去年11月28日，工信部發(fā)布的2019年第52號公告中指出“微功率短距離無線電發(fā)射設備頻率在470-510MHz，限在建筑樓宇、住宅小區(qū)及村莊等小范圍內組網應用，任意時刻限單個信道發(fā)射”。在當時，業(yè)界發(fā)表了“LoRa涼涼”的觀點。

針對這一問題，Semtech中國區(qū)銷售副總裁黃旭東告訴半導體行業(yè)觀察記者：“第52號公告中的許多條文，都是對物聯(lián)網技術和物聯(lián)網應用生態(tài)的支持。一些業(yè)界朋友把工信部對微功率設備的管控看成是對LoRa的管制，這是他們對該文件的一種誤讀，或者對全球最新物聯(lián)網技術的了解不夠廣泛，因而提出了‘LoRa涼涼’等觀點，甚至用類似的觀點去和用戶溝通，實際上是在誤導物聯(lián)網用戶”。

時隔一年，再來看LoRa的發(fā)展，從Semtech的出貨量上來看，近年來LoRa芯片的出貨量持續(xù)增長，在Semtech發(fā)布的2021財年季度財報中已說明：全球已部署80多萬個基于LoRa的網關，其中基于LoRa的終端節(jié)點超過1.45億個。據(jù)LoRa聯(lián)盟（LoRa Alliance）統(tǒng)計：LoRa或LoRaWAN?網絡已經覆蓋了全球157個國家和地區(qū)，有300多個采用的廠商。大規(guī)模的出貨量也給予了業(yè)界信心。

市場調研公司IHS在其于2019年5月發(fā)布的Markit Insider調研報告中預測到，預計到2023年，43%的LPWAN物聯(lián)網解決方案將基于LoRa。它們將由全球最大的物聯(lián)網生態(tài)系統(tǒng)支持，這些器件、網絡和應用遍布全球，從而實現(xiàn)創(chuàng)新的物聯(lián)網解決方案。國內市場是全球增長最快的區(qū)域市場之一。

什么是LoRa？

LoRa起源于法國，最早由法國公司Cycleo推出。2012年，Semtech宣布收購法國公司Cycleo，由此開啟了Semtech在物聯(lián)網領域的新紀元。

LoRa技術以極低的功耗實現(xiàn)了遠程數(shù)據(jù)通信，從而改變了物聯(lián)網。當連接到非蜂窩式LoRaWAN網絡時，LoRa設備通過傳輸帶有重要信息的數(shù)據(jù)包來適應各種IoT應用。LoRaWAN填補了蜂窩和基于Wi-Fi / BLE的網絡的技術空白，這些網絡需要高帶寬或高功率，或者范圍有限或無法穿透深度的室內環(huán)境。

相比NB-IoT芯片的開放狀態(tài)，此前LoRa芯片基本都是由Semtech一家提供，具體來說，Semtech本身作為芯片廠商，在國內會通過代理渠道銷售推廣封裝后的LoRa芯片。除此之外，Semtech也直接銷售LoRa晶圓給某些重要的合作伙伴，這些公司通過SiP技術把MCU和其他芯片以及LoRa封裝在一起，再自行銷售SiP芯片。

不過，自2018年Semtech開始改變產品的營銷模式，通過LoRa IP授權的方式給客戶自己做LoRa芯片，還能夠通過各種方式推出差異化芯片。2018年9月，阿里云IoT與Semtech公司正式簽署授權協(xié)議獲得了LoRa IP授權，由阿里巴巴入資的翱捷科技發(fā)布了首款LoRa系統(tǒng)芯片ASR6501。這款芯片屬于采用LoRa晶圓的SiP封裝芯片，采用最新的SX1262，其尺寸做到6＊6＊0．9mm，支持150MHz－960MHz所有頻譜。

LoRa具有低功耗、廣覆蓋等明顯的技術優(yōu)勢和特點，同時作為一種成熟的、易用的、高經濟性的物聯(lián)網技術，已經成為了低功耗廣域網（LPWAN）領域內的事實標準，因而從LoRa一進入中國市場就受到了廣泛的歡迎，許多中國伙伴利用LoRa開發(fā)了很多極富創(chuàng)新的應用，服務了中國和全球市場。

由于物聯(lián)網市場具有高度碎片化和多樣化的特點，加之近年來物聯(lián)網技術和應用都不斷創(chuàng)新、快速發(fā)展，因此工信部等中國監(jiān)管部門也是在探索中尋找發(fā)展與監(jiān)管的平衡，同時還保持了開放和積極的態(tài)度來與業(yè)界進行了廣泛的溝通，其中包括與Semtech等的物聯(lián)網技術提供商的溝通。

