LoRa專著問世，促進LoRa遍地開花

LoRa以低功耗、遠距離為特色，隨著物聯網而興起，這幾年發展迅速。不久前，首部LoRa專著《LoRa物聯網通信技術》問世，由清華大學出版社出版，作者是Semtech中國區市場戰略總監甘泉先生。

為何要寫這本書？LoRa的市場動向如何？值此機會，電子產品世界記者訪問了甘泉總監，以及Semtech中國區銷售副總裁黃旭東先生。

1   LoRa書的三大特色

LoRa從誕生至今已經在全球有接近2億的用量，但是一直沒有一本全面綜合的介紹書籍。而網上有很多零散的文檔，寫得不太全面。甘泉總監從2019年10月開始籌劃寫這本書，一直到2021年7月，這本書才問世。

該書從技術和應用的視角全面介紹了LoRa作為一種先進物聯網技術的各種優勢，并以LoRa的核心技術優勢為線索，覆蓋了LoRa應用相關的背景知識、擴頻核心技術、空口協議、核心芯片、網絡系統、標準及規范、生態市場以及應用計算和案例詳解等內容。這里有3個特色。

1）是LoRa核心的調制技術的揭秘。LoRa技術一直是Semtech的獨有技術，所以怎么調制、物理層是怎么做的等技術點，市面上是沒有任何資料的，這里把這項技術進行了一定程度的公開，基本可以解決市面上對于這項技術的謎團。

2）有很多關于LoRa核心計算。因為市場上經常會問很多問題，例如可以傳輸多遠，能接多少設備，電能用多久？……。這本書從最基礎的理論開始，一直到實際的應用，所有的計算都是比較成熟的。

3）涉及了LoRa產業鏈，有很多的案例和企業分工，也有一些市場的引導。因此，幾乎所有相關LoRa的問題都能從這本書中找到答案。

在編寫這本書的過程中，甘泉總監的感悟是：發現自己以前的一些理解的錯誤，以及之前推導的一些結論的錯誤?？梢姡摃鴮τ谧x者正確理解和更新LoRa知識十分必要。

2   LoRa在中國的接受程度

●   市場。預計今年Semtech LoRa業務的增長非常好。

Semtech中國區銷售副總裁 黃旭東

●   應用。如今，LoRa已滲透到很多行業，應用遍地開花，例如飯店里的送餐機器人、工業礦井等（如下圖）。當然占比最大的還是表計，因為用量比較集中。但是這兩三年，其他的應用場景成長很快，增長率翻倍，例如安防、消防，智慧樓宇、工廠，還有物流、物業管理等。在此次新冠肺炎疫情防控里也有多個應用案例，例如在一些隔離的場景中，保證隔離人員不出隔離區，用LoRa建的私網穩定高效。在機場的一些區域里進行溫度采集，也是由LoRa來進行數據傳輸的。

●   標準。2019年11月27日，工信部發布了52號公告，LoRa的輸出功率、跳頻等規范都符合規范，因此LoRa可以在小區的場景鋪設了，所以帶來了更廣闊的應用市場。

●   技術。由于LoRa是和Wi-Fi互補的技術，Wi-Fi用固網、大數據、功耗大；LoRa也是固網——自組網、低功耗、遠距離，所以和Wi-Fi的應用場景一樣，互補匹配度非常大。所以LoRa還會有很大的發展空間，和Wi-Fi一起去去成長。

●   應用案例。LoRa為何如此普及？以水表為例。1個水表放在水井里，通常要配有1名抄表員，每個月去查一下。如果用LoRa技術，可以實時采集水表的數據。好處是：①可以通過數據的采集來判斷有沒有漏水；②可以快速、實時地結算水費；③由于LoRa功耗低及遠程控制的特點，可以隨時打開和關閉水閘，例如發現漏水時可以遠程自動關閉水閘；如果用戶沒有繳費或者完成了繳費，可以遠程開關這個水閘。這些功能都是原來的人工所無法功能實現的。④LoRa很省電，在無線環境中，水表的工作壽命可達8~12年?？梢姡琇oRa大大減少了人力，節約了社會資源，提供了便利。

3   LoRa芯片的授權

如今，LoRa的生態非常完善。在芯片方面，除了Semtech提供芯片以外，目前還有ST和阿里IoT兩家可以推出LoRa芯片。對于授權，Semtech非常謹慎，主要考慮是否是戰略性的合作伙伴，可否促進LoRa的渠道和市場拓展。

