物聯(lián)網(wǎng)作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)七大重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)之一，近年來迎來了高速增長。《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》提出了要提高物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)制造、應(yīng)急管理等領(lǐng)域的覆蓋水平，增強(qiáng)固移融合、寬窄結(jié)合的物聯(lián)接入能力；《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》中也提出要加速推進(jìn)全面感知、泛在連接、安全可信的物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。專業(yè)化的物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方案有助于提高傳感器接入能力、效率和可靠性，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)高效管理。

作為低功耗物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的典型代表，Semtech的LoRa^® 技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。國內(nèi)很多企業(yè)選擇LoRa技術(shù)進(jìn)行自組網(wǎng)設(shè)計(jì)，以求獲得在靈活性、成本和開發(fā)效率方面的優(yōu)勢(shì)。針對(duì)自組網(wǎng)型工業(yè)以及行業(yè)應(yīng)用，為了給客戶提供更好的技術(shù)支持和設(shè)計(jì)參考，Semtech推出了全新的FMS LoRa組網(wǎng)解決方案，適用于包括煙感消防、安防等對(duì)告警響應(yīng)實(shí)時(shí)性要求較高的很多使用場(chǎng)景和應(yīng)用領(lǐng)域。

Semtech于2022年10月完成了FMS 1.0版本，并與近百家客戶進(jìn)行了合作測(cè)試，部分客戶也已基于FMS組網(wǎng)方案進(jìn)行了自主產(chǎn)品設(shè)計(jì)?；贔MS 1.0版本所收集到的反饋和進(jìn)一步優(yōu)化，最新版本的FMS方案已于2023年4月下旬正式發(fā)布。不同類型的客戶可依據(jù)自身情況，選擇使用FMS方案來輔助組網(wǎng)設(shè)計(jì)、基于FMS方案進(jìn)行定制化開發(fā)，或者將FMS部分功能集成到自己的組網(wǎng)協(xié)議中。

該FMS組網(wǎng)方案的主要特點(diǎn)包括：

? 把NS（Network Server）下沉至主網(wǎng)關(guān)，以便更快捷地對(duì)告警進(jìn)行響應(yīng)和管理；

? 借鑒了LoRaWAN的一些告警消息以及包處理方式，在ALOHA消息處理的基礎(chǔ)上增加了CSMA、LBT等機(jī)制，并限制了多擴(kuò)頻因子的使用，從而使網(wǎng)絡(luò)管理和系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化；

? 多網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)保證了系統(tǒng)容量的可裁剪性和擴(kuò)展性，適用于幾十、幾百、甚至幾千節(jié)點(diǎn)的LoRa應(yīng)用場(chǎng)景；

? 支持噪聲干擾掃描和規(guī)避以提高系統(tǒng)可靠性。

靈活支持客戶多樣化產(chǎn)品設(shè)計(jì)

Semtech的FMS組網(wǎng)方案在適配性方面為客戶提供了多種選項(xiàng)。針對(duì)那些與FMS設(shè)計(jì)非常契合的應(yīng)用場(chǎng)景，客戶可以考慮直接使用或者大部分采用FMS的設(shè)計(jì)，以加快他們基于LoRa的項(xiàng)目開發(fā)進(jìn)度。

同時(shí)，F(xiàn)MS組網(wǎng)方案亦可被用作為基于LoRa的自組網(wǎng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)模板。在開發(fā)過程中，針對(duì)各類型的工業(yè)、行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，客戶可基于FMS組網(wǎng)方案進(jìn)行自主修改，從而更好地匹配目標(biāo)行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景。

除此之外，F(xiàn)MS組網(wǎng)方案內(nèi)所包含的各項(xiàng)功能設(shè)計(jì)，例如頻率規(guī)劃、基于多LoRa Radio的網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)，噪聲干擾掃描及規(guī)避、跳頻、整體組網(wǎng)架構(gòu)等，均可提供給企業(yè)作為自組私有網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)參考。

滿足行業(yè)應(yīng)用需求

近年來，在成本、可擴(kuò)展和裁剪性以及響應(yīng)速度方面，行業(yè)應(yīng)用都對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提出了更高的要求。就成本而言，各類型企業(yè)都希望能以低成本方案，完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)；在可擴(kuò)展和裁剪性方面，企業(yè)傾向于擁有一個(gè)能夠適配大、小應(yīng)用場(chǎng)景的組網(wǎng)設(shè)計(jì)；在響應(yīng)速度上，客戶希望能夠更加及時(shí)地監(jiān)測(cè)、處理告警。

Semtech推出的FMS組網(wǎng)方案利用了LoRa技術(shù)覆蓋范圍廣、功耗低和易于部署等特點(diǎn)，能支持客戶用低成本的方式，在大型園區(qū)、廠房等工業(yè)場(chǎng)景內(nèi)完成部署。相較于LoRaWAN，FMS是一款輕量級(jí)組網(wǎng)方案。其配置的多網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)可支持多達(dá)2500個(gè)甚至更多節(jié)點(diǎn)，能夠充分滿足絕大多數(shù)行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

（FMS LoRa^® 組網(wǎng)解決方案框架圖）

此外，基于LoRa技術(shù)的FMS組網(wǎng)方案可以快速處理告警。相較于通過輪詢喚醒來完成告警上報(bào)的傳統(tǒng)方案，Semtech的FMS響應(yīng)速度更快、更智能，也更省電。在突發(fā)情況發(fā)生時(shí)，該方案可以更快速地通知本地工作人員及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。

與云端服務(wù)器保持互聯(lián)是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方案的另一個(gè)需求。但有時(shí)一旦與云端服務(wù)的通信出現(xiàn)故障，將影響工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)這類應(yīng)用場(chǎng)景的使用效率。Semtech的FMS組網(wǎng)方案通過將NS內(nèi)嵌至FMS主網(wǎng)關(guān)中，允許本地控制器（controller）在收到報(bào)警后先行判斷是否需要立即采取行動(dòng)（如啟動(dòng)本地聲光告警、電話短信通知本地消防人員等），再上報(bào)云平臺(tái)，從而幫助客戶盡快采取措施處理事故以減少潛在的損失。

結(jié)語

近期發(fā)布的“數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃”向物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)繼續(xù)釋放利好信息。輕量級(jí)、低成本的物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方案，為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供支持。基于LoRa的FMS組網(wǎng)方案，能夠幫助工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)更為系統(tǒng)化、更高效的管理，助力行業(yè)的數(shù)智化升級(jí)。

注：LoRa是Semtech Corporation或其子公司的注冊(cè)商標(biāo)或服務(wù)標(biāo)志。