工信部新规落地，对LoRa到底是利好还是利空？

      11月28日，工信部发布了2019年第52号公告，进一步规范了微功率短距离无线电发射设备的诸多事项。

      在该公告发布之后，部分业内人士认为，根据新规，低功耗、远距离的局域网无线标准LoRa因为新规的一些限制，恐怕是要凉凉了。而另一部人则认为，国内LoRa非但没有受到限制，反而新规肯定了LoRa可以用于无线组网，对LoRa是利好。

      那么到底是怎么回事呢？

      首先，工信部新规第七条有写到：

      对此，无线电管理局做出了详细解读：

      那么这个规定跟LoRa有什么关系呢？LoRa是由美国Semtech公司创建的一项低功耗、远距离的局域网无线标准。而LoRa工作使用的就是免授权的ISM频段，但各国或地区的ISM频段使用情况是不同的。下表是LoRa联盟规范里提到的部分使用的频段：

    可以看到LoRa的ISM频段包括470-510MHz、865-867MHz、867-869MHz、902-928MHz、920-925MHz等。其中，在中国的工作频段就是470-510MHz。而主要技术的应用领域则是“计量表”。

      可以看到，前面工信部的公告当中，明确提到，自2022年1月1日起，停止生产或者进口不符合本公告但符合《关于发布<微功率（短距离）无线电设备的技术要求>的通知》（信部无〔2005〕423号）规定的民用计量仪表、模拟式无绳电话机和698-787MHz频段的微功率设备。

      注意上面标红的字，不符合本公告但是符合《关于发布<微功率（短距离）无线电设备的技术要求>的通知》规定的民用计量仪表将要停止生产或者进口。也就是说，除了这次的通知当中没有规定的禁止的设备之外，在《关于发布<微功率（短距离）无线电设备的技术要求>的通知》规定当中的民用计量仪表也需要停止生产和进口。

      我们来看，《关于发布<微功率（短距离）无线电设备的技术要求>的通知》（信部无〔2005〕423号）当中关于计量表的规定：

      也就是说原来符合以上要求的，包括470-510MHz频段内的LoRa设备将要停止生产和进口。这可能是很多人说LoRa要凉的其中一个原因。

      不过，此次在工信部第57号公告当中，第一条有明确指出，“生产或者进口在国内销售、使用列入并符合《微功率短距离无线电发射设备目录和技术要求》（见附件）的无线电发射设备，无需取得无线电频率使用许可、无线电台执照、无线电发射设备型号核准，但应当符合产品质量等法律法规、国家标准和国家无线电管理有关规定。”

      那么我们再来看看《微功率短距离无线电发射设备目录和技术要求》当中关于工作频段在470-510MHz的计量表的规定（也就是说国内Lora必须在这个频率内）：

      可以看到，其中规定的对应的几个要求：

      1、限在建筑楼宇、住宅小区及村庄等小范围内组网应用， 任意时刻限单个信道发射。

      对比下2018版的《微功率短距离无线电发射设备技术要求(征求意见稿)》，我们也可以看到一个明显的变化，主要是去掉了“用于电力、热力、水务、燃气等公用计量业务。”的表述，同时在“在建筑楼宇、住宅小区及村庄等小范围内组网应用，任意时刻限单个信道工作。”前面加了个“限”字。

      LoRa最大的一个优势是LoRa联盟制定的LoRawan协议，另一个是核心基站网关1301芯片。LoRaWan协议从1.0～1.01～1.03～1.1的发展路径，包括1.1协议新增的漫游入网切换等新功能，都是在往智慧城市、运营商大网的方向演进，但在中国的当前政策下，这些已被限制！

      2、发射功率限值：50mW(e.r.p)； 发射功率谱密度限值：占用带宽小于等于 200kHz 的， 为 50mW/200kHz(e.r.p) ；占 用 带 宽 200-500kHz 的 ， 为 10mW/100kHz(e.r.p)。“单次持续发射时间<1秒”，“发射功率谱密度限值占用带宽小于等于200kHz”。

