MultiTech LoRa Smart City Demo
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來源：微信公眾平台 作者：王志傑
2017年LoRa已然在路上，會有一些項目相繼落地。在智慧城市領域，Semtech公司會怎麼看LoRa技術的應用呢？本文特別整理了Semtech白皮書-《使用LoRa技術進行智慧城市轉型》，供參考。
使用LoRa技術進行智慧城市轉型
城市在不斷發展並採用新的智能解決方案來更好地管理服務，提高生活質量，並以可持續發展的方式減少運營成本。LoRa技術有望成為這些舉措成功的關鍵組成部分
執行摘要
世界人口正在越來越多地向城市轉移，已開始探索使用智慧城市技術幫助城市建立一個可持續的基礎設施，提供智能治理、智能能源、智能移動、智能基礎設施、智能技術、智能醫療、智能市民。
智慧城市技術是政府和城市提供可持續服務以有效滿足城市人口湧入的一種方式。Semtech的LoRa技術和基於LoRaWAN?協議的低功耗廣域網(LPWAN)提供了一種智能傳感和控制的基礎設施，使城市以簡化有效的方式從成千上萬的連接設備收集和分析數據，以便對他們需要提供的服務做出明智的決策。
基於LoRaWAN的網絡提供安全的數據傳輸距離遠的雙向通信，用最少的網絡基礎設施覆蓋城市區域。 LoRa技術提供針對智慧城市應用而優化的解決方案，這些應用依賴於電池供電的傳感器，需要長達20年的電池壽命。 智能城市技術正在改變著城市、政府和市民之間的互動方式，LoRa技術是這些解決方案的一個積極的推動者。
LoRaWAN網絡提供安全的雙向通信，數據傳輸距離遠。
智慧城市趨勢和未來發展
隨著政府機構和城市部署廣域網收集數據並使用先進應用和基於雲的或基於企業的系統來處理和分析數據，智慧城市舉措會越來越多。 這些新興的網絡稱為物聯網，或IoT，網絡。 這些舉措旨在將傳感器和其他儀器放在城市內的關鍵系統上，收集有關市政和城市服務不可或缺的主動和被動因素的數據。這些信息通常是詳細的和可測量的，幫助更好的決策，更有效的城市服務。
目前正在考慮的智慧城市應用範圍很廣。 試驗和部署的項目都顯示出了可測量的影響，從更快的停車場到更好的緊急醫療服務。 智慧城市解決方案的一些例子包括：
停車：智能停車場監控顯示城市中的可用停車位，幫助減少人們尋找停車位而引起的交通擁堵
交通流量：交通擁堵是城市居民面臨的一個重大挑戰，智能交通系統可以監控車輛和行人交通，更好地給汽車和行人規劃路線。 現在這個是通過感知交通的智能交通燈，協調紅綠燈時間，但在未來，智能交通系統還可能包括從交通燈到汽車中傳感器的通信。
路燈照明：路燈的電力是一項重要的市政費用，通過更好地管理，城市可以節省資金，通過減少能源消耗可以減少溫室氣體排放。 智能路燈系統提供城市需要的數據，減少能源使用，同時又保持良好的街道照明。
基於LoRa的路燈系統
交通燈維護：監控交通信號燈可以讓市政府快速地對損壞的交通燈做出響應，事故弄斷的交通燈桿或發生故障的信號設備。 這有助於減少交通擁堵、潛在事故和其他危險情況。
預見性維護：通過提供預見性維護系統，智能建築系統可以提供確保建築結構得以正確維護的數據。 這些系統可以監測建築、橋梁和歷史古蹟中的振動和其他物理條件。
廢物管理：收集廢物是一種必不可少的城市服務，但是當其他的廢物容器溢出時，也往往會收集未滿的廢物容器。 智能廢物管理系統可以幫助檢測容器中的垃圾水平，以優化廢物收集路線，從而提高效率和成本效益。
噪音和空氣污染：隨著越來越多的人進入到城市，噪音和空氣污染成了一個更大的挑戰。 智能噪音和空氣污染監測可以提供改善市民幸福感和檢測系統健康問題相關性的數據。
基於LoRa的噪音和空氣污染
對於城市和市民，量化的好處
實施智慧城市技術的目標是提高公眾的生活質量，創造效益，增加對服務需求的預防響應，並更有效地利用城市資源， 從而減少納稅人的錢。
透過城市系統和基礎設施的實時數據，城市官員和市民可以更容易地評估城市舉措的效率，並在必要時進行改進。 已經有14類由國際標準組織編制的指標用於衡量智慧城市舉措的成功。 這些指標包括教育、健康、城市財政和其他，然而智慧城市技術的快速擴張性意味著這個名單在未來幾年肯定會增長。
下面是一些真實的例子，目前智慧城市項目如何惠及當地社區：