受中美貿易戰(zhàn)的影響，多家科技公司被列入美國“實體清單”，雖然Semtech是美國公司，但LoRa并不受到限制。因為LoRa的所有環(huán)節(jié)都是在歐洲和亞洲完成的，具體來看，LoRa技術起源于法國公司Cycleo，研發(fā)和設計由Semtech(International)AG公司來運作，晶圓身材在臺積電，封裝測試在馬來西亞，可以看出，相關環(huán)節(jié)完成均不在美國屬地，因此不會受到相應的限制。

物聯(lián)網時代，LoRa大行其道

近幾年來，物聯(lián)網、智能化和5G成為了推動包括中國在內的全球社會和經濟發(fā)展的重要技術動力。它們在各自的應用場景中實現(xiàn)快速發(fā)展的同時，還通過不斷融合和協(xié)同發(fā)展，形成了各種新的商業(yè)模式和創(chuàng)新生態(tài)。

因此，各個國家和地區(qū)的電信監(jiān)管部門，都在推動物聯(lián)網發(fā)展、培育物聯(lián)網產業(yè)生態(tài)和加以合理的監(jiān)管中尋找平衡，不斷尋找更創(chuàng)新、更具前瞻性的支持手段和監(jiān)管措施。例如，歐盟和北美就分別把863-868MHz和902-928MHz劃分為物聯(lián)網頻段，日本與韓國則分別將916.5-972.5MHz和917.5-923MHz頻道劃分為物聯(lián)網頻段。

利用LoRa來構建物聯(lián)網應用，可以不依賴公共無線通信基礎設施，同時還可以根據(jù)實際應用場景來建設最佳的網絡。在經濟性方面，LoRa的優(yōu)勢已經遠遠超越了節(jié)省的數(shù)據(jù)流量費用，而是總擁有成本（TCO, Total Cost of Ownership）的顯著降低，這是所有私有網絡擁有者和使用方都考慮的一個重要因素。

在今天的全球物聯(lián)網市場中，除了許多愿意自己建網的用戶外，還有很多大型通信運營商也在用LoRa來服務其物聯(lián)網客戶，因為他們知道從用戶保修到服務人員上門換一次電池的成本，可能會抵消數(shù)十個客戶端在一年中帶來的營業(yè)收入，而LoRa的低功耗特性和自我優(yōu)化網絡能力可以大大延長物聯(lián)網設備中電池的續(xù)航時間。

正是因為LoRa具有的技術和應用優(yōu)勢可以給最終用戶帶來真正的價值，所以過去幾年LoRa在全球得到了廣泛的應用。在中國市場上，行業(yè)人士可以很清晰地看到LoRa在表計和資產管理等相關領域內的優(yōu)勢，LoRa芯片的銷售數(shù)量在過去幾年中實現(xiàn)了數(shù)倍的銷售增長，同時應用領域從最初的表計發(fā)展到了更廣泛的、多樣化的應用。

“例如，在新冠肺炎疫情肆虐的時候，我們的合作伙伴開發(fā)了基于LoRa的門磁等防控監(jiān)測產品，與阿里云和騰訊云的云服務結合，不僅支持了中國許多城市抗擊疫情，而且通過彰顯LoRa連接的便利性和可靠性，創(chuàng)造了新的應用模式。而正是這些中國合作伙伴的創(chuàng)新，才給LoRa在中國甚至海外市場帶來了新的發(fā)展空間?！秉S旭東談到。

此外，Semtech還在進一步做大LoRa物聯(lián)網生態(tài)。Semtech新推出的LoRa Edge?產品組合，是一個全新的、基于LoRa?的低功耗平臺，它為室內和室外資產管理提供了基于多源技術的應用支持組合，其目標市場包含了工業(yè)、樓宇、家居、農業(yè)、交通運輸和物流等領域。

利用LoRa Edge的開放平臺特性，我們的合作伙伴和最終用戶可以使用我們的LoRa Cloud地理定位服務，或者他們自有的集成了Wi-Fi足印及GNSS衛(wèi)星定位解算，利用到達時間差（TDOA）數(shù)據(jù)、GNSS和基于Wi-Fi的云位置計算功能，可以實現(xiàn)全球性或者區(qū)域定位。LoRa Edge將北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)等創(chuàng)新平臺聯(lián)系在一起，帶動了中國剛剛建成的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)走向全球應用。

相比NB-IoT，LoRa面向哪些用戶群？

物聯(lián)網需求的快速增長是最近幾年各個國家和地區(qū)技術和經濟領域中最重要的趨勢之一，但是LoRa與NB-IoT由于本身的技術特點不同，因而在應用市場中給客戶帶來了不同的價值和服務。在全球市場上已經形成了“公網+私網”的并存和協(xié)同發(fā)展模式；國外不少運營商在其網絡中采用了LoRa，但是LoRa主要面向的是那些重視“自組、安全和可控”的用戶。

