智能家居作為人類社會追求理想家居生活的終極愿景，近年來始終保持著高速發(fā)展的態(tài)勢。然而，由于Wi-Fi、藍牙與Thread等無線通信技術(shù)在穩(wěn)定性、覆蓋范圍、能耗效率及成本效益等方面存在的局限性，尤其是覆蓋范圍受限的問題，制約了智能家居市場的全面發(fā)展。

LoRa作為一種采用擴頻調(diào)制方案的無線通信技術(shù)，能確保在低功耗的前提下顯著提升設(shè)備間的通信距離，是智能家居系統(tǒng)中無線通信組網(wǎng)技術(shù)的一種有效補充，可完美解決當前智能家居市場所面臨的發(fā)展瓶頸，輕松覆蓋數(shù)公里范圍內(nèi)的家居設(shè)備。

LoRa技術(shù)，智能家居的又一位“推進者”

LoRaWAN是在LoRa通訊技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的組網(wǎng)標準，是一個開放式的標準，為各種設(shè)備提供了統(tǒng)一的通信接口和互操作性，使得LoRaWAN技術(shù)可以輕松實現(xiàn)多設(shè)備之間的互聯(lián)互通。在智能家居系統(tǒng)中，LoRaWAN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可分為LoRaWAN終端、LoRaWAN網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器與APP終端四部分。

LoRaWAN智能家居系統(tǒng)拓撲

· LoRaWAN終端/節(jié)點指的是內(nèi)置LoRaWAN模塊的設(shè)備，主要負責采集數(shù)據(jù)傳輸至LoRaWAN網(wǎng)關(guān)，或負責執(zhí)行來自LoRaWAN網(wǎng)關(guān)的操作指令；

· LoRaWAN網(wǎng)關(guān)負責收集匯總來自各個LoRaWAN終端的數(shù)據(jù)信息，并通過協(xié)議轉(zhuǎn)換將數(shù)據(jù)信息上傳至服務(wù)器之中；

· 服務(wù)器負責接收來自LoRaWAN網(wǎng)關(guān)匯總的數(shù)據(jù)信息，并對其進行分析處理，而后得出數(shù)據(jù)結(jié)果，并同步顯示在APP終端上；

· APP終端可以根據(jù)服務(wù)器所同步的數(shù)據(jù)結(jié)果，保持對LoRaWAN終端設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測，并可根據(jù)狀態(tài)信息對LoRaWAN終端傳輸調(diào)整指令。

基于LoRa技術(shù)的智能家居系統(tǒng)

在智能家居照明系統(tǒng)中，用戶可根據(jù)LoRaWAN終端（光照度傳感器）采集到的數(shù)據(jù)信息，用APP終端對另一LoRaWAN終端（照明燈具）下達開燈、調(diào)光或調(diào)色溫等調(diào)整指令。此外，LoRa技術(shù)還支持定時開關(guān)設(shè)置，用戶可以根據(jù)需要，設(shè)定照明燈具的開啟和關(guān)閉時間，實現(xiàn)自動化控制。

在智能家居家電控制系統(tǒng)中，用戶可根據(jù)自身使用習慣，設(shè)定家電的工作狀態(tài)，如LoRaWAN終端（溫度傳感器）感受到室內(nèi)溫度偏低時，系統(tǒng)能夠自動調(diào)整另一LoRaWAN終端（空調(diào)）的溫度。此外，LoRa技術(shù)還可支持LoRaWAN終端之間的聯(lián)動控制，如動LoRaWAN終端（窗簾）打開時，同步打開另一個LoRa終端（燈具）。

在智能家居所處的社區(qū)管理系統(tǒng)中，社區(qū)管理者可以根據(jù)LoRaWAN終端（光、水、電、空氣、噪聲等傳感器）采集到的數(shù)據(jù)信息，用APP終端對另一LoRaWAN終端（照明器件、綠植灌溉器件與報警裝置等街區(qū)公共設(shè)施）下達控制指令。

