进入2022年，物联网技术在各行各业越来越普及，LPWAN技术（低功耗广域网，长距离物联网无线通信技术）凭借信号覆盖范围广、占用带宽小、终端连接数量多、功耗低、成本低等优点，在全球市场上赢得较高的普及率。
在全球范围内的多种LPWAN技术中，NB-IoT、LoRa是应用范围最广的两种技术，在未授权频谱技术中，LoRa处于主导地位。LoRa除了具有网络容量大、功耗低、信号穿透能力强、高速移动信号稳定、可定位等特点外，最大优势在于同等功耗条件下无线射频通信距离更远。LoRa可以广泛应用在工业控制、城市管理、电网巡检控制、油气管道监控、农业灌溉、环境监测等领域。
据市场调查网发布的《2022-2027年中国LoRa市场监测调研及行业投资可行性通用研究报告》显示，国内LoRa芯片生产实力不断增强，有利于LoRa产业发展壮大。同时腾讯、阿里等相继加入LoRa联盟，将扩大LoRa生态圈，这推动了我国LoRa及芯片市场高速增长。2021年，我国LoRa市场规模约为218亿元，预计2022年将增长至283亿元左右，增速达到30%。2021年，我国应用于终端领域的LoRa芯片出货量约为7052亿片，预计2022年将增长至9520亿片，增速达到35%。
二、LoRa Basics 的契机
虽然目前国内的LoRa应用非常多，不过现有的LoRaWAN协议不能充分满足市场中的多种需要。尤其是LoRa在国内推动的“自组，安全，可控”的生态，对于LoRa协议的要求越来越多。即使LoRa具有足够的技术优势实现自组网络的要求，目前市场上国内LoRa客户依然具有以下的需求：
- 架构简单：不希望使用网络服务器；
- 低成本：最好使用终端芯片作为网关；
- 支持终端的通信方式D2D；
- 支持组控和群控；
- 低延迟快速响应；
- 支持下行控制且低功耗；
- 更大的网络容量；
三、什么是LoRa Basics？
LoRa Basics就是Semtech Corporation基于LoRaWAN协议推出软件构建模块。LoRa Basics提取常用的LoRaWAN®功能，即所有终端设备、网关或基于LoRaWAN解决方案的开发人员都必须实现的功能，并提供一组与规范兼容的、免费的、可提供支持的开源软件套件。该组构建模块代表了基于LoRaWAN的技术实现的最佳实践。这样开发人员就可以专注于开发其解决方案，同时以更低的成本、更快地将应用推向市场。LoRa Basics与LoRa联盟（LoRa Alliance™）完全兼容，并支持开发人员及企业快速地开发其应用。
四、LoRa Basics协议简介在软件架构层面，LoRa Basics与LoRaWAN协议基本一致：
在设备类别划分上，LoRa Basics与LoRaWAN协议有一些区别：
- Class A与LoRaWAN Class A 设备相同：电池供电的传感器开关等；
- Class C与LoRaWAN Class C 设备相同：长供电的灯家电等；
- Class D与LoRaWAN Class B 相似：用于电池供电且具有下行唤醒功能的设备：如门锁、阀门等(采用异步长前导包唤醒模式)；
- C could control C/D；A could control C/D； D could control C/D。
- F1：上行信道；
- F2：下行信道；
- F3：唤醒信道；
- 多个网关模块可以支持多个F1；
- 根据工作距离和延迟要求不同可以设置多给F2；
- 根据省电或工作距离要求可以设置多个F3；
LoRa Basics支持P2P通信，常见的两种控制模式：
- 通过网关控制（LoRa Basics Station）；
- 直接控制并告知网关（Modem与Modem之间通信）；
- 在没有网关的时候，该系统依然可以有效进行；
- 具有更低的延迟特性；
- 对上行的信道占用减小，信道容量也会增加；
- 网关的负载减小；
- 可以扩展F2a和F2b，来应对不同的需求，如更低的延迟或更好的覆盖范围，需要通过调整SF或BW实现；
通过网关通信
节点与节点通信
在LoRa Basics中，还有一种比P2P更快捷高效的方案，那就是组控/群控。通过ACK的时隙进行回复和识别确认目标设备。当设备加入群组时，会被分配时隙号，当设备收到群控命令时，根据时隙号*△t进行延迟，再发送ACK。不同的群组，可以根据需求设定不同的信道组合。不仅仅是节点，网关也可以参与组控。
下图为Class C的设备群控案例，对于Class D设备的组控是一样的，只是需要增加一个长前导。如果一个设备的ACK丢失，网关或者主控设备会通过P2P的方式进行再次确认。
来源：亿佰特物联网实验室
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