基于LoRa的“自組”特性，越來越多的企業(yè)、機構、物業(yè)和社區(qū)管理單位都希望建立自己的專網來實現(xiàn)更方便和靈活的管理，例如對小區(qū)、樓宇甚至家庭內的各種傳感器、照明設施、應急設施、家居設備和其他設備的管理，LoRa就因為可以實現(xiàn)高效率的按需建網而備受關注，從而給LoRa帶來了巨大的需求。

在“安全”方面，LoRa具有物理層、網絡層和應用層的多層信息安全機制，因此可以說其安全性高于類似物聯(lián)網技術。首先在物理層，LoRa CSS技術可以在噪聲以下20dB進行解調，普通設備很難檢測和干擾LoRa信號；在網絡層上，數(shù)據(jù)的收集、處理和存儲都是在本地進行的，數(shù)據(jù)受網絡所有者的完全控制，不會離開私有的網絡；在應用層上，LoRa可以根據(jù)應用層的要求進行定制加密，應用層安全管理可以與網絡層配合以實現(xiàn)應用層的整體安全性。

LoRa的“可控”特性已經成為了它在競爭中的另一個差異化因素，而且也是用戶實現(xiàn)高質量、高效益物聯(lián)網網絡的一種基礎。它首先體現(xiàn)在網絡質量可控，LoRa的網關和終端節(jié)點可以根據(jù)實際網絡環(huán)境進行部署，從而可實現(xiàn)最優(yōu)的局域網絡規(guī)劃，有利于信息傳輸質量和電池續(xù)航時間。其次，客戶在隨時輕松地組建或擴展自己的物聯(lián)網網絡的同時，可以實現(xiàn)網絡的整體運營成本可控。這種需求在中國市場上是十分強烈的，尤其是在企業(yè)專網領域，LoRa的優(yōu)勢很大。

5G與LoRa實現(xiàn)雙贏

今年5月7日，工信部發(fā)布《工業(yè)和信息化部辦公廳關于深入推進移動物聯(lián)網全面發(fā)展的通知》，即工信廳通信〔2020〕25號文。該文件明確指出工信部將在不遠的將來關停2G和3G網絡。“因此自該文件發(fā)出之后，Semtech和我們的LoRa生態(tài)合作伙伴就接到了很多關于采用LoRa來實現(xiàn)其物聯(lián)網應用的客戶咨詢，我們相信這些客戶是在經過對多種因素進行全面考慮之后，看到了LoRa可以在2G和3G數(shù)據(jù)服務停用之后提供更多的價值?！秉S旭東談到。

隨著5G的到來，5G和物聯(lián)網的發(fā)展需要建立在“云、管、端”協(xié)同發(fā)展和創(chuàng)新之上，因而Semtech認為5G最終將與LoRa實現(xiàn)雙贏。從物聯(lián)網應用這個方面來看，LoRa網關可以利用5G連接更方便、更快捷的將物聯(lián)網數(shù)據(jù)送入云端，這非常有利于將LoRa擴展到許多需要全管道穩(wěn)定連接的工業(yè)物聯(lián)網領域。

而在5G應用這一個方面，LoRa則可以幫助5G擴展其網絡應用，為5G添加成千上萬的末梢神經。由于基于LoRa的傳感器具有低功耗、部署靈活、覆蓋廣泛和網絡質量可控等特點，LoRa可以為5G+物聯(lián)網提供極佳的組合；5G的高帶寬與穩(wěn)定性將借助LoRa網絡節(jié)點更長電池續(xù)航時間，而推動新的應用模式創(chuàng)新。

結語

“我認為LoRa還處于早期引入的發(fā)展階段，這是因為物聯(lián)網的潛能還沒有得到充分的發(fā)揮，在國內外市場上都還有極大的潛在機遇。在中國市場中，LoRa的潛能也剛剛開始被釋放，其發(fā)展前景極為廣闊。”黃旭東告訴半導體行業(yè)觀察記者。

目前，中國政府密集部署推進新基建，多個省市公布的新基建總投資規(guī)模達數(shù)十萬億元，其中主要包括5G基站建設、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能和工業(yè)互聯(lián)網基礎設施建設在內的七大領域，而LoRa可以支持所有這些領域，可以支持或者完善其網絡體系。

*免責聲明：本文由作者原創(chuàng)。文章內容系作者個人觀點，半導體行業(yè)觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業(yè)觀察對該觀點贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯(lián)系半導體行業(yè)觀察。

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