2017年LoRa已然在路上，會有一些項目相繼落地。在智慧城市領(lǐng)域，Semtech公司會怎么看LoRa技術(shù)的應(yīng)用呢？本文特別整理了Semtech白皮書-《使用LoRa技術(shù)進行智慧城市轉(zhuǎn)型》，供參考。

　　使用LoRa技術(shù)進行智慧城市轉(zhuǎn)型

　　城市在不斷發(fā)展并采用新的智能解決方案來更好地管理服務(wù)，提高生活質(zhì)量，并以可持續(xù)發(fā)展的方式減少運營成本。LoRa技術(shù)有望成為這些舉措成功的關(guān)鍵組成部分

　　執(zhí)行摘要

　　世界人口正在越來越多地向城市轉(zhuǎn)移，已開始探索使用智慧城市技術(shù)幫助城市建立一個可持續(xù)的基礎(chǔ)設(shè)施，提供智能治理、智能能源、智能移動、智能基礎(chǔ)設(shè)施、智能技術(shù)、智能醫(yī)療、智能市民。

　　智慧城市技術(shù)是政府和城市提供可持續(xù)服務(wù)以有效滿足城市人口涌入的一種方式。Semtech的LoRa技術(shù)和基于LoRaWAN?協(xié)議的低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)提供了一種智能傳感和控制的基礎(chǔ)設(shè)施，使城市以簡化有效的方式從成千上萬的連接設(shè)備收集和分析數(shù)據(jù)，以便對他們需要提供的服務(wù)做出明智的決策。 基于LoRaWAN的網(wǎng)絡(luò)提供安全的數(shù)據(jù)傳輸距離遠的雙向通信，用最少的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋城市區(qū)域。 LoRa技術(shù)提供針對智慧城市應(yīng)用而優(yōu)化的解決方案，這些應(yīng)用依賴于電池供電的傳感器，需要長達20年的電池壽命。 智能城市技術(shù)正在改變著城市、政府和市民之間的互動方式，LoRa技術(shù)是這些解決方案的一個積極的推動者。

　　LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)提供安全的雙向通信，數(shù)據(jù)傳輸距離遠。

　　智慧城市趨勢和未來發(fā)展

　　隨著政府機構(gòu)和城市部署廣域網(wǎng)收集數(shù)據(jù)并使用先進應(yīng)用和基于云的或基于企業(yè)的系統(tǒng)來處理和分析數(shù)據(jù)，智慧城市舉措會越來越多。 這些新興的網(wǎng)絡(luò)稱為物聯(lián)網(wǎng)，或IoT，網(wǎng)絡(luò)。 這些舉措旨在將傳感器和其他儀器放在城市內(nèi)的關(guān)鍵系統(tǒng)上，收集有關(guān)市政和城市服務(wù)不可或缺的主動和被動因素的數(shù)據(jù)。這些信息通常是詳細的和可測量的，幫助更好的決策，更有效的城市服務(wù)。

　　目前正在考慮的智慧城市應(yīng)用范圍很廣。 試驗和部署的項目都顯示出了可測量的影響，從更快的停車場到更好的緊急醫(yī)療服務(wù)。 智慧城市解決方案的一些例子包括：

　　停車：智能停車場監(jiān)控顯示城市中的可用停車位，幫助減少人們尋找停車位而引起的交通擁堵

　　交通流量：交通擁堵是城市居民面臨的一個重大挑戰(zhàn)，智能交通系統(tǒng)可以監(jiān)控車輛和行人交通，更好地給汽車和行人規(guī)劃路線。 現(xiàn)在這個是通過感知交通的智能交通燈，協(xié)調(diào)紅綠燈時間，但在未來，智能交通系統(tǒng)還可能包括從交通燈到汽車中傳感器的通信。

　　路燈照明：路燈的電力是一項重要的市政費用，通過更好地管理，城市可以節(jié)省資金，通過減少能源消耗可以減少溫室氣體排放。 智能路燈系統(tǒng)提供城市需要的數(shù)據(jù)，減少能源使用，同時又保持良好的街道照明?！　?/p>

