4月16日，LoRa 聯盟（LoRa Alliance）發布了 LoRaWAN 開發路線圖，以引導該標準未來演進的方向。
LoRaWAN 開發路線圖
LoRa 作為低功耗廣域網通信領域的“明星”之一，是 Semtech 公司專有的一種基于擴頻技術的超遠距離無線傳輸技術。而 LoRaWAN 則是用來定義網絡的通訊協議和系統架構，由 LoRa 聯盟推出的低功耗廣域網標準，可以有效實現 LoRa 物理層支持遠距離通信，可以完成設備的入網管理，數據加密，速率控制等。
最新發布的這份新路線圖強調了 LoRaWAN 從構建和互連網絡到專注于使技術更快、更容易部署的演變，計劃進一步增強 LoRaWAN 標準中已納入的幾個關鍵功能。LoRa 聯盟對此表示，這項工作已成功使 LoRaWAN 成為部署量最多的低功耗廣域物聯網（LPWAN），引領了行業發展，推動了物聯網連接的增長。
哪些演進值得關注？
縱觀這份路線圖，可以看到 LoRa 聯盟的工作主要從五個方向展開，跨越了四個相互重疊的階段：從 2015 年至 2017 年期間建立網絡，到 2018 年至 2020 年期間連接網絡，再到 2021 年至 2023 年期間使 LoRaWAN 網絡的部署更加容易。遙望 2027 年，相關標準將使應用程序更容易實現可擴展性。
路線圖的一些核心要點如下：
①目標市場的擴展
通過 LoRaWAN 增強 NTN（非地面網絡技術） 的連接性，例如通過長距離-跳頻擴頻（LR-FHSS）更好地優化頻譜，使 LoRaWAN 遠遠超出對大規模 IoT 網絡的預期容量要求。
增強的中繼功能，提高 LoRaWAN 信號在嘈雜或復雜環境中的覆蓋范圍，以便在任何地方部署傳感器。
快速、低功耗的網絡發現，為移動網關等新部署選擇帶來新的部署選項，并為關鍵市場（如公用事業）提供顯著價值。
②超級可擴展性
通過簡化配置文件管理和設備遷移來簡化部署。
通過 LoRaWAN 攜帶符合 GS1 標準的標識符（如RFID、條形碼和電子產品代碼 EPC）來有效識別產品和資產。
通過自動從在線存儲庫下載設備配置文件來簡化設備與 LoRaWAN 網絡的集成。
③核心網絡管理
通過標準化應用服務器和網關接口來增強設備的互操作性。
④認證
通過空中固件更新增強客戶信任，將繼電器整合到 LoRaWAN 認證測試中，以驗證這些功能的運行。
通過將高級互操作性測試添加到 LoRaWAN 認證測試套件中，為終端用戶提供對不同供應商設備的互操作性信任。
⑤物理/鏈路層開發
將密碼敏捷性集成到 LoRaWAN 中，從而允許使用當前和未來的各種加密套件作為 LoRaWAN 鏈路層的擴展，而不需要該層發生演變。
其中尤為值得關注的是通過 LoRaWAN 增強 NTN 的連接性。
說起基于 LoRa 技術的星地通信，其實可以追溯到 2018 年甚至更早。2018 年 2 月舉辦的 TTN (TheThings Network) 大會，就已經證明了 LoRa 可在衛星物聯網下應用的可能性。在當時現場演示中，接收機捕捉到了從低軌衛星傳來的 LoRa 信號。
2021 下半年，英國太空初創公司 SpaceLacuna 首次使用荷蘭 Dwingeloo 的射電望遠鏡從月球上反射回 LoRa 信息，其中一條消息甚至包含完整的 LoRaWAN 幀。
接收到的消息頻譜圖，包含調制的呼號“PI9CAM”
接收信號的延遲多普勒圖
2022 年 2 月，LoRa 聯盟宣布 LoRaWAN 協議支持 LR-FHSS (長距離-跳頻擴頻，Long Range-Frequency Hopping Spread Spectrum) 功能，同期，Semtech 也宣布 LoRa 芯片支持 LR-FHSS，通過 LoRa 芯片與網關的軟件升級，可以顯著提升網絡容量和抗干擾能力，實現從傳感器到衛星的低功耗、可靠的直接通信。
