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做好LoRaWAN的传感器都需要实现哪些功能点？

news 2025/9/9 14:34:26

在物联网（IoT）领域，LoRaWAN技术因其低功耗、长距离通信和易于部署的特点而受到广泛关注。然而，要开发一个成功的LoRaWAN传感器应用，需要解决多个关键问题。本文将详细介绍这些功能点，并提供一些实际案例来说明其重要性。

1. 版本管理

版本管理是确保设备能够持续优化和维护的关键。每个设备应有独立的版本号和产品编号，并且这些信息需要上传到应用平台。通过网络管理系统（NMS），可以对设备进行管理和升级。这不仅有助于批量升级，还能针对特定版本号的产品使用针对性功能。

反面案例：如果缺少版本号的系统管理，将无法实现批量化升级，也无法对特定版本号产品使用针对性功能，更无法了解目标设备的具体功能。

2. FUOTA升级

FUOTA（Firmware Over-The-Air）升级是LoRaWAN设备的重要功能之一。它允许通过NMS平台远程升级设备固件，以解决产品bug或适应业务模式的变化。

产品bug：当产品出现bug导致无法正常工作时，可以通过FUOTA进行固件升级。
业务模式变化：当应用层需要更多功能时，也可以通过FUOTA进行固件升级。

案例：在歌华煤改电项目中，竞争对手因缺乏FUOTA功能，不得不在现场手动升级设备，过程复杂且成本高昂，严重影响了项目的进度和评估效果。

3. 心跳功能

心跳功能用于维护传感器与应用平台之间的链路。它定期向平台发送设备的型号、版本号、通信参数和通信质量等信息。同时，平台可以通过心跳包下发调整业务功能的参数信息。

4. 工程和运维功能

传感器应用在实施过程中会面临各种工程问题，主要包括：

现场施工：产品参数初始化、档案信息获取、参数调整等。
调试和运维：获取运行参数信息（如扩频因子、信号质量、频段信息）并进行修改（如修改频段、重新入网、调整频次、速率等）。

反面案例：某项目因不考虑工程和运维问题，导致现场频段噪声大，通信质量差，但没有运维手段，无法迁移频段。

5. 速率调整问题

LoRaWAN的特性是低速率、远距离通信，但功耗较大且占用频点资源高。因此，选择合适的通信速率非常重要。传感器应具备自适应速率的能力。

6. 冲突避让

LoRaWAN基于ALOHA机制，冲突必然存在。为了提高数据的可靠到达率，可以通过时分方式对传感器应用做时隙划分，从而降低系统冲突。

7. 入网模式

LoRaWAN设备有两种入网方式：OTA（Over-The-Air Activation）和ABP（Activation By Personalization）。具体选择哪种方式应根据不同的场景来决定。例如，系统启动后可以采用ABP方式工作，但在异常情况下需要重新入网。

8. Confirm包比例

确认包（Confirm）和非确认包（Unconfirm）的选择也是一个重要问题。使用Unconfirm包系统容量大，占用资源少，但可能会丢失关键数据；使用Confirm包则会占用更多频段资源，导致系统容量变小。

反面案例：歌华项目中，竞争对手全部使用Confirm数据包，结果不仅导致系统容量变差，丢包率反而上升。

9. 中继功能

在某些应用场景中，可能会遇到盲点。使用电池供电的中继设备是一种有效的解决方案，可以降低成本并提高覆盖范围。

10. 电池电量监测

对于电池供电的传感器，电池电量监测是必不可少的功能。这有助于及时发现电池电量不足的情况，避免设备突然失效。

总结

做好一个LoRaWAN传感器应用，需要综合考虑以上十个功能点。门思科技（Manthink）专注于LoRaWAN技术领域，提供了一系列支持全球频段的LoRaWAN标准产品，包括模组、终端设备、网关和NS。这些产品基于自研的低功耗操作系统（MPOS）和边缘计算虚拟器（Edge-bus），具有十三大功能点，适用于复杂的应用场景。

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