LoRaWAN的特色,阿里云的LoRa生态建设

目前，物联网（IoT）的几大标准，如NB-IoT、LoRa、SigFox等，正在用各自擅长的技术和应用抢夺IoT风口，以争取在这片广阔的市场上占得先机。

NB-IoT是电信标准延伸出来的，主要由电信运营商支持，而LoRa的标准是一个商业运用平台，两者主要差异在于商业运营的模式：NB-IoT基本是由电信运营商来运营，所以使用者必须用它的网关和服务，而LoRa有各种不同的组合方式，商业的模式是完全不同的。

而在技术层面，NB-IoT和LoRa的差异不是特别大，各有优缺点。在某些领域，国内有一些用户在并行使用这两种技术和网络。NB-IoT比较受限于基站，而LoRa要加入一个网关比较容易，相对来说价格低很多。用户可以根据需要，增加不同的网关覆盖。LoRa的覆盖程度可能比NB-IoT更广一点。

LoRaWAN的特色

低功耗广域网（LPWAN）预计将会支持物联网的数十亿设备。而LoRaWAN是LoRa联盟制定的一个开放标准，它定义了基于LoRa芯片的LPWAN技术的通信协议。LoRa联盟成立有两年多时间了，且LoRaWAN在市场上部署已有一段时间，它有以下几个特点：

1、长寿命，LoRaWAN的电池性能非常强，整个系统可以在非常省电的情况下工作。它有三个能效模式，可以根据耗电的情况，选择不同的工作状态。例如在水表上的应用，可以有10年的寿命，这10年里不需要更换电池。

2、长距离，LoRaWAN可以实现几十公里的数据传输，且整个系统架构非常简单，成本非常低。

3、安全。LoRaWAN制定了一个资料保密的安全协议，分两个层级，一是在网关上面，二个是在传输数据上面的加密，需要两个key，可以过网关把数据传输出去。在接收端还有一个解码的Key。

4、可扩展容量，当装机容量比较大时，就需要可扩展能力支持，LoRaWAN网络协议允许随意增加网关。

5、定位，LoRaWAN可以提供定位，而且无需GPS支持。

6、开放认证，这可以让互通性更容易实现。

在网络构建上，LoRaWAN可以支持私人网络，也可以支持公共网络，完全由使用者或运营商来决定提供怎样的服务，它也支持不同的运营模式，这由客户和市场来决定。

LoRa联盟提供认证服务，当会员的产品做完之后，如果需要认证，该联盟协会的相关合作厂商可以提供LoRaWAN的认证。

据来自LoRa联盟大使的kenny pai介绍，目前，该联盟已经有超过500个会员，其中网络运营商有83个，全球大概已经超过了100个国家布置了LoRa网络，包括电信运营商、网络运营商、私人独立机构自己使用的网络。这些网络遍及美国、加拿大、巴西、中国、俄罗斯、印度、马来西亚、新加坡等国家和地区。

在中国，阿里巴巴是LoRa的积极推动者，其在浙江杭州、宁波都有相应网络的构建。kenny pai表示，就中国来讲，在我们会员反馈的信息里面，可以看到众多垂直市场，如智慧城市、智慧家居、智慧农业和智能消防等，都用到了LoRaWAN技术，很多垂直解决方案已经量产且面市了。

产品方面，各种设备一应俱全，如基站，有很多家公司在做，包括网站的服务器，以LoRaWAN为主，提供整个网络的覆盖。

漫游方面，由于不同的国家和地区使用的频段不太一样，所以，LoRaWAN标准已经制定好了一个漫游标准，只要符合这个标准，就可以跨区域、跨不同的运营商进行通信。

由于这个标准已经制定出来了，而且大部分会员已经通过，对于不同的运营商而言，如何开放LoRa Device到彼此的网域下，以及产生的费用等，是目前要面对的问题，需要运营商之间协调、沟通，以实现统一。

kenny pai表示，漫游是LoRaWAN的一个很强的特性，这在中国不明显，因为中国比较广大，整个国家是一个标准，一般不存在漫游问题。而欧洲则不同，会面临这个挑战，因为你只要离开一个国家，就要换一个运营商，他们需要跨不同国家做网络的覆盖。

