摘要:2020年7月30日,2020 LoRa创新应用论坛在深圳召开,作为LoRa技术的创建者、LoRa芯片及先进算法的供应商Semtech Corporation(以下简称“Semtech”)宣布推出基于LoRa低功耗平台的地理定位解决方案LoRa Edge,可以软件设置定义,将为室内和室外资产管理提供多样化的应用组合,主要面向工业、楼宇、家居、农业、交通运输和物流等应用领域。

Semtech推出物联网地理定位解决方案LoRa Edge,首款芯片LR1110现已上市-芯智讯

2020年7月30日,2020 LoRa创新应用论坛在深圳召开,作为LoRa技术的创建者、LoRa芯片及先进算法的供应商Semtech Corporation(以下简称“Semtech”)宣布推出基于LoRa低功耗平台的地理定位解决方案LoRa Edge,将为室内和室外资产管理提供多样化的应用组合,主要面向工业、楼宇、家居、农业、交通运输和物流等应用领域。Semtech LR1110则是首款基于LoRa Edge技术的芯片。

目前市场上的定位技术有很多种,比如WiFi定位、GPS定位、蜂窝基站定位、UWB等等,但是这些定位技术都有着BOM价格昂贵、组件过多、安全方案成本昂贵且功耗过大的问题。这也使得这些定位技术并不适用于很多对于成本、功耗敏感的物联网应用的需求。

而此次Semtech推出的基于LoRa Edge定位技术的LR1110芯片,则创新性的加入了低功耗的Wi-Fi 被动扫描、多星座GNSS扫描仪等技术,结合简单易用且经济高效的LoRa Cloud地理定位以及设备管理服务,可显著降低采用物联网来定位和监测资产的成本和复杂性。

Semtech推出物联网地理定位解决方案LoRa Edge,首款芯片LR1110现已上市-芯智讯

 

通常每一个无线WiFi都有一个全球唯一的MAC地址,并且一般来说无线WiFi在一段时间内是不会移动的,设备在开启WiFi的情况下,即可扫描并收集周围的WiFi信号,无论是否加密,是否已连接,甚至信号强度不足以显示在无线信号列表中,都可以获取到WiFi广播出来的MAC地址。设备将这些能够标示特定WiFi的数据发送到位置服务器,服务器检索出每一个WiFi的地理位置,并结合每个信号的强弱程度,则可计算出WiFi设备的地理位置并返回到用户设备。这就是WiFi定位的原理。

LR1110由于加入了Wi-Fi 被动扫描功能,使得它能够发现 Wi-Fi b/g/n 的信号,提取设备地理定位的MAC 地址,捕捉和解调包含 MAC 地址信息的WiFi数据包,但是并不需要像主动扫描那样需要传输信号,因此可以很大程度上节省功耗。同时LR1110将提取到的MAC 地址通过LoRa发送至云端进行Wi-Fi位置查找服务,从而进一步降低本地的功耗。

Semtech推出物联网地理定位解决方案LoRa Edge,首款芯片LR1110现已上市-芯智讯

LR1110内置的多星座GNSS扫描仪可以捕捉部分卫星广播信号,再将信号聚合到 NAV 消息并发送到云服务器,从而获得位置信息。据介绍,LR1110内置的多星座GNSS扫描仪支持GPS L1 GPS 地球静止轨道卫星定位。目前全球发展的SBAS系统(利用地球静止轨道卫星建立的地区性广域差分增强系统)主要有欧空局接收卫星导航系统(EGNOS)、美国雷声公司的广域增强系统(WAAS)、日本的多功能卫星增强系统(MSAS),三者具有完全兼容的互操作性。LR1110内置的多星座GNSS扫描仪可支持EGNOS WAAS定位。此外,LR1110多星座GNSS扫描仪还支持北斗 B1 北斗地球静止轨道 GEO/IGSO定位。

