Semtech推出FMS LoRa® 组网解决方案,为工业以及行业应用提供轻量化、低成本的设计参考

物联网作为数字经济七大重点产业之一,近年来迎来了高速增长。十四五数字经济发展规划》提出了要提高物联网在工业制造、应急管理等领域的覆盖水平,增强固移融合、宽窄结合的物联接入能力《物联网新型基础设施建设三年行动计划(2021-2023年)》中也提出要加速推进全面感知、泛在连接、安全可信的物联网新型基础设施建设。专业化的物联网组网方案有助于提高传感器接入能力、效率和可靠性,助力企业实现高效管理。

作为低功耗物联网通信技术的典型代表,Semtech的LoRa® 技术在国内已经被广泛应用于各行各业。国内很多企业选择LoRa技术进行自组网设计,以求获得在灵活性成本开发效率方面的优势。针对自组网型工业以及行业应用,为了给客户提供更好的技术支持和设计参考,Semtech推出了全新的FMS LoRa组网解决方案,适用于包括烟感消防、安防等对告警响应实时性要求较高的很多使用场景和应用领域。

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Semtech于2022年10月完成了FMS 1.0版本,并与近百家客户进行了合作测试,部分客户也已基于FMS组网方案进行了自主产品设计。基于FMS 1.0版本所收集到的反馈和进一步优化,最新版本的FMS方案已于2023年4月下旬正式发布。不同类型的客户可依据自身情况,选择使用FMS方案来辅助组网设计、基于FMS方案进行定制化开发,或者将FMS部分功能集成到自己的组网协议中。

FMS组网方案的主要特点包括:

  • NS (Network Server)下沉至主网关,以便更快捷地对告警进行响应和管理

  • 借鉴了LoRaWAN的一些告警消息以及包处理方式,在ALOHA消息处理的基础上增加了CSMALBT等机制,并限制了多扩频因子的使用,从而使网络管理和系统设计简单化

  • 多网关设计保证了系统容量的可裁剪性和扩展性,适用于几十、几百、甚至几千节点的LoRa应用场景

  • 支持噪声干扰扫描和规避以提高系统可靠性

灵活支持客户多样化产品设计

SemtechFMS 组网方案在适配性方面为客户提供了多种选项。针对那些与FMS设计非常契合的应用场景,客户可以考虑直接使用或者大部分采用FMS的设计,以加快他们基于LoRa的项目开发进度。

同时,FMS组网方案亦可被用作为基于LoRa的自组网设计的基础模板。在开发过程中,针对各类型的工业、行业应用场景,客户可基于FMS组网方案进行自主修改,从而更好地匹配目标行业应用场景。

除此之外,FMS组网方案内所包含的各项功能设计,例如频率规划、基于多LoRa Radio的网关设计,噪声干扰扫描及规避、跳频、整体组网架构等,均可提供给企业作为自组私有网络的设计参考。

满足行业应用需求

近年来,在成本可扩展和裁剪性以及响应速度方面,行业应用都对于物联网技术提出了更高的要求。就成本而言,各类型企业都希望能以低成本方案,完成数字化转型升级;在可扩展和裁剪性方面,企业倾向于拥有一个能够适配大、小应用场景的组网设计;在响应速度上,客户希望能够更加及时地监测、处理告警。

Semtech推出的FMS组网方案利用了LoRa技术覆盖范围广、功耗低和易于部署等特点,能支持客户用低成本的方式,在大型园区、厂房等工业场景内完成部署。相较于LoRaWAN, FMS是一款轻量级组网方案。其配置的多网关设计可支持多达2500个甚至更多节点,能够充分满足绝大多数行业应用场景的需求。

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FMS LoRa® 组网解决方案框架图

此外,基于LoRa技术的FMS组网方案可以快速处理告警。相较于通过轮询唤醒来完成告警上报的传统方案,Semtech的FMS响应速度更快、更智能,也更省电。在突发情况发生时,该方案可以更快速地通知本地工作人员及时采取应对措施。

与云端服务器保持互联是工业物联网方案的另一个需求。但有时一旦与云端服务的通信出现故障,将影响工业物联网这类应用场景的使用效率。Semtech的FMS组网方案通过NS内嵌至FMS主网关中,允许本地控制器(controller)在收到报警后先行判断是否需要立即采取行动(如启动本地声光告警、电话短信通知本地消防人员等),再上报云平台,从而帮助客户尽快采取措施处理事故以减少潜在的损失。

结语

近期发布的“数字中国建设整体布局规划”向物联网产业继续释放利好信息。轻量级、低成本的物联网组网方案,为企业的数字化转型提供支持。基于LoRa的FMS组网方案,能够帮助工业企业实现更为系统化、更高效的管理,助力行业的数智化升级。

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