使用连接的智能设备创建智能城市

Semtech Corp. 最近宣布与数据分析领域的领导者SAS和北卡罗来纳州卡里镇合作，通过先进技术帮助改善该镇的生活质量，其中包括改进洪水预测、最大限度地减少环境足迹和减少浪费. 协作的目标是开发、部署和使用来自跨多个用例生成的数据和分析的实时洞察，以解决特定挑战。

Semtech 的 LoRa 技术与 SAS 的实时传感能力和高级分析相结合，正在帮助城市和组织更好地预测和准备应对从自然灾害到可持续发展的各种挑战。Semtech 的LoRa 技术为 LoRaWAN 低功耗广域网协议提供通信层，该协议由 LoRa 联盟维护。

与卡里镇的合作正在产生一个独特的卓越中心，通过部署边缘到云的物联网 (IoT) 解决方案，利用 Semtech 在 LoRaWAN 连接和 SAS 构建的数据分析方面的专业知识来解决现实世界的问题在 Microsoft Azure 上。Semtech 表示，这有望成为城镇如何利用物联网数据和分析来打造更智能、更安全的地球的一个例子。

在合作之前，卡里镇已经开始为各种服务采用物联网解决方案，其中包括与 SAS 合作进行洪水预测。然而，Cary 面临数百个孤立的解决方案，这些解决方案需要精简并更能响应城镇的需求，这意味着要构建可扩展的数字基础设施。

该团队对挑战的回答是使用 LoRaWAN 与 SAS 的物联网分析平台连接来实施端到端解决方案。LoRaWAN 基础设施由传感器、网关和基站组成。LoRaWAN 协议使用 LoRa 技术作为物理层，将数据包从发射天线发射到接收天线。

Semtech 业务发展高级总监 Richard Lansdowne 表示，LoRa 和 LoRaWAN 旨在协同工作并将远程传输与尽可能低的能耗相结合。

他说，这项技术非常适合传感器读数等小数据包，并且较低的无线电信号对干扰具有难以置信的鲁棒性。此外，他补充说，例如，支持 LoRa 和 LoRaWAN 的设备使用电池电量保持连接多年，使用的电量远低于 Wi-Fi 或蓝牙。

“捕获的数据类型包括水位、降雨量、温度、压力和所有这些，在这一点上，它就是数据，”Lansdowne 说，“但是当添加 SAS 带来的分析时，它就变成了洞察力和预测，您可以根据甚至自动做出的决定做出决策。”

用于智慧城市的 LoRa 和 LoRaWAN 应用。。（来源：Semtech）

挑战

Lansdowne 说，卡里镇投资了许多不同的项目，最终形成了数百个孤立的解决方案，其中包含大量的登录、应用程序和用户管理访问权限。该镇的愿景是简化所有这些解决方案，并利用其降雨和河流数据提前预测洪水。

这里是小镇进入的地方——Lansdowne 所说的——复杂的迷宫，在那里花费数小时、数周甚至数月的时间来研究可用的传感器和解决方案阵列。他解释说，这通常是试点炼狱之后，你开始从事不同的试点项目，如智能停车或智能路灯或废物管理，最终得到孤立的解决方案，每个解决方案都有自己的连接——登录、应用程序、仪表板和传感器——和不同合作伙伴的分析解决方案。

“这对 Cary 不利，对任何城市都不利，”Lansdowne 说。“SAS [总部] 在卡里，因此他们向 SAS 寻求帮助，开始构建可以将其中一些数据点整合在一起的分析模型。”

反过来，SAS 表示其解决方案需要能够预测洪水、作物产量、能源使用等情况，并且需要传感合作伙伴提供帮助。Lansdowne 说，当时，SAS 开始关注 LoRa 生态系统，目前约有 500 家公司，该公司进入了自己的“复杂迷宫”，并决定需要与 LoRa 中心的公司合作生态系统。

“SAS 是凯里镇的居民，所以在我们三个人之间，我们认为这是一个很好的机会，可以将这些技术成分结合在一起，解决这个复杂的迷宫，并消除试点炼狱，为卡里提供一个很好的结果，”Lansdowne 说。

该团队开展的首批项目之一是洪水预测，最初是由 SAS 在 Semtech 加入合作伙伴之前建立水文模型开始的。但是，SAS 的传感引擎存在问题。一些小溪使用基于蜂窝的河流水位监测器进行监测，该监测器由微型太阳能电池板和电池供电，但经过几天的恶劣天气，由于缺乏阳光来为电池充电，它们会离线。

这就是 SAS 决定研究 LoRa 技术的时候，该技术使用的功率非常小，并且能够实现远距离的数据通信。

“LoRa 作为一项技术，确实是为非常昏昏欲睡的设备而构建的。唤醒、测量并重新进入睡眠状态的设备。因为他们大部分时间都在睡觉，他们可以在电池上持续很长时间，”Lansdowne 说。

“LoRa 使新型传感器能够从边缘创建数据馈送，这在许多情况下以前是不可行的”，Lansdowne 说，“边缘的关键数据为 SAS 分析模型提供动力，以从洞察中获取价值。”

基于 LoRa 的电池供电传感器易于安装，可用于多种解决方案，例如确定停车位是否被占用；用于洪水预测、资产跟踪和废物管理的水位、降雨和流速监测。

在架构上，该解决方案是一个可重复的框架，这意味着它是安全的、标准化的和可扩展的。“这就是我们避免 300 个孤立的解决方案的方法。您只需添加新传感器，放入新的分析模型，您就会获得不同的见解，”Lansdowne 说。

他说，一旦数据进入云端，它就会被引入 SAS 分析系统，此时 LoRaWAN 数据与来自其他来源的数据馈送相结合。他补充说，分析创造了真正的洞察力并为问题提供了解决方案，而不仅仅是相互联系，它们正在变得智能。

用于智能城市的 Semtech 和 SAS 物联网解决方案堆栈示例。。（来源：Semtech）

Cary 的许多物联网项目仍处于早期阶段，团队一次只能处理一两个。其中一些包括智能停车、废物和废水管理、公用事业计量、资产跟踪、灌溉和智能建筑，涵盖从占用密度到 HVAC 优化的一系列应用。

Cary 有一份最初的项目清单，但“一旦你更深入地了解 LoRa 所做的事情，它就会开启你可以做什么以及现在可行的可能性，”Lansdowne 说。

例如，如果资产跟踪器需要每周或每月充电一次，“您开始权衡收益与确定哪些电池需要充电、在哪里以及在什么设备上充电的后勤噩梦，”Lansdowne 说.

但是，“如果您可以在设备上部署资产跟踪器并配备可使用六到八年的电池，并且该设备的预计使用寿命为六年，那么您就跨越了物流障碍，这是一个非常不同的方程式，“ 他加了。

Lansdowne 提出的一个关键点是，没有分析的数据的价值非常有限，如果没有任何数据，就没有任何分析。“两者需要共同生活，从数据到洞察力的价值要高出一个数量级。”

他说，连接的东西和智能的东西之间也存在显着差异。“如果某些东西是相互关联的，那么你就有了数据，如果你通过分析使用这些数据，你就可以创建洞察力，让你能够提前预测并根据这些洞察力采取行动，从而获得更好的结果。那是事情开始变得真正聪明的时候。”

审核编辑 黄昊宇