LoRa如何賦能智慧工廠？
2021-12-29
作者
Momo Zhong，國際電子商情(ESMC)
不管最終採用哪一家的智慧工廠系統解決方案，智慧工廠的資料中心或者雲端運算都需要可靠、便捷和安全的底層資料獲取系統與傳輸網路…
「LoRa技術在支援工業物聯網(IIoT)市場增長方面處於非常獨特的地位。」Semtech中國區銷售副總裁黃旭東在接受《國際電子商情》的採訪時表示，「LoRa是一種獨特的無線技術，經過最佳化，可實現最低功耗、最可靠的資料傳輸。近年來有許多生態合作夥伴應用LoRa技術開發了創新的技術解決方案和全新的商業模式。」
工業網際網路是LoRa廣泛部署的重要動力
據黃旭東介紹，Semtech為網路世界提供了端到端的解決方案，在雲端、資料中心和5G等高速連接通道上，Semtech提供的光網路晶片組合受到業界的歡迎。可支援最新、高達800Gbps的資料傳輸速度，同時支援客戶開發總體成本和功耗等指標領先產業的系統。
在工業網際網路領域，LoRa物聯網通訊技術憑藉其長覆蓋距離、低功耗和易於部署的特點，已經成為了多個垂直產業中物聯網應用的首選技術，幫助這些產業在複雜的應用場景中，實現了從感測器收集資料並可靠地傳送到資料中心和雲端，同時保持建構整個工業網際網路體系的最低總資本支出和營運費用。
LoRa已經在多個垂直產業實現了大規模的廣泛應用。從最早的公用事業智慧表計應用，到在智慧建築、智慧園區、智慧物流、資產追蹤和智慧農業中得到廣泛應用，再到如今在智慧工廠、電力系統、新能源等領域多點開花，見證了LoRa產業鏈持續不斷的創新正在結出豐碩的成果。
黃旭東認為，隨著新基建數位化、工業網際網路/智慧製造2025等這些國家策略的提出，為LoRa在這些領域的發展也帶來更多的機會，在電力、工業等領域的應用也有著數倍的成長。目前，全球已經部署了220多萬台基於LoRa的閘道器，基於LoRa的終端節點數量也超過了2.8億個，產業應用或者工業網際網路已經成為推動LoRa得到廣泛部署的最重要動力。
智慧工廠中LoRa的作用？
對於一座現代化的製造工廠而言，影響其流程、效率和安全生產的並不只是生產線這一個環節。從前期的供應鏈的準時(JIT)協同，到生產現場的設備、材料、人員、半成品和生產環境的有效監測和管理，到製成品和外部夥伴管理等方方面面都離不開物聯網技術的支持。
但是因為許多工廠面臨著面積巨大和流程複雜，各種機器設備帶來的無線電干擾，以及缺乏足夠專業的工業網際網路人員等挑戰，許多物聯網技術無法解決其數位化轉型中的網路部署問題。其次，網路部署成本和營運成本也是阻礙許多產業引入網路連接的另一個挑戰，使得很多感測器網路無法有效地進入到製造業環境中。
鑒於此，黃旭東認為，憑藉LoRa覆蓋範圍大、功耗低、安全性高和靈活性高等特點，LoRa物聯網通訊技術可以幫助智慧工廠解決上述問題。首先，智慧工廠解決方案提供商或者最終使用者可以根據自己的需要來部署網路，可以實現從原材料到製成品包裝托盤的全流程追蹤；其次，LoRa優秀的無線性能使其能夠免受無線干擾，基於LoRa的感測器可以很方便地部署，而且電池續航時間可長達數年，從而使整個工業物聯網的建設成本和營運成本可以降到最低。
此外，基於LoRa的感測器降低了人力成本。工廠不再需要人工檢查機器狀態，可以即時監控環境並進行即時調整，實現即時流程最佳化並提高效率。最後，碎片化是物聯網應用的一大特點，如何在碎片化中實現標準化和快速落地是工業物聯網應用中最大的問題之一。黃旭東表示，LoRa生態系統合作夥伴基於LoRaWAN標準實現通訊協定的標準化，將大多數共性的東西做成標準化，再去解決個性化的需求，從而滿足產業和用戶的需求。
開放的LoRa生態圈
在產業鏈合作方面，黃旭東表示，工業網際網路是一個巨大的生態和系統，從技術上它需要覆蓋工廠的底層資料獲取與傳輸，也需要多樣化的網路結構，還需要資料的清洗和預處理，以及針對不同產業和不同規模企業乃至單個企業的MES (Manufacturing Execution System)系統和其他設計管理系統及客戶關係管理系統等客製，從而協助製造企業管理生產過程和整體營運。不同的垂直產業之間存在著巨大的差距，不同規模的企業之間需求也不相同。
但是除去產業相關的系統模型和企業個性化的實施方案，不管最終採用哪一家的智慧工廠系統解決方案，智慧工廠的資料中心或者雲端運算都需要可靠、便捷和安全的底層資料獲取系統與傳輸網路，來在工廠裡用各種儀錶和感測器採集資料，如溫度、濕度、濃度、壓力、速度、位置、人員位置、AGV軌跡、光照度和時間等等。LoRa依靠其長覆蓋距離、低功耗和高靈活性等技術特點，加上其自組、安全和可控的使用優勢，使其成為了可為任何一種智慧工廠系統解決方案提供支撐的底層網路技術。
一旦安裝了高效可靠的LoRa網路，新的應用程式和用例將隨著時間的推移而增加，現有的應用程式和用例將繼續改進。通常，一家公司不具備所有關鍵技術知識，需要其他合作夥伴共同合作，從而形成健康的生態系統。在過去幾年，隨著LoRa技術在中國應用的成長和普及，整個LoRa生態逐漸形成，而且將不斷壯大。
展望未來工業網際網路的發展趨勢，黃旭東積極表示，正如LoRa的宣傳口號，工業物聯網的新趨勢也是「自組、安全、可控」。針對中國市場的趨勢和需求，Semtech已加大了投入和資源部署。在物聯網領域，Semtech研發了一種全新的LoRa私有組網協定，該協定和方案也將免費提供給LoRa生態合作夥伴，助力中國合作夥伴更好更快地實現項目落地。
本文原刊登於國際電子商情網站