●   ST在歐洲具有模擬、無線的最大生態，可以帶動LoRa的普及。

●   與阿里IoT合作主要有2個原因。

1）阿里IoT是中國領先的團隊，有決心在互聯網上做一番大事。

2）阿里IoT是中國公司，而Semtech有意把LoRa技術授權給一家中國公司，讓中國公司能做自組的網絡。LoRa網絡的特色是自組、安全、可控，在中國，LoRa一般做專網/私網。Semtech在中國并不主推LoRaWAN，當然有資源的客戶和伙伴也可以推LoRaWAN。LoRaWAN的特色是覆蓋可以很廣，支持從園區定制到全國的覆蓋。LoRaWAN在海外有運營商在推廣，全球有100多家運營商。中國由于國情，沒有運營商，但可以根據需求可以建私網（如下圖）。

3   Semtech如何保護自己的IP

雖然書中介紹了LoRa的實現方式、擴頻的算法原理，但距離LoRa的具體實現還有很大的距離。國內一些公司的LoRa算法實現是自己創新的，和Semtech的方法不太一樣。Semtech解決方案的優勢是已被市場驗證性能優異，而其他還沒有在市場上驗證。

LoRa專利只授權給了2家芯片公司。市場上類似LoRa的技術和芯片，Semtech也評估過，認為和LoRa有較大的差距，因此短期內可能會造成一定的混戰；但從長遠看，大浪淘沙，對LoRa的發展不會有影響。

Semtech鼓勵業界用LoRa協議，LoRa協議是100%公開的，并提供給LoRa的生態鏈公司。此次《LoRa物聯網通信技術》的出版，也將為業界了解、應用LoRa技術推波助瀾。

4   LoRa書的目標讀者

1）LoRa的從業人員?？芍^LoRa從業人員的一本工具書。

2）可以作為高年級本科生及研究生的教材。因為該書從理論到應用都有所涉及，還有很多案例，非常適合作為教材，這也是當時選擇清華大學出版社出版的一個原因。

3）物聯網愛好者，以及其他做物聯網相關技術的人員。

該書有298頁，不算很厚。大學生可以從頭到尾學一遍。對于從業人員，術業有專攻，只需要看一下所需的內容及結論即可，不一定全搞得很清楚，例如研發人員可以看技術，做市場的看后邊的運營。

5 《LoRa物聯網通信技術》大綱

全書共9個章節。

第1章介紹LoRa的技術背景、歷史背景，以及和其他技術的對比。

第2章介紹LoRa的核心技術——Chirp調制解調的技術，和普通的數字無線通信相比，擴頻是怎么工作的。這些是非?；A的高年級本科生的通信工程的課程。

第3章介紹LoRa的擴頻調制是怎么實現的，包括電路模塊如何搭建，最后是電路原理等內容的延伸。

第4章講述LoRa核心芯片，包括終端芯片、網關芯片，各種2.4G的芯片以及芯片的發展方向。

第5章講LoRa的組網。

第6章是LoRa的標準和規范，主要講LoRaWAN的一些標準、擴展的標準協議，還有一些國家的認證，包括FCC（美國聯邦通信委員會）的認證及各種衍生的認證。

第7章講行業生態，涵蓋中國的一些產業鏈的發展及企業。

第8章是LoRa應用的核心技術分析計算，包括相關的計算，例如信道容量是多少，怎么定位，功耗是多少，還有關于多普勒的一些問題。

第9章是應用案例，有智慧表計、智慧城市、智慧樓宇等應用案例。

除此之外，這本書還配套很多視頻資源。①微課視頻，有1000多分鐘的視頻，分為60個，書中很多地方有二維碼，掃碼后可以看到對應的教學視頻；②有很多的計算，掃碼后可以拿到一些數據、表格和計算的公式，可以計算信道容量、工作距離等。③教學課件。大學教師可以和清華大學出版社聯系，以得到視頻的全套ppt。

6 為何由清華出版，哪里能買到

清華大學出版社是我國電子類的一類的出版社，也是大學教材的一類出版社，做教材非常嚴謹。

由于是基礎知識，預計這本書能夠賣很多年，預計在它的生命周期里能賣3~5萬本。

目前，各大網站都可買到該書，例如京東、淘寶、當當、亞馬遜等。