[VIP第1年] 指数:3
LoRa网关在智慧农业中的应用，实现了农业节点的互联互通、无通信成本、低功耗、低成本、传输距离远等特点，使其在农业领域得到大规模应用。例如在水质、二氧化碳浓度、温度、湿度、病虫害等监测中，采集到的设备信息可以通过LoRa网关传输到控制调度中心，自动灌溉、自动喷洒等措施根据实时数据分析进行。智慧物流物流行业涉及的地域范围非常广阔，因此在选择网络时优先考虑的是低投入与高工作寿命。为了能够跟踪卡板以及确定货物的位置与状态，货运公司需要的是参与整个物流过程的设施均处于网络覆盖下，那么不仅要求网络节点足够经济性以便于大范围铺设，而且拥有机动性使其可以安装在运输工具上作为一个移动网关。LoRa网关低成本，高电池寿命，高机动性，以及在高速移动时通信的稳定性使得其能够在智能物流领域独领风*。LoRa网关接入的节点数量取决于LoRa网关所能提供的信道资源以及单个LoRa终端占用的信道资源。南京人体感应网关方案
市场上一些比较好的工业物联网网关的一些关键特性。1.紧凑设计当你听到这个词“工业”你可能会认为，与工业部件的器件将是笨重的，使他们额外的耐用。然而，工业物联网网关是由于他们的设计非常紧凑的无风扇设计，利用了超导电性的散热器，而不是风扇来冷却系统。有的工业网关甚至比你的普通家用路由器还小。2.宽温设计无风扇工业物联网网关具有***的温度范围，工作温度为-40℃至85℃，适用于极冷和极热的环境。3.宽功率设计为了涵盖从移动到边缘部署的广泛应用，工业物联网网关配备了从9V到50V的宽电压范围的直流输入。便于适应现场供电的多场景应用，供电也更方便。4.抗冲击和抗振动工业物联网网关可承受高达50G的冲击和高达5Grms的振动，符合***标准芮捷GL620。此功能使工业物联网网关非常适合涉及频繁冲击和振动的物联网应用，例如车载应用和其他重型机械应用。5.工业级组件材料工业物联网网关由工业级组件构建而成，从外壳到内部组件，如电源扼流圈、电阻器、主板、I/O等。工业物联网网关的外壳由挤压铝制成，重金属模压成外壳的单个部件。这些额外的步骤有助于增强设备的耐用性、可靠性和使用寿命。南京网关工厂单个LoRa终端占用的信道资源与终端占用信道的时间一致。
在楼宇自动化，尤其是智能楼宇中，重点是数据透明度，以便尽可能节能地运营楼宇。LoRaWAN是为满足物联网(IoT)的要求而开发的，具有高无线电范围和出色的建筑物穿透力。这样一来，即使是整个企业大楼和相关的场地也可以由一个网关覆盖。即使是通常难以融入无线网络的地下室，也不会对LoRa无线网络构成问题。
由于物联网传感器和执行器消耗的数据量很小，几乎任何数量的传感器都可以通过单个网关与网络服务器通信。这使得LoRa无线传感器的集成非常有利，因为既不需要大量的网关也不需要中继器。
此外，低功耗数据传输可使LoRa传感器和LoRa执行器使用电池实现节能运行。同时，它们的电池寿命可达15年。这将设施管理中的维护工作降至比较低，并使现有建筑物的改造变得轻而易举，因为随后无需重新布线。
为了集成到现有的楼宇自动化系统中，一些LoRa网关已经具有标准化的GA接口，例如Modbus。这样，从LoRa终端设备收集的数据可以很容易地流回楼宇控制系统。这种通信是双向的，可以实现简单且经济高效的集成。
LoRa与ZigBeed对比有如下特点:工作频率：LoRa的Sub1GHz工作频率具有传输衰减小、绕射能力强等优势。频段干扰：ZigBee工作在2.4GHz，Wi-Fi和蓝牙信号处于同样的频段，频带占用和干扰问题严重。LoRa工作频段干扰较小，且具有噪声下解调的***抗干扰能力。灵敏度：在智能家居等物联网应用中，ZigBee灵敏度比LoRa差20dB。覆盖范围：智能楼宇和智能家居应用中，ZigBee距离受限，尤其是国内水泥墙的环境中，需要多个网关完成覆盖。完成同样的区域覆盖（只考虑空间信号覆盖），需要ZigBee网关数量是LoRa网关的10倍以上。网络协议：ZigBee与网关绑定，导致安装（配对需要物理按键）和后期维护（网关故障与更换）成本都很高，灵活性不佳。相比之下LoRaWAN网络协议轻便很多。网络稳定性：ZigBee节点较多时需要Mesh，存在大量不稳定性。LoRa同场景中使用单跳结构，稳定性很高。传输速率：ZigBee支持250kb/s固定速率，LoRaSub1GHz芯片支持可变速率。LoRa在传输速率的选择上灵活度高，但ZigBee比较高传输速率高于LoRa。LoRa技术本身拥有超高的接收灵敏度（RSSI）和***信噪比（SNR）。
LoRaWAN网关单网关能容纳的节点的数量对于有8个信道的网关来说，在没有LBT(发包前***信道)的前提下，具体的计算公式为：信道容量（即节点数量）S=8T/2et0。其中，8**8个信道，T**发送间隔，跟封包长度、速率有关系，1/2e是基本Aloha算法最大吞吐量，e是常数，等于2.718，t0**单包的ToA（TimeonAir）。在10字节负载的前提下，速率与单包的空中飞行时间ToA的对应关系如表1所示。表110字节负载下的速率与单包的ToA对应关系举一个例子，假如使用SX1301芯片，在没有LBT(发包前***信道)的情况下，并且平均每个包空中飞行时间t0=100ms（因此t0=0.1s），平均每个包一分钟发一次（因此T=60s），那么可以容纳多少这样的平均节点呢？S=8*60/(2*2.718*0.1)=883，因此，可以容纳883个节点。而且，采用不同算法，也会导致最大吞吐量的变化，从而引起理论容量的变化。比如，如果前提条件修改成每个节点都带有LBT功能，采用时隙Aloha算法而不是之前的基本Aloha算法来评估，则由于算法不同，导致最大吞吐量不同，此时最大吞吐量是1/e，因此信道容量（即节点数量）S=8T/et0，从而，则理论容量增加一倍，即883*2=1766个节点。LoRa工业型网关还支持接入太阳能板，进行太阳能供电。南京母线网关设备
LoRa节点可以连接数字量传感器，也可以连接模拟量传感器，通过LoRa节点间的自组网或与网关的直连。南京人体感应网关方案
实现一个LoRaWAN网关容易，但是要长期运行，所需要挑战的是，成熟稳定!(1)处理异常经验表明，LoRa网关设备在使用过程中出现停机、接收CRC_FAIL=100%等异常现象，这些异常是需要细心处理的。比如说：在LoRaWAN设备长期稳定性测试（冒烟测试）中发现，SX1301会停机，这是因为SX1301接受到LoRa噪声，而引发的停机。所幸的是，当SX1301停机时，通过lgw_get_trigcnt()读取的值总是等于0x7E000000。这意味着，该异常是可以被检测到的。一旦检测到该异常，将EXIT进程packet_forwarder。Linux系统的systemd(初始化进程)会持续检测rime_gateway.service的状态，一旦EXIT，将重启该service。(2)长期稳定组建一个LoRaWAN物联网，365天x24小时的测试，统计网络稳定性。(3)生产工艺电磁兼容按照IEC61000-4标准设计，SMT高精度生产，金属机箱降低噪声，匹配天线，质量电源。南京人体感应网关方案
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