LoRa 與衛星物聯網的結合項目也有落地。美國衛星電視運營商 EchoStar 于 23 年 9 月份表示，公司旗下 EchoStar Mobile Limited 與 The Things Industries 合作，為歐洲各地的企業部署混合衛星并提供 LoRa 物聯網解決方案。兩家公司已將 EchoStar 的衛星物聯網功能整合到 The Things Stack 中，這是一款基于云的 LoRaWAN 網絡服務器，使客戶設備能通過衛星或地面網絡進行實時雙向通信。
今年 3 月， Semtech 宣布將 NTN 支持集成到其 HL 系列 LPWA 模塊中，特別是 HL7810 和 HL7812，使設備能夠通過衛星網絡保持可靠的全球連接，即使在最偏遠的地區也支持連續連接。Semtech 與衛星物聯網先驅公司 Skylo 合作，其即將推出的軟件更新將提供對 Skylo 廣泛網絡的訪問，該更新計劃于第二季度進行商業發布，并等待在 Skylo 網絡上進行測試和認證。
LoRaWAN 開放標準的最新發展推動了 LPWAN 在全球范圍內跨地面和衛星非地面網絡的部署，包括混合網絡方法。隨著衛星物聯網市場的持續火熱，LoRa 聯盟將根據市場需求和新用例繼續改進和擴展 LR-FHSS，以實現大規模的全球 LoRaWAN 連接，助推天基物聯網愿景的實現。
此外，LoRaWAN 在超級可擴展性方面的演進也值得關注。通過 LoRaWAN 攜帶符合 GS1 標準的標識符（如RFID、條形碼和電子產品代碼 EPC）來有效識別產品和資產。LoRa 聯盟還計劃自動化設備入網流程，通過使用標準 API 從在線存儲庫請求設備配置文件；這將建立在以前圍繞 QR 碼進行的工作基礎上。
在相關新聞稿中，LoRa 聯盟著重提及了典型案例 ZENNER 網絡。該網絡展示了 LoRaWAN 目前的高容量特性，它在 15 個國家的超過 100,000 個網關上運行著近 750 萬個傳感器，為能源供應商、房地產行業、城市和自治市、市政公用事業以及工業運營提供服務。
LoRaWAN 發展態勢
近年來，無論是技術、標準，還是生態、應用，LoRa 和 LoRaWAN 都取得了一些顯著的成果。
連接數
根據知名市場研究機構 IoT Analytics 發布的最新版全球低功耗廣域物聯網（LPWAN）跟蹤和預測報告：全球 LPWAN 連接數持續增長，截至 2023 年底，全球 LPWAN 連接數接近 13 億，預計未來幾年將以 26% 的年復合增速增長，到 2027 年連接數將達到 30 億。在不包括中國的全球市場中，2023 年 LoRa 的連接數占 LPWAN 連接總數的比例是 41%，LTE-M 連接數占比為 31%，而 NB-IoT 僅為 20%。
換言之，排除中國市場，LoRa 仍然占據 LPWAN 連接的首位。縱使有 NB-IoT、LTE-M 這樣的強勁對手，但借助過去幾年打下的基礎以及 LoRa 生態靈活的商業合作模式，讓 LoRa 在未來幾年的物聯網市場上依然保持穩定的市場份額和影響力。
IoT Analytics 預計，到 2027 年，除中國市場外，全球 LPWAN 市場上 LoRa 連接數仍然有 36% 的份額，依然占據 LPWAN 技術的首位。
應用落地
今年 1 月，LoRa 聯盟發布了其 2023 年年終報告。報告指出 LoRaWAN 在多個垂直市場的全球部署增長強勁，包括智能建筑、公用事業、城市、農業和工業。亞太地區一些 LoRaWAN 項目和大型部署包括：
