。发送时间越长越容易造成频点的干扰,将发送限制时间缩小,减少无线的干扰,更加有利于免授权频段的有序发展,也更有利于Aloha的运行机制。1秒的限制对之前LoRaWAN的协议规则产生一定的影响,之前在SF=12的条件下,将发送数据包长限制在51个字节,便满足了5秒发送时长的限制。在新的规则下,将最大的扩频因子调整到SF=10,或者将最大发送包长缩小到之前的1/5都可以满足52号文件中关于1秒发射时间的限制要求。实际上,LoRa技术也在不断的提升,大量的现场应用数据表明,按照SF=10作为最大扩频因子使用已经可以满足大部分应用场景。极端情况下,通过增加中继或者铺设网关即可解决因速率提升带来的覆盖范围问题。

  综上,1秒的发射时间限制,更加有利于基于Aloha机制的LoRaWAN体系,是对免授权频段有序使用的进一步保障。

  流媒体网Q3:52文提出了“任意时刻限单个信道发射”的要求,这是否对应用功能有太多限制?技术上如何克服?ASR近期推出了首款LoRa+Wi-Fi单通道网关解决方案,并同时发布了适用于LoRa室内应用的LoRa D2D协议,是否针对这类情况?

  赵明飞:目前的主流LoRaWAN的网关设备和传感器设备都是单信道发射的模式,LoRaWAN网关设备可以实现多信道同时接收,这一点与52号文件不冲突。此问题不需要克服。而且52号文件中的描述并没有表明不可以同时发送和接收。

  LoRa D2D协议主要面向新的应用场景,不是解决52文件提出的限制问题。

  流媒体网Q4:有人认为LoRa缺乏频谱资源协调机制,会导致网络碎片化问题(容易互相干扰),或许大客户不愿意采纳该技术。但包括谷歌、中兴通讯以及贵公司这样的机构都处在LoRa生态领域,到底如何看待LoRa技术潜力?LoRa技术演进会怎样?

  赵明飞:最近又看到像Amazon这样的互联网巨头加入到了LoRa联盟,门思科技是中国早从事LoRa技术商业化的公司之一,持续接近7年的投入。最近几年看到包括阿里巴巴、腾讯、华润燃气等越来越多的各种类型的行业巨头加入到LoRa这个体系中来,在门思看来,是越来越多的大客户愿意采纳LoRa技术来解决行业问题。

  LoRa目前主要工作在免授权频段,就一定会涉及到频谱竞争的问题,52号文件缩小发射时间也是在规范上一定程度解决了频谱资源协调的问题。在门思科技看来,LoRaWAN协议有很好的频段协商机制和频段迁移机制,门思的NMS系统来管理网络,就可以很好的实现频段协商和调整机制。

  新一代的LoRa产品在功耗,和处理能力上相比上一代产品有了一倍的提升。而功耗和通信距离性能一直是LoRa的技术优势所在。在能源,智慧城市等物联网领域大量的场景都需要电池供电,这样的场景持久而广泛的存在,所以,在电池技术没有革命性的提升之前,面向低功耗应用的LoRa技术一直会有很好的发展前景。随着应用场景的丰富,LoRa技术也会在功耗,协商机制,定位等应用场景下有新的突破。

  图为:Amazon加入LoRa联盟

  流媒体网注释1:2019年亚马逊在西雅图举行一年一度的硬件大会,发布了一项名为 Sidewalk的低功耗远距离无线技术;Sidewalk使用现有的900MHz频谱,最远可以连接到1.6公里以外的设备。有行业人士指出:这一通讯技术实际上是在成熟的LoRa物理层调制技术基础上推出,该技术适用于智能家居和消费级智能硬件中远距离通信的协议,补充了此前用于智能家居和消费级智能硬件通信的WiFi、蓝牙、Zigbee、Zwave等技术的不足。

  流媒体网注释2:2019年11月中,LoRa联盟公布了近六个月中加入联盟的成员,新加入的厂商包括:亚马逊,Arduino SA,Dish Network,英特尔,Interlink Electronics,Paige Wireless LLC,塔塔通讯,Thingstream AG以及Unitymedia NRW GmbH。

  流媒体网注释3:智能家居领域中有不少控制的场景,包括对门锁、灯等设备开启关闭的控制,对于时延有一定的要求,此时若还是采用标准的LoRaWAN规范,势必造成用户体验不佳。目前很多厂商针对具体场景设计MAC层的规范,提升用户体验。国内LoRa生态的多个玩家如CLAA、阿里云IoT等厂商针对一些规模化应用场景,设计合适的通信协议。

  流媒体网Q5:52号文是否对LoRa应用形成限制?其出发点是什么?

  赵明飞:52号文件的核心是鼓励物联网领域的多样化发展,并没有对LoRa有任何限制。相比之前的政策,最大的变化就是新的发送时间的限制。这一条看似对LoRa应用成本的提升,实际上是进一步保证了基于Aloha机制的LoRaWAN的有序发展。

 

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责任编辑:李平

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