　　基于LoRa的路燈系統(tǒng)

　　交通燈維護：監(jiān)控交通信號燈可以讓市政府快速地對損壞的交通燈做出響應(yīng)，事故弄斷的交通燈桿或發(fā)生故障的信號設(shè)備。 這有助于減少交通擁堵、潛在事故和其他危險情況。

　　預(yù)見性維護：通過提供預(yù)見性維護系統(tǒng)，智能建筑系統(tǒng)可以提供確保建筑結(jié)構(gòu)得以正確維護的數(shù)據(jù)。 這些系統(tǒng)可以監(jiān)測建筑、橋梁和歷史古跡中的振動和其他物理條件。

　　廢物管理：收集廢物是一種必不可少的城市服務(wù)，但是當其他的廢物容器溢出時，也往往會收集未滿的廢物容器。 智能廢物管理系統(tǒng)可以幫助檢測容器中的垃圾水平，以優(yōu)化廢物收集路線，從而提高效率和成本效益。

　　噪音和空氣污染：隨著越來越多的人進入到城市，噪音和空氣污染成了一個更大的挑戰(zhàn)。 智能噪音和空氣污染監(jiān)測可以提供改善市民幸福感和檢測系統(tǒng)健康問題相關(guān)性的數(shù)據(jù)?！　?/p>

　　基于LoRa的噪音和空氣污染

　　對于城市和市民，量化的好處

　　實施智慧城市技術(shù)的目標是提高公眾的生活質(zhì)量，創(chuàng)造效益，增加對服務(wù)需求的預(yù)防響應(yīng)，并更有效地利用城市資源， 從而減少納稅人的錢。 通過城市系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施的實時數(shù)據(jù)，城市官員和市民可以更容易地評估城市舉措的效率，并在必要時進行改進。 已經(jīng)有14類由國際標準組織編制的指標用于衡量智慧城市舉措的成功。 這些指標包括教育、健康、城市財政和其他，然而智慧城市技術(shù)的快速擴張性意味著這個名單在未來幾年肯定會增長。 下面是一些真實的例子，目前智慧城市項目如何惠及當?shù)厣鐓^(qū)：

　　韓國首爾用較低的成本更好的進行廢物收集：許多大城市每天都會看到數(shù)以百萬計的乘客和旅客涌入，必須處理他們路過城市時所產(chǎn)生的廢物。 在首爾，廢物成為了一個重要的問題，因為溢出的公共垃圾箱會產(chǎn)生垃圾問題，這將會增加保持城市清潔的成本。 在過去，城市不知道垃圾箱填滿或哪些溢出的速度。 隨著智能垃圾箱的安裝，城市能夠跟蹤每個垃圾箱的填充水平，并跟蹤廢物收集的效率。 該解決方案的好處是垃圾少了，公共區(qū)域更清潔，廢棄物收集頻率降低了66%，成本降低83%，回收利用增加46%?！　?/p>

　　基于LoRa的廢物管理系統(tǒng)

　　美國內(nèi)華達州卡森市整合太陽能：卡森市的領(lǐng)導們發(fā)現(xiàn)，太陽能相關(guān)技術(shù)只能這么多暴露在風中和雪中，這是城市氣候的一部分。 此外，傳統(tǒng)發(fā)電和太陽能設(shè)備之間的有效轉(zhuǎn)換對于在多云或夜間保持容量是重要的。 該城市轉(zhuǎn)向智慧城市技術(shù)來管理這種基礎(chǔ)設(shè)施，包括虛擬化技術(shù)和通過移動計算設(shè)備訪問報告。 其結(jié)果是提高了運營商和管理層的效率，包括運維人員減少15%，而提升太陽能發(fā)電量近750,000 KWH的清潔能源。

