新白皮书：如何使用长距离 (LoRa) 和低功耗蓝牙实现长距离和低功耗物联网应用

来自 Ambiq 和 Northern Mechatronics Inc. 的最新行业白皮书

随着物联网（IoT）的迅速发展，数字传感器和网络技术越来越多地被用于连接设备和系统，以实现更多应用。

许多消费者已经习惯在智能家居中使用智能扬声器、智能门铃、照明和温度控制器以及安全监控系统等物联网产品。

在消费者用例和智能家居中实现物联网的关键技术是无线技术，如 Wi-^Fi®、^Bluetooth® 和新的 5G。 在所有可用的无线协议中，最流行、最普遍的技术是蓝牙低能耗和 LoRa（长距离）。

低功耗蓝牙适用于短距离网络，而 LoRa 则是低功耗广域网络的理想选择，二者的结合是当今物联网应用轻松安全部署的完美解决方案。

物联网部署如何演变

传统上，大多数物联网部署都靠近电信基础设施，通常位于城市或乡镇。 在那里，物联网设备可以使用 LTE-M 或 NB-IoT 协议连接到现有蜂窝网络。 这些协议具有低带宽、低功耗、低成本的特点，是将物联网设备连接到蜂窝网络的理想选择。 此外，典型的物联网产品由便携式电池或插在墙上的交流电源插座供电。 这在传统环境中似乎是理想的选择，然而，部署在偏远地区的物联网设备和传感器在电池寿命和维护方面都带来了后勤方面的挑战。

现场技术人员往往无法到达远程物联网部署地点，而且一个工厂可能部署了数百个传感器，因此逐个手动检查是不切实际的。

为了满足这些需求，行业领导者利用了最新的无线趋势和技术，如 Bluetooth Low Energy 和 LoRa。 通过融合这些无线通信技术，他们能够以更低的成本更高效地在偏远地区部署物联网应用，从而创造新的机遇。

物联网的未来

物联网的未来在于边缘，传感器设备到云的无线连接不必依赖城市通信基础设施。 越来越多的无线网络技术，如 Bluetooth® Low Energy，已经成为许多物联网应用的基本组成部分。

得益于 Bluetooth® Low Energy 占用空间小和高能效的架构，它使小型无线传感器和控制装置在物联网网络上只需充电即可运行数年。 与传统的有线设备不同，用户几乎可以在任何地方放置蓝牙低能耗设备，而不必担心实际可达性、技术难度或经济实用性。 然而，大多数基于 Bluetooth® Low Energy 的物联网应用都依赖手机的蜂窝连接作为返回云端的网关。 如果无法连接蜂窝网络，则需要使用 LoRa 技术。

LoRa 是 Semtech 公司推出的一种无线收发器和调制技术，可将数据转化为射频信号，在空中发送和接收，从而实现远距离通信链路。 LoRa 无线射频技术在低功耗广域网 (LPWAN) 的物联网应用中大显身手。 LoRa 调制技术构成了 LoRaWAN 的物理层，LoRaWAN 是基于 LoRa 的软件协议。 LoRa 和 LoRaWAN 可共同为工业应用中的物联网设备提供远距离连接。

为什么同时使用 LoRa 和低功耗蓝牙？

Bluetooth Low Energy 和 LoRa 优势互补，是各种应用的理想选择。 直到最近，蓝牙低能耗的使用还仅限于信标和可穿戴设备等低吞吐量的边缘设备。 不过，最新的蓝牙 5.0 可以发送大型数据文件或音频流，而不会迅速耗尽设备电池。 另一方面，LoRa 满足了需要远距离发送微小数据包的低成本、广泛部署的传感器的需求。

Bluetooth Low Energy 和 LoRa 是构成低功耗物联网应用完整无线解决方案的关键要求。 Bluetooth Low Energy 解决的是低功耗短距离连接问题，而 LoRa 解决的是低功耗长距离连接问题。

另一个要求是超低功耗片上系统（SoC）。AmbiqApollo3 Blue 等 SoC 可以处理支持实时应用所需的低功耗边缘计算。这些技术结合在一起，可在全球范围内实现可靠、安全和节能的物联网部署。

更好的物联网解决方案

在这份由Ambiq和Northern Mechatronics 联合撰写的白皮书中，讨论了企业如何在不依赖现有电信基础设施的情况下，找到一种安全、经济高效的解决方案来远程可靠地部署物联网。报告认为，Northern Mechatronics 的 NM180100 模块同时利用了蓝牙低功耗和 LoRa 技术，为远距离和低功耗应用提供了理想的全球物联网解决方案。

该模块已在工业机器健康监测、快递锁箱和牲畜健康监测等关键任务应用中赢得了设计奖项。 通过将 LoRa 的发射功率与 Ambiq 的 Apollo3 Blue 的处理能力相结合，NM180100 可以满足远程部署的超低功耗和边缘计算要求。

从本质上讲，Ambiq 业界领先的处理器技术为 Northern Mechatronic 的解决方案提供了支持，使其能够满足许多实际而重要的物联网应用。

白皮书要点

本白皮书涵盖有关物联网和物联网应用无线通信技术的关键主题，包括

• 物联网部署的演变和当前趋势
• 传统无线通信解决方案为何行不通
• 使用 LoRa 和低功耗蓝牙的好处
• 蓝牙低功耗和 LoRa 的物联网使用案例
• 物联网解决方案的 OEM 合作伙伴应具备哪些条件

下载《支持远距离和低功耗物联网应用白皮书

欲了解有关 Ambiq 业界领先的微处理器技术的更多信息，请访问ambiq.com。要了解有关 NMI 全球物联网无线模块的更多信息，请访问northernmechatronics.com。

联系方式

Charlene Wan
品牌、营销和投资者关系副总裁
cwan@ambiq.com
+1.512.879.2850

阅读文章日语 |简体中文|繁体中文