Tata Communications 已經完成了兩項重大部署的規模，其中一項能夠實現覆蓋 25 多萬個終端節點的互聯工人解決方案，用于在金屬和采礦、石油和天然氣、汽車、制藥等領域的大型制造公司里監測健康、安全和生產力情況；另一項利用 LoRaWAN 在印度和中東提供 30 多萬個智能自動照明解決方案，從而管理大范圍區域的路燈基礎設施。
Semtech 成為韓國某大型水計量部署項目的合作伙伴，該項目部署了 25 萬個傳感器。Leotek 通過使用 SJI LoRaWAN 模塊為韓國主要地方政府提供先進的水計量基礎設施服務。
Milesight（星縱物聯）在中國各地完成了多個部署項目，約累計部署了 50000 臺 LoRaWAN 設備。這些項目包括：提高園區管理效率并降低能耗的照明控制系統升級；憑借使用 LoRaWAN 的智能建筑來實現數字化轉型，包括照明和設備控制，能源、環境和空間管理，從而提高工作效率和生產力；以及采用 LoRaWAN 智能垃圾桶傳感器和漏水檢測器的可持續高效建筑管理，這可以提高運營效率，確保顧客滿意度，并整合舊樓系統。
愛物聯科技有限公司安裝了一個由 400 多臺 TEKTELIC LoRaWAN 網關組成的網絡，對接 25000 多個智能測量和應急響應服務傳感器進行工作，這是 LoRaWAN 在新加坡的里程碑。
SenRa 與印度一家大型建筑管理系統公司合作，優化與擴展其覆蓋 65 英畝場地的 LoRaWAN 部署，同時在項目初始階段利用 250 多個傳感器來支持水計量與管理、漏水檢測和遠程監控。
……
值得一提的是，LoRa 聯盟還曾展示過 LoRaWAN 如何引領全球工業向工業 5.0 市場演進，并表示推動工業 5.0 刻不容緩。
在一篇名為《利用工業 5.0 及物聯網技術，實現生產工廠及倉庫自動化》論文中，作者比較了不同通信協議及物聯網平臺，他們認為，在落地方面，最高效的物聯網處理器核心為 ARM Cortex，而最有效的通信協議及技術為 LoRaWAN 協議。
LoRa 聯盟 CEO 兼主席摩爾表示，“大規模 LoRaWAN 的部署，為實現 ESG 目標及工業 5.0 落地鋪平了道路。”
生態建設
由于 LoRa 生態具備靈活的商業合作模式，全球已經有 170 多個主要移動網絡運營商部署了 LoRaWAN 標準，其連接范圍遍及全球。同時，各類垂直行業企業、互聯網企業、OEM 廠商也持續加大對 LoRa 的應用——
例如，亞馬遜 AWS 發布過多個基于 LoRaWAN 的產品。AWS IoT 可支持 LoRaWAN 的消息，這意味著用戶可以在 AWS 云服務器上使用 LoRaWAN 來連接、控制和管理自己的低功耗無線設備。同時，AWS 自研的通訊技術 Sidewalk 也是將 LoRa 調制技術融入其中。
全球最大模組廠商移遠通信近期也發布了 LoRa 模組產品。在 CES 2024 期間，移遠通信正式推出高性能 LoRa 模組 KG200Z。該模組具有超低功耗、遠距離傳輸、高性價比、高可靠性等綜合優勢，能夠滿足物聯網設備對雙向通信、端到端安全、移動性和本地化服務的關鍵需求。
寫在最后
LoRa 聯盟董事會成員、Netmore Group AB 首席執行官 Ove Anebygd 表示：“ LoRa 聯盟最新提出的開發路線圖中所體現的持續創新，包括那些需要通過中繼器、移動網關和非地面網絡提供改進或擴展連接的用例，將繼續鞏固該技術的領先地位。對于 Netmore 和我們的全球客戶來說，這些優勢將為轉化為服務優化、成本節約、法規遵從性和資源節約。這在公用事業和能源領域最為明顯，基礎設施計量和監控解決方案正在迅速擴展。”
LoRaWAN 標準實質上已經成為運營商級別物聯網 LPWAN 安全連接的全球標準，隨著路線圖的發布，整個生態也將朝著更加清晰的目標前進。