      那么这些限制会对LoRa带来哪些影响呢？

      ▲LoRa的空中传输时间是受带宽BW、编码率、扩频因子、数据包大小影响的，这几个参数的组合也决定了各种应用场景的需求。一般来说，扩频因子越小带宽越大，用时也越短。可以看到如果限制是<1秒，以105个字节的数据尺寸为例，如果同时又限制了带宽低于200kHz，就只有BW125，SF7～9可以选择，相当于丧失了LoRa扩频技术的优势。

      ▲根据LoRa联盟的LoRaWan协议规定，扩频因子越大，可以传输的有效数据包的尺寸就越小，例如SF10～12时，数据包最大只有51个字节，如果需要满足100个字节的数据包传送，又需要传送1公里以上左右的距离，以前的做法是采用非LoRaWan协议来实现，但是传送的时间就会大于1秒，现在新规出来必须要小于1秒，这意味着，这条采用私有协议的方法也被堵死了！

      通常，在无遮挡环境下，扩频因子越大传输距离越远，即使在低扩频因子的近距离也可以很容易做到3KM以上的稳定通信距离。但是在遮挡环境，要保证业界共识的90%正确传输率以上的条件下，越低的扩频因子，就距离越短。

▲LoRa有效传输距离和扩频因子的关系

      根据国外的实验数据证明，如果扩频因子限制在SF7～9的范围，要保证90%以上的传输正确率，可能只有100～200米的传输距离甚至更差！由于加了1秒的限制，想保证一定通信数据包尺寸的条件下，只能采用低扩频因子，但势必会引起有效距离极大的减少，完全失去了LoRa之前引以为傲的远距离通信优势！

      而LoRa的优势本来是在偏远郊区进行远距离、低功耗传输，与运营商互补。如果现在都要限制在小范围使用，无异于是自废武功，和其他各种Wi-Fi、BLE、Zigbee无线技术竞争，无论在带宽、实时性、双向控制，LoRa都不占优，处处受制，最后可能的结果就是国内会放弃LoRaWan标准协议，退回到以前的各家玩各家的私有协议的状态。

      LoRa联盟制定LoRaWan协议的演进路线本身是为了组大网的运营商网络发展的，因此在LoRaWan的协议里面加了很多符合当地国家法规的限制，例如发射占空比小于1%等限制，LBT（listen before talk）等，现在组大网在国内受到限制，之前LoRaWan的很多限制在国内就完全失去了意义。最后的结果很可能就是被开发者放弃，这样导致的后果可能更严重！比如；安全性问题、稳定性问题、兼容性问题、之前lora联盟开创的标准化、低门槛在国内就会前功尽弃。业内可能又会回到早期的百花齐放的野蛮生长状态！

      可以说这次工信部的新规落地，确实并没有之前很多人误解的，“Lora要凉了”，但是也绝对不是“利好”！

      值得一提的是，一直以来，在物联网领域，LoRa和NB-IoT都是直接的竞争对手，不过相对于NB-IoT来说，LoRa的优势在于用户不依靠运营商就可完成LoRa网络部署，不仅布设更快，而且成本更低。而NB-IoT成本和能耗都较高，而且运营商还需要收费。这也使得在小区、农场、产业园等封闭区域，特别是NB-IoT信号较弱的室内和地下环境，LoRa技术优势明显。

      不过需要指出的是，LoRa芯片在整个产业链中处于基础核心地位，而目前美国Semtech公司是LoRa芯片的核心供应商，掌握着LoRa底层技术的核心专利。而Semtech的客户主要有两种，一是获得Semtech LoRa芯片IP授权的半导体公司；二是直接采用Semtech芯片做SIP级芯片的厂商，包括微芯科技（Microchip）等。这也意味着，一旦发生类似美国针对中兴、华为那样的事件，国内的LoRa也必然将受制于人。

      值得注意的是，经过数年的发展，目前LoRa联盟在全球拥有超过500个会员，并在全球超过100个国家布置了LoRa网络，这些网络遍及美国、加拿大、巴西、中国、俄罗斯、印度、马来西亚、新加坡等国家和地区。其中在中国，包括阿里巴巴、腾讯、中兴通讯、中国联通、铁塔公司、贵州广电都是LoRa技术的积极推动者。

编辑：芯智讯-浪客剑     

注：本文中间相关LoRa的技术分析和图片资料来源于一位要求匿名的LoRa技术方面的专家。