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物聯網作為數字經濟七大重點產業之一，近年來迎來了高速增長。《“十四五”數字經濟發展規劃》提出了要提高物聯網在工業制造、應急管理等領域的覆蓋水平，增強固移融合、寬窄結合的物聯接入能力；《物聯網新型基礎設施建設三年行動計劃（2021-2023年）》中也提出要加速推進全面感知、泛在連接、安全可信的物聯網新型基礎設施建設。專業化的物聯網組網方案有助于提高傳感器接入能力、效率和可靠性，助力企業實現高效管理。 作為低功耗物聯網通信技術的典型代表，Semtech的LoRa 技術在國內已經被廣泛應用于各行各業。國內很多企業選擇LoRa技術進行自組網設計，以求獲得在靈活性、成本和開發效率方面的優勢。針對自組網型工業以及行業應用，為了給客戶提供更好的技術支持和設計參考，Semtech推出了全新的FMS LoRa組網解決方案，適用于包括煙感消防、安防等對告警響應實時性要求較高的很多使用場景和應用領域。 Semtech于2022年10月完成了FMS 1.0版本，并與近百家客戶進行了合作測試，部分客戶也已基于FMS組網方案進行了自主產品設計。基于FMS 1.0版本所收集到的反饋和進一步優化，最新版本的FMS方案已于2023年4月下旬正式發布。不同類型的客戶可依據自身情況，選擇使用FMS方案來輔助組網設計、基于FMS方案進行定制化開發，或者將FMS部分功能集成到自己的組網協議中。 該FMS組網方案的主要特點包括： 把NS (Network Server)下沉至主網關，以便更快捷地對告警進行響應和管理 借鑒了LoRaWAN的一些告警消息以及包處理方式，在ALOHA消息處理的基礎上增加了CSMA、LBT等機制，并限制了多擴頻因子的使用，從而使網絡管理和系統設計簡單化 多網關設計保證了系統容量的可裁剪性和擴展性，適用于幾十、幾百、甚至幾千節點的LoRa應用場景 支持噪聲干擾掃描和規避以提高系統可靠性 靈活支持客戶多樣化產品設計 Semtech的FMS 組網方案在適配性方面為客戶提供了多種選項。針對那些與FMS設計非常契合的應用場景，客戶可以考慮直接使用或者大部分采用FMS的設計，以加快他們基于LoRa的項目開發進度。 同時，FMS組網方案亦可被用作為基于LoRa的自組網設計的基礎模板。在開發過程中，針對各類型的工業、行業應用場景，客戶可基于FMS組網方案進行自主修改，從而更好地匹配目標行業應用場景。 除此之外，FMS組網方案內所包含的各項功能設計，例如頻率規劃、基于多LoRa Radio的網關設計，噪聲干擾掃描及規避、跳頻、整體組網架構等，均可提供給企業作為自組私有網絡的設計參考。 滿足行業應用需求 近年來，在成本、可擴展和裁剪性以及響應速度方面，行業應用都對于物聯網技術提出了更高的要求。就成本而言，各類型企業都希望能以低成本方案，完成數字化轉型升級；在可擴展和裁剪性方面，企業傾向于擁有一個能夠適配大、小應用場景的組網設計；在響應速度上，客戶希望能夠更加及時地監測、處理告警。 Semtech推出的FMS組網方案利用了LoRa技術覆蓋范圍廣、功耗低和易于部署等特點，能支持客戶用低成本的方式，在大型園區、廠房等工業場景內完成部署。相較于LoRaWAN, FMS是一款輕量級組網方案。其配置的多網關設計可支持多達2500個甚至更多節點，能夠充分滿足絕大多數行業應用場景的需求。 
FMS LoRa 組網解決方案框架圖 此外，基于LoRa技術的FMS組網方案可以快速處理告警。相較于通過輪詢喚醒來完成告警上報的傳統方案，Semtech的FMS響應速度更快、更智能，也更省電。在突發情況發生時，該方案可以更快速地通知本地工作人員及時采取應對措施。 與云端服務器保持互聯是工業物聯網方案的另一個需求。但有時一旦與云端服務的通信出現故障，將影響工業物聯網這類應用場景的使用效率。Semtech的FMS組網方案通過將NS內嵌至FMS主網關中，允許本地控制器（controller）在收到報警后先行判斷是否需要立即采取行動（如啟動本地聲光告警、電話短信通知本地消防人員等），再上報云平臺，從而幫助客戶盡快采取措施處理事故以減少潛在的損失。 結語 近期發布的“數字中國建設整體布局規劃”向物聯網產業繼續釋放利好信息。輕量級、低成本的物聯網組網方案，為企業的數字化轉型提供支持。基于LoRa的FMS組網方案，能夠幫助工業企業實現更為系統化、更高效的管理，助力行業的數智化升級。 |