例如，當LoRaWAN終端（煙霧傳感器）偵測到煙霧異常時，會立即將數(shù)據(jù)上行傳輸至LoRaWAN網(wǎng)關(guān)，并及時同步至服務(wù)器與APP終端，而后LoRaWAN網(wǎng)關(guān)會立即下行傳輸報警指令至附近的LoRaWAN終端（街區(qū)報警裝置）。

此外，LoRa智能家居系統(tǒng)無需布線，安裝簡單便捷，尤其適合后裝智能家居場景。這一特點使得用戶可以在不破壞原有裝修的情況下輕松升級智能家居系統(tǒng)，降低了安裝成本和時間。同時，LoRa系統(tǒng)的維護也相對簡單，用戶可以通過手機APP等遠程監(jiān)控和管理設(shè)備，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。

LoRa技術(shù)，在智能家居中潛力無限！

值得一提的是，LoRa技術(shù)具有較強的抗干擾能力。其使用CSS擴頻調(diào)制方案來擴展信號的頻譜，使得LoRa信號能夠在較寬的頻率范圍內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)，即使面臨噪聲和干擾，也能保持較高的傳輸速率和通信質(zhì)量。

此外，LoRa技術(shù)還具有高容量和多分支結(jié)構(gòu)等優(yōu)勢，能輕松地實現(xiàn)大量的設(shè)備同時連接。這一特點不僅提高了系統(tǒng)的靈活性，還降低了系統(tǒng)的復雜度。

以華普微為例，其作為無線通信領(lǐng)域的系統(tǒng)級芯片原廠，旗下LoRaWAN模組RFM6601、LoRa SPI模組RFM68LC與LoRa SPI模組RFM90C就可滿足構(gòu)建穩(wěn)定可靠的LoRa無線家居組網(wǎng)方案的需求。

RFM6601是一款基于ASR6601 SoC芯片開發(fā)的低功耗LoRa模塊，具有低功耗，高靈敏度，遠距離通信，高性價比等優(yōu)點，同時能夠提供豐富的外設(shè)功能，包括多個通用GPIO，32.768 KHz外部晶體振蕩器，信道偵聽，高精度RSSI，以及12位高速ADC及DAC等。

RFM68LC 是一款基于LLCC68收發(fā)器芯片開發(fā)的超低功耗、高性能、適用于各種150MHz至960MHz長距離無線應(yīng)用的LoRa收發(fā)模塊。RFM68LC的高度集成化，可以簡化系統(tǒng)設(shè)計中所需的外圍器件，高達+22dBm的發(fā)射功率以及-129dBm的接收靈敏度可以極大地優(yōu)化無線應(yīng)用的鏈路性能。

RFM68LC 在-129dBm 接收靈敏度的工作條件下，電流損耗僅為8.8mA，如果工作在超低功耗接收模式下，還可以進一步降低電流損耗。RFM68LC 還支持 Duty-Cycle 運行模式，信道偵聽，高精度 RSSI，上電復位等功能，且在市場上極具性價比，可讓客戶的應(yīng)用設(shè)計更加靈活，更容易實現(xiàn)產(chǎn)品的差異化。

RFM90C是一款基于SX1262收發(fā)器芯片開發(fā)的超低功耗、高性能LoRa收發(fā)模塊，適用于150MHz至960MHz的多種無線應(yīng)用場景。RFM90C的高集成度，簡化了系統(tǒng)設(shè)計中所需的外圍物料，高達-137dBm的接收靈敏度優(yōu)化了應(yīng)用的鏈路性能。

RFM90C還支持 Duty-Cycle 運行模式、信道偵聽、高精度 RSSI、上電復位、靜噪輸出等功能，使得應(yīng)用設(shè)計更加靈活，可以實現(xiàn)產(chǎn)品差異化設(shè)計。RFM90C工作于1.8V 至 3.7V。當達到-137dBm接收靈敏度時僅消耗 8.8mA 電流，超低功耗接收模式可以進一步降低芯片的接收功耗。

我們相信，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，LoRaWAN在智能家居中的應(yīng)用將會不斷增長。LoRa技術(shù)在未來將會繼續(xù)推動智能家居系統(tǒng)的創(chuàng)新和發(fā)展，為用戶提供更加智能、便捷、舒適的家居生活體驗。

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審核編輯 黃宇