韓國首爾用較低的成本更好的進行廢物收集：許多大城市每天都會看到數以百萬計的乘客和旅客湧入，必須處理他們路過城市時所產生的廢物。
在首爾，廢物成為了一個重要的問題，因為溢出的公共垃圾箱會產生垃圾問題，這將會增加保持城市清潔的成本。
在過去，城市不知道垃圾箱填滿或哪些溢出的速度。隨著智能垃圾箱的安裝，城市能夠跟蹤每個垃圾箱的填充水平，並跟蹤廢物收集的效率。
該解決方案的好處是垃圾少了，公共區域更清潔，廢棄物收集頻率降低了66%，成本降低83%，回收利用增加46%。
基於LoRa的廢物管理系統
美國內華達州卡森市整合太陽能：卡森市的領導們發現，太陽能相關技術只能這麼多暴露在風中和雪中，這是城市氣候的一部分。 此外，傳統發電和太陽能設備之間的有效轉換對於在多雲或夜間保持容量是重要的。
該城市轉向智慧城市技術來管理這種基礎設施，包括虛擬化技術和通過移動計算設備訪問報告。 其結果是提高了運營商和管理層的效率，包括運維人員減少15%，而提升太陽能發電量近750,000 KWH的清潔能源。
該城市轉向智慧城市技術來管理這種基礎設施，包括虛擬化技術和通過移動計算設備訪問報告。 其結果是提高了運營商和管理層的效率，包括運維人員減少15%，而提升太陽能發電量近750,000 KWH的清潔能源。
法國里昂和格勒諾布爾，降低能源成本：當部署物聯網幫助消費者監控其電力使用時，使用工具幫助其減少電力消耗，從而節省錢並可能減少溫室氣體。
里昂和格勒諾布爾附近的城市聯手開發了一個平台，按設備類型(如火爐、熱水器)監控電力消耗，用一個單獨的系統給消費者提供因減少能源消耗而獲得的財務獎勵。其結果是取暖成本降低了16%，這使消費者更開心、更瞭解能源，環境受益，並推遲了成本高昂的新能源發電建設。
里昂和格勒諾布爾附近的城市聯手開發了一個平台，按設備類型(如火爐、熱水器)監控電力消耗，用一個單獨的系統給消費者提供因減少能源消耗而獲得的財務獎勵。其結果是取暖成本降低了16%，這使消費者更開心、更瞭解能源，環境受益，並推遲了成本高昂的新能源發電建設。
這些例子證明，智慧城市技術有著重要的影響，對一個城市及其市民的財務狀況上，對城市宜居性上和對城市環境上。
為什麼LoRa是智慧城市應用的規則改變者
Semtech的LoRa技術為智能城市應用提供技術和商業效益。
技術優勢
資產部署成本低：
- 很好的室內覆蓋：網關工作在星形網絡中，傳感器與網關直接通信，通信距離可達20公里。 傳感器可以安裝在室內或室外。 不需要如網格網絡解決方案所需的複雜的覆蓋分析。
- 易於安裝：電池供電的傳感器能夠維持長達20年，具體取決於使用的應用。 這意味著傳感器不需要電源線，而現有的解決方案諸如GSM、LTE或WiFi則需要。
安全：內置AES-128加密。
開放標準：LoRaWAN?規範由LoRa Alliance?支持和維護，無縫連接、易於擴展。
地理位置：LoRa技術使用免GPS的地理定位技術，無需額外的電源。
低連接成本：LoRa技術工作在免授權ISM頻段，這意味著沒有或很低的頻譜成本(如果使用外部服務提供商，則可能存在非常低的連接費用)。
業務優勢
現已可以公有和私有部署。部署和運營成本低，與新興的基於蜂窩解決方案相比，如LTE-M和NB-IoT。
開放的網絡：
- 城市有能力從多個和競爭的網絡服務提供商中選擇，有助於降低價格。或者
-城市可以部署自己的本地市政網絡，它可以托管多個應用。通過向城市中想運行自己應用的公司租賃帶寬，成本可以做到最小化。
利用部署的資產：LoRa 技術的強大的信號可以穿透建築物，即使在密集的城區也可以廣範圍覆蓋。 這使得一個基於LoRa的網關可能覆蓋在2公里多範圍內的多個建築物。
成長的生態系統：快速發展的LoRa聯盟?目前有400多家公司，他們使用LoRaWAN規範創建解決方案。 LoRa Alliance?包括主要行業參與者和許多其他初創公司和網絡運營商。 聯合起來，這個生態系統提供了從通信IC到網絡到基於服務器的應用平台的多源供應。 LoRa聯盟還認證傳感器和其他設備的互操作性。
結論
隨著城市越來越高效，智慧城市技術可以為更智慧和更好的城市服務提供新的解決方案。可擴展和低成本的物聯網網絡是智慧城市計劃的基石，基於LoRa的設備和LoRaWAN規範提供了大容量、低功耗的網絡，形成了成功的智慧城市解決方案的基礎。
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