在物联网(IoT)领域,LoRaWAN技术因其低功耗、长距离通信和易于部署的特点而受到广泛关注。然而,要开发一个成功的LoRaWAN传感器应用,需要解决多个关键问题。本文将详细介绍这些功能点,并提供一些实际案例来说明其重要性。
1. 版本管理
版本管理是确保设备能够持续优化和维护的关键。每个设备应有独立的版本号和产品编号,并且这些信息需要上传到应用平台。通过网络管理系统(NMS),可以对设备进行管理和升级。这不仅有助于批量升级,还能针对特定版本号的产品使用针对性功能。
反面案例:如果缺少版本号的系统管理,将无法实现批量化升级,也无法对特定版本号产品使用针对性功能,更无法了解目标设备的具体功能。
2. FUOTA升级
FUOTA(Firmware Over-The-Air)升级是LoRaWAN设备的重要功能之一。它允许通过NMS平台远程升级设备固件,以解决产品bug或适应业务模式的变化。
- 产品bug:当产品出现bug导致无法正常工作时,可以通过FUOTA进行固件升级。
- 业务模式变化:当应用层需要更多功能时,也可以通过FUOTA进行固件升级。
案例:在歌华煤改电项目中,竞争对手因缺乏FUOTA功能,不得不在现场手动升级设备,过程复杂且成本高昂,严重影响了项目的进度和评估效果。
3. 心跳功能
心跳功能用于维护传感器与应用平台之间的链路。它定期向平台发送设备的型号、版本号、通信参数和通信质量等信息。同时,平台可以通过心跳包下发调整业务功能的参数信息。
4. 工程和运维功能
传感器应用在实施过程中会面临各种工程问题,主要包括:
- 现场施工:产品参数初始化、档案信息获取、参数调整等。
- 调试和运维:获取运行参数信息(如扩频因子、信号质量、频段信息)并进行修改(如修改频段、重新入网、调整频次、速率等)。
反面案例:某项目因不考虑工程和运维问题,导致现场频段噪声大,通信质量差,但没有运维手段,无法迁移频段。
5. 速率调整问题
LoRaWAN的特性是低速率、远距离通信,但功耗较大且占用频点资源高。因此,选择合适的通信速率非常重要。传感器应具备自适应速率的能力。
6. 冲突避让
LoRaWAN基于ALOHA机制,冲突必然存在。为了提高数据的可靠到达率,可以通过时分方式对传感器应用做时隙划分,从而降低系统冲突。
7. 入网模式
LoRaWAN设备有两种入网方式:OTA(Over-The-Air Activation)和ABP(Activation By Personalization)。具体选择哪种方式应根据不同的场景来决定。例如,系统启动后可以采用ABP方式工作,但在异常情况下需要重新入网。
8. Confirm包比例
确认包(Confirm)和非确认包(Unconfirm)的选择也是一个重要问题。使用Unconfirm包系统容量大,占用资源少,但可能会丢失关键数据;使用Confirm包则会占用更多频段资源,导致系统容量变小。
反面案例:歌华项目中,竞争对手全部使用Confirm数据包,结果不仅导致系统容量变差,丢包率反而上升。
9. 中继功能
在某些应用场景中,可能会遇到盲点。使用电池供电的中继设备是一种有效的解决方案,可以降低成本并提高覆盖范围。
10. 电池电量监测
对于电池供电的传感器,电池电量监测是必不可少的功能。这有助于及时发现电池电量不足的情况,避免设备突然失效。
总结

做好一个LoRaWAN传感器应用,需要综合考虑以上十个功能点。门思科技(Manthink)专注于LoRaWAN技术领域,提供了一系列支持全球频段的LoRaWAN标准产品,包括模组、终端设备、网关和NS。这些产品基于自研的低功耗操作系统(MPOS)和边缘计算虚拟器(Edge-bus),具有十三大功能点,适用于复杂的应用场景。
Thinklink 是门思科技的LoRaWAN NS,支持全球LoRaWAN标准,规则引擎,卡片展示等功能:
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