同样,LR1110的多星座GNSS扫描仪也只是获取卫星数据,并不是像很多GPS定位设备那样在本地进行数据处理,而是将数据直接发送到云端进行处理,从而降低功耗。同时LoRa基站也可以向LR1110 提供协助参数,比如设备初始位置粗略估算、当前时间、已补偿的参考频率误差、Almanac 的最新版本等等,从而提升定位的精度。而有关为 LPWAN 定制的 LR1110 信息也可以降低吞吐量和功耗。

Semtech推出物联网地理定位解决方案LoRa Edge,首款芯片LR1110现已上市-芯智讯
得益于LoRa网络本身在无线传输上所拥有的远距离、低功耗的优势,再加上LR1110加入的低功耗定位技术(Wi-Fi 被动扫描、多星座GNSS扫描仪等),这也使得LR1110在整体的成本、功耗上要远低于GPS/WiFi芯片组,虽然在定位精度上要低于GPS/WiFi芯片组,但是对于绝大多数的物联网设备来说,其定位精度达到米级已经是足够。
Semtech推出物联网地理定位解决方案LoRa Edge,首款芯片LR1110现已上市-芯智讯

 

LR1110具体参数:

多功能射频前端

  • 覆盖150-2700 MHz的连续频率合成器
  • 全球定位系统(GPS)/北斗卫星导航系统信号扫描
  • Wi-Fi被动扫描

低功耗LoRa /(G)FSK射频收发器

  • 150 – 960 MHz的全球频段支持范围
  • 22 dBm的高功率功放(PA)通道
  • 15 dBm的高效率PA通道
  • 与LoRaWAN® 标准完全兼容

加密引擎

  • 硬件支持基于AES-128加密/解密的算法
  • 处理DevEUI和JoinEUI等设备参数
  • 保护加密密钥等机密信息
  • 按照LoRaWAN标准存储NwkKey、AppKey

Semtech无线和传感产品部物联网无线总监Pedro Pachuca说:“Semtech不断推出可简化和加速低功耗广域网(LPWAN)应用开发的物联网解决方案。LoRa Edge和LoRa Cloud地理定位服务支持客户为各行业开发超低功耗应用,并将扩大LoRa在物联网生态系统中的应用范围。”

根据Cisco的预计,在未来的十年里,随着各机构不断转向更侧重于物联网的业务战略,全球将有5000亿台设备连接到互联网,其中大多数物联网设备无论在安装时,还是在整个资产生命周期内都需要某种形式的定位功能。LoRa Edge地理定位平台将使解决方案供应商能够充分利用LoRa特有的定位功能,以及单芯片解决方案提供的GNSS和Wi-Fi扫描功能,从而支持客户为他们正在处理的应用任务选择最佳的定位工具。

由于不再需要添加GNSS和Wi-Fi器件,LoRa Edge降低了设备的物料清单(BOM)成本,并显著降低了设计和采购复杂性。通过添加LoRa Cloud地理定位服务,以及提供简单易用且经济高效的到达时间差(TDOA)数据、GNSS和基于Wi-Fi的云位置计算功能,进而大幅减少了设备的功耗需求,并提高了资产管理效率;而LoRa Edge使客户能够进一步管理总拥有成本(TCO),客户仅在需要进行资产定位时才付费。在芯片制造时配置的一流密钥和安全连接添加流程进一步简化了物联网解决方案的开发,恰如其分地满足了客户对安全性的严格要求。

这里需要指出的是,目前LoRa Edge和LoRa Cloud地理定位服务是需要连接到Semtech的服务器进行定位数据处理,而这项服务是需要收费的。当然,Semtech目前也正计划向其他云端的定位服务厂商开放,同时LoRa Edge的开发商也可以自建云端的定位服务器。

据Semtech透露,第一款面向地理定位应用的LoRa Edge芯片组(LR1110)现已上市,该产品系列的更多产品将于2020年陆续发布。

编辑:芯智讯-浪客剑