　　法國里昂和格勒諾布爾，降低能源成本：當部署物聯(lián)網(wǎng)幫助消費者監(jiān)控其電力使用時，使用工具幫助其減少電力消耗，從而節(jié)省錢并可能減少溫室氣體。里昂和格勒諾布爾附近的城市聯(lián)手開發(fā)了一個平臺，按設(shè)備類型(如火爐、熱水器)監(jiān)控電力消耗，用一個單獨的系統(tǒng)給消費者提供因減少能源消耗而獲得的財務(wù)獎勵。其結(jié)果是取暖成本降低了16%，這使消費者更開心、更了解能源，環(huán)境受益，并推遲了成本高昂的新能源發(fā)電建設(shè)。

　　這些例子證明，智慧城市技術(shù)有著重要的影響，對一個城市及其市民的財務(wù)狀況上，對城市宜居性上和對城市環(huán)境上。

　　為什么LoRa是智慧城市應(yīng)用的規(guī)則改變者

　　Semtech的LoRa技術(shù)為智能城市應(yīng)用提供技術(shù)和商業(yè)效益。

　　技術(shù)優(yōu)勢

　　資產(chǎn)部署成本低：

　　- 很好的室內(nèi)覆蓋：網(wǎng)關(guān)工作在星形網(wǎng)絡(luò)中，傳感器與網(wǎng)關(guān)直接通信，通信距離可達20公里。 傳感器可以安裝在室內(nèi)或室外。 不需要如網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)解決方案所需的復(fù)雜的覆蓋分析。

　　- 易于安裝：電池供電的傳感器能夠維持長達20年，具體取決于使用的應(yīng)用。 這意味著傳感器不需要電源線，而現(xiàn)有的解決方案諸如GSM、LTE或WiFi則需要。

　　安全：內(nèi)置AES-128加密。

　　開放標準：LoRaWAN?規(guī)范由LoRa Alliance?支持和維護，無縫連接、易于擴展。

　　地理位置：LoRa技術(shù)使用免GPS的地理定位技術(shù)，無需額外的電源。

　　低連接成本：LoRa技術(shù)工作在免授權(quán)ISM頻段，這意味著沒有或很低的頻譜成本(如果使用外部服務(wù)提供商，則可能存在非常低的連接費用)。

　　業(yè)務(wù)優(yōu)勢

　　現(xiàn)已可以公有和私有部署。部署和運營成本低，與新興的基于蜂窩解決方案相比，如LTE-M和NB-IoT。

　　開放的網(wǎng)絡(luò)：

　　- 城市有能力從多個和競爭的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商中選擇，有助于降低價格?；蛘?/p>

　　- 城市可以部署自己的本地市政網(wǎng)絡(luò)，它可以托管多個應(yīng)用。通過向城市中想運行自己應(yīng)用的公司租賃帶寬，成本可以做到最小化。

　　利用部署的資產(chǎn)：LoRa 技術(shù)的強大的信號可以穿透建筑物，即使在密集的城區(qū)也可以廣范圍覆蓋。 這使得一個基于LoRa的網(wǎng)關(guān)可能覆蓋在2公里多范圍內(nèi)的多個建筑物。

　　成長的生態(tài)系統(tǒng)：快速發(fā)展的LoRa聯(lián)盟?目前有400多家公司，他們使用LoRaWAN規(guī)范創(chuàng)建解決方案。 LoRa Alliance?包括主要行業(yè)參與者和許多其他初創(chuàng)公司和網(wǎng)絡(luò)運營商。 聯(lián)合起來，這個生態(tài)系統(tǒng)提供了從通信IC到網(wǎng)絡(luò)到基于服務(wù)器的應(yīng)用平臺的多源供應(yīng)。 LoRa聯(lián)盟還認證傳感器和其他設(shè)備的互操作性。

　　結(jié)論

　　隨著城市越來越高效，智慧城市技術(shù)可以為更智慧和更好的城市服務(wù)提供新的解決方案?？蓴U展和低成本的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是智慧城市計劃的基石，基于LoRa的設(shè)備和LoRaWAN規(guī)范提供了大容量、低功耗的網(wǎng)絡(luò)，形成了成功的智慧城市解決方案的基礎(chǔ)。