阿里云的LoRa生态建设

阿里巴巴云也是LoRa联盟的成员，今年3月份，阿里云IoT在深圳宣布，阿里云将全部进入物联网。据来自阿里云IoT的王云词介绍，他们在我们在阿里云搭建了一个物联网云平台，包括整个平台环境，以及一站式开发IDE的环境工具，还包括ICA的物联网运营标准，这是在云侧。

在端侧，有AliOS Things，这是嵌入式实时操作系统，对比市面上的操作系统，它集成了很多插件，以支持物联网的开发者更好的在端侧连到阿里云。边缘计算可以很好解决把云计算的能力向下延伸到靠近设备的边侧，实现云、管、边、端的协同计算。

阿里云的强项是云计算和整个基础设施平台，它并不擅长在单点的应用上去做很多垂直应用开发。所以，阿里云开发了一个阿里云Link WAN物联网核心网的管理平台，主要支持LoRa协议。

据王云词介绍，Link WAN是基于LoRa网络，以及整个Link物联网平台，它他和阿里我们云的物联网平台紧密相连，也就是说，使用LoRaWAN作为连接的物联网垂直应用，也可以使用阿里的Link WAN 核心网平台管理所有的基站和节点设备。它也可以使用Link物联网平台的功能，还可以选择其他平台。

从功能来看，Link WAN平台包括网关的管理，网络节点结点的管理，网络维护和计费功能，形成了一个闭环的LoRaWAN核心网。据悉，这里面沉淀了阿里巴巴多年来的核心技术，包括海量连接技术。

除了Link WAN平台，阿里云IoT还提供了非常丰富的LoRa产品，包括LoRa节点设备，LoRa网关到平台。在LoRa的节点方面，阿里云有两种方式，一是通过阿里云IoT安全的产品ID2，可以把标准的LoRa联盟的安全密钥下发下去，同时支持集成安全能力的芯片，网关可以把安全的SDK放进去，可以实现非常安全的链路。

王云词表示，我们支持多样化的场景，有三种方式：支持V2C，支持数据直接上云，还直接通过我们的Link物联网云平台上传数据。

据悉，阿里巴巴今年会在浙江杭州和宁波搭建城域网，已经具备商业的条件，同时在探讨和各种各样的合作伙伴拓展LoRa网络的可行性，有些项目正在快速的推进当中。

LoRa对园区的管理

在阿里巴巴自己的园区，应用了LoRaWAN的技术做园区管理。据王云词介绍，2017年，他们我们在无锡鸿山打造了中国第一个物联网小镇，在无锡鸿山城市管理当中大量应用了LoRa的传输技术、物联网通讯协议来做城市的管理。“我们在鸿山部署了大量的传感器，通过LoRa协议，把数据采集到我们的平台上，做统一的管理。”王云词表示。

王云词举了一个例子，是关于菜鸟物流园区是如何应用LoRa技术的。据悉，菜鸟园区总建筑面积大概20万平方米，这个园区用了4个LoRa的微型网关，4个基站，就覆盖了整个20万平方米的园区。在这方面，我们有一些具体的应用的场景。

一个场景是智能水表，在水表上面装了相应的LoRa模组，可以远程抄取用水量，在我们整个Link物联网云平台上，使用了智能算法，可以计算出这些水的用量情况，以及一些特殊的异常情况。单表的用水量激增的时候，就怀疑这个地方可能是漏水了，或者一二级表的误差数据激增，发现异常变化的时候，可以通过算法查找用水的情况。

有一个比较有意思的应用，就是极具物流园区特色的智能井盖。可以通过传感器，结合LoRa技术，检测井盖的倾斜度和井内的水位情况。

还有一个特色是，货物堆高堆到一定程度很危险，需要监测有没有超高，园区里有雷达对周围做水平扫描，一旦货物的高度到了警戒线，会触发报警，通过LoRa网络把数据传输到平台上面，就可以监测货